Ciência Florestal, Vol. 17, No. 4, 2007, pp. 409-417
TÉCNICAS DE SENSORIAMENTO REMOTO COMO SUBSÍDIOS
AOS ESTUDOS DE FLORESTAS IMPLANTADAS NO BRASIL UMA REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
REVIEW OF THE TECHNIQUES OF REMOTE SENSING AS SUBSIDY TO THE
STUDIES OF IMPLANTED FOREST IN BRAZIL
Celso Coelho
de Souza1 Adelson de Azevedo Moreira2 Rafaelle
Silva Schimith3 Pedro Christo Brandão4 Elias Silva5
1. Engenheiro Florestal, Mestrando em Ciência Florestal , Universidade Federal de Viçosa, Campus Universitário,
CEP 36570-000, Viçosa (MG). celsoenf01@yahoo.com.br
2 Engenheiro Agrimensor, Doutorando em Ciência Florestal, Universidade Federal de Viçosa, Campus Universitário,
CEP 36570-000, Viçosa (MG). adelsonmoreira@gmail.com
3Geógrafa, Mestranda em Ciência Florestal, Universidade Federal de Viçosa, Campus Universitário, CEP 36570-
000, Viçosa (MG). rafaschimith@gmail.com
4 Engenheiro Florestal, Doutorando em Ciência Florestal, Universidade Federal de Viçosa, Campus Universitário,
CEP 36570-000, Viçosa (MG). pedro@nepam.org
5 Engenheiro Florestal, Dr., Professor do Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Viçosa,
Campus Universitário, CEP 36570-000, Viçosa (MG). eshamir@ufv.br
Recebido para publicação em 3/08/2006 e aceito em 25/07/2007.
Code Number: cf07044
RESUMO
O sensoriamento remoto, no seu
significado mais amplo, vem sendo empregado em trabalhos de pesquisas dentro de
praticamente todos os ramos da ciência, dentre os quais a ciência florestal. O
presente trabalho consistiu no levantamento bibliográfico sobre a aplicação do
sensoriamento remoto no estudo de florestas implantadas no Brasil. Foi
observado que as técnicas do sensoriamento remoto vêm sendo largamente utilizadas
no estudo de florestas implantadas no Brasil, servindo como importante
ferramenta para as atividades de monitoramento dos plantios e para os processos
de tomada de decisão das empresas florestais.
Palavras-chave: sensoriamento remoto; floresta implantada;
ciência florestal; imagem de satélite.
ABSTRACT
Remote sensing, in it's wider meaning, has been
used for research in practically in various fields, among these the forest
sciences. The objective of this work was to survey the existing bibliography regarding
the application of remote sensing in the study of forest implantation in Brazil. We observed that remote sensing techniques have been used in different ways in the
forests implanted in Brazil, aiding in studies with different objectives,
acquiring good scientific results.
Keywords: remote sensing; implanted
forest; science forest; satellite of image.
INTRODUÇÃO
Em 1967, o governo brasileiro iniciou uma
política de incentivos fiscais para empreendimentos florestais implantados nas
regiões sul e sudeste do país. Esta política acabou por atrair grandes
investimentos industriais privados, que necessitavam de suprimentos
sustentáveis de matéria-prima, principalmente para o abastecimento das
indústrias de celulose e siderurgia a carvão vegetal. Atualmente, a maioria das
áreas plantadas contém espécies do gênero eucalipto (principalmente Eucalyptus
grandis e Eucalyptus urophylla), originárias da Austrália, e
espécies do gênero Pinus, originárias de países da América Central e do
sul dos Estados Unidos (principalmente Pinus elliottii e Pinus taeda).
A alta capacidade produtiva, a adaptação aos mais diversos ambientes, a grande
diversidade de espécies, as características silviculturais desejáveis, como bom
rendimento, boa forma, facilidade para programas de manejo e melhoramento,
tratos culturais e boa qualidade da madeira para a produção de celulose, foram
os principais fatores que levaram à implantação destes reflorestamentos, que
hoje ocupam uma área de aproximadamente 5 milhões de hectares no país.
A demanda por produtos de origem
florestal aumentou sensivelmente nas últimas décadas, levando a silvicultura a
buscar alternativas que pressupõem alta produtividade. Tradicionalmente, o
levantamento do potencial de recursos florestais não é efetivo, pois demanda elevado
fluxo de informações, as quais são difíceis de alocar, interpretar e armazenar
de tal forma que garantam confiável banco de dados. Assim, as técnicas de
sensoriamento remoto e geoprocessamento podem se apresentar como alternativas e
fornecer subsídios para a sistematização de informações advindas de diferentes
fontes, tornando possível a integração de dados, o monitoramento de informações
e a atualização das mesmas.
Com base no exposto, o presente trabalho
teve por objetivo realizar um levantamento bibliográfico sobre as aplicações do
sensoriamento remoto no estudo de florestas implantadas no Brasil, fornecendo
um panorama geral sobre possibilidades e potencialidades dentro desta área.
FLORESTAS IMPLANTADAS
Na
década de 60, iniciou-se, no Brasil, amplo programa de industrialização, dando
origem ao crescimento de inúmeras indústrias de base florestal. Como
conseqüência, o consumo das reservas nativas do sul e sudeste alcançaram
índices alarmantes. Ao mesmo tempo, alguns segmentos que dependiam, exclusivamente,
de florestas implantadas tornaram-se incapazes de atender aos interesses do
país. Dentre estes setores, destacava-se o setor de celulose e papel,
considerado, na época, de importância estratégica para o Brasil, pelas
possibilidades de diminuir importações e projetar-se no mercado internacional
gerando exportações. Da mesma forma, o crescimento das siderúrgicas a carvão
vegetal indicou crescimento significativo de consumo de madeira das florestas
nativas da Região dos Cerrados (LEITE, 2006).
O
Brasil situa-se entre os 10 maiores países em área de florestas implantadas do
mundo. A maior parte da área reflorestada existente no país formou-se nas
décadas de 1970 e 1980. Os investimentos no plantio de florestas durante este
período contribuíram para a diversificação de material genético e o avanço nas
práticas de clonagem; a elevação da produtividade de 15 st/ha para 60 st/ha; a redução
dos custos de implantação em mais de 50%; a adoção de práticas silviculturais
ambientalmente corretas; a incorporação da variável impacto social nos
projetos, contribuindo para o desenvolvimento regional; a disseminação da
importância do bom manejo florestal; a criação de pequenas e médias empresas
especializadas em atividades de silvicultura e de exploração de madeira; o acúmulo
de áreas de preservação de florestas nativas (preservação permanente e reserva
legal) da ordem de 1,6 milhões de hectares; e um banco genético bastante
completo das espécies de eucalipto e pinus existentes no mundo, contando,
inclusive, com material já extinto em suas áreas de origem (JUVENAL e MATTOS, 2002).
Leite
(2006) destaca a importância da contribuição estratégica e exclusiva das
florestas implantadas no suprimento de matéria-prima para as indústrias em geral. São consumidos anualmente cerca de 110 milhões de m³, e projeta-se um consumo de
aproximadamente 220 milhões de m³ para o ano de 2020.
SENSORIAMENTO
REMOTO
Em
princípio, o sensoriamento remoto é definido como sendo a tecnologia que
permite aquisição de informações sobre objetos sem manter contato físico com
eles. De acordo com Novo (1989), sensoriamento remoto é a utilização conjunta
de sensores, equipamentos para processamento de dados, entre outros, com o
objetivo de estudar o ambiente terrestre através do registro e análise das interações
entre a radiação eletromagnética e as diversas coberturas que compõem a
superfície terrestre.
Alguns autores colocam a origem do
sensoriamento remoto ligada ao desenvolvimento dos sensores fotográficos. Esta
é, por exemplo, a visão da American Society of Photogrametry. O Manual
of Remote Sensing (AMERICAN SOCIETY OF PHOTOGRAMETRY, 1975) divide a
história do sensoriamento remoto em dois períodos principais: o período de 1860 a 1960, no qual o sensoriamento remoto era baseado na utilização de fotografias aéreas, e o
período de 1960 até os nossos dias, caracterizado pela multiplicidade de
sistemas sensores.
Hoje
em dia, assumindo uma série de funções anteriormente atendidas pela
aerofotogrametria, o sensoriamento remoto multiespectral apresenta uma série de
vantagens, a saber: baixo custo por área específica; aspectos diacrônicos (alta
freqüência de repetitividade da tomada de imagens) e sincrônicos da captação
das imagens; aspecto multiespectral das imagens; caráter digital dos dados
adquiridos; e facilidade de integração com bases de dados geocodificados,
cartográficos ou numéricos, através de Sistemas de Informações Geográficas
(SIGs) (AZEVEDO e MANGABEIRA, 2001).
Atualmente,
as imagens digitais são as mais usadas. Para tanto, deve-se observar o tipo de
sensor, a localização da cena de cobertura da área, sua qualidade quanto à
porcentagem de nuvens, datas disponíveis, época do ano ou aquisição por
programação. As imagens podem ser originárias de diferentes satélites, com
características diferentes (Tabela 1).
TABELA 1:
Características dos satélites e imagens comumente usadas no setor florestal.
TABLE 1: Characteristics of the satellites and
images commonly used in the forest section.
Satélites
|
Características
|
Resolução Espacial
|
Resolução
|
Altitude
|
Faixa de Imageamento
|
Pancromática
|
Multi-espectral
|
Espectral
|
Temporal
|
Radiométrica
|
CBERS
|
778 km
|
113 km
|
20 m
|
20 m
|
4multi e 1pan
|
26 dias
|
8 bits
|
LANDSAT 7
|
705 km
|
185 km
|
15 m
|
30 m
|
8multi e 1pan
|
16 dias
|
8 bits
|
SPOT 5
|
822 km
|
60 km
|
2,50- 5 m
|
10 m
|
4 multi e 1pan
|
26 dias
|
8 bits
|
ASTER
|
730 km
|
60 km
|
-
|
15,30 e 90 m
|
14 multi
|
-
|
8,8 e 14 bits
|
IKONOS2
|
680 km
|
13 km
|
1 m
|
4 m
|
4 multi e 1pan
|
3 dias
|
11 bits
|
QUICKBIRD
|
450 km
|
16 km
|
61-72 cm
|
2,44-2,88 m
|
4multi e 1 pan
|
1-3,5 dias
|
11 bits
|
ORBVIEW 3
|
470 km
|
8 km
|
1 m
|
4 m
|
4 multi e
1 pan
|
3 dias
|
11 bits
|
Fonte: Engesat (2006).
A
resolução espacial ou geométrica refere-se ao campo de visada instantânea
(IFOV, do inglês, Instantaneous Field of View). No solo, a resolução
espacial pode ser definida como sendo a menor área do terreno que um sistema
sensor é capaz de individualizar. O valor radiométrico do IFOV é a média de
valores das radiâncias dos diferentes objetos que ocorrem dentro da área no
terreno, que depende da resolução do sensor. Este valor médio é gravado no píxel
da imagem. A referência mais usada para resolução espacial é o tamanho do píxel.
Em geral, só objetos maiores do que a área do píxel podem ser identificados,
embora isso também dependa da reflectância e contraste entre objetos próximos.
A
resolução espectral é a capacidade de discriminação dos materiais da superfície
da terra e expressa a capacidade do sensor registrar a radiação em diferentes
regiões do espectro. Portanto, quanto maior o número de canais espectrais,
maior a capacidade discriminatória. A resolução espectral tem a ver com o
número e a finura dos canais espectrais e é definida como a habilidade de
separar coisas espectralmente semelhantes.
A
resolução radiométrica corresponde à radiação eletromagnética refletida e/ou
emitida pelos alvos da superfície terrestre, possui valor de intensidade que
difere de um alvo para outro. Estes números representam uma média extraída da
quantificação de reflectância recebida de uma porção da superfície terrestre.
A distribuição de valores, em meio digital, está associada ao número de dígitos
binários (bits) necessários para armazenar o valor máximo de cada píxel. Assim
podem ser obtidas imagens com resolução radiométrica de 8 bits, 11 bits, por
exemplo. Portanto, uma resolução radiométrica maior possibilitará uma melhor
separação de detalhes da superfície. A resolução radiométrica implica
diretamente no tamanho dos arquivos da imagem. Uma imagem de 8 bits, pode ter
até 256 tons de cinza ( 28 = 256).
A
resolução temporal refere-se à freqüência com que o sensor imageia uma determinada
área. É também referida como periodicidade ou repetitividade. A resolução
temporal do LANDSAT/TM é de 16 dias, enquanto a resolução temporal do SPOT é de
26 dias.
Uma
metodologia usualmente empregada no mapeamento cartográfico de áreas é utilizar
o Sistema de Posicionamento Global (GPS). Embora esta técnica atenda aos
requisitos geométricos de exatidão, ela pode ser onerosa e, principalmente, pode
não conter a riqueza de detalhes e de informações presentes em uma imagem
orbital de alta resolução, como por exemplo, uma imagem do satélite Ikonos 1 metro no modo pancromático e 4 m no modo multiespectral, (Tabela 1). Estas apresentam como
inconvenientes o custo elevado e a extensão relativamente pequena das áreas
imageadas, contrastando com as extensas áreas cobertas pelos povoamentos. Isto
implica numa relação benefício/custo inadequada para o setor. Como alternativa,
pode-se avaliar a utilização de imagens de menor resolução espacial (15 m e 20 m), que podem cobrir grandes extensões do terreno. Mesmo com esta resolução, as imagens
ainda conterão informações importantes, não apenas para o mapeamento das áreas,
mas também para dar suporte ao planejamento, auxiliando no processo de tomada
de decisão. Desta forma, podem-se disponibilizar informações sobre o erro
cometido nas determinações de áreas, para que o tomador de decisão verifique se
estes estão dentro de limites aceitáveis para o seu propósito (SOARES et al.,
2005).
APLICAÇÃO DO
SENSORIAMENTO REMOTO EM FLORESTAS IMPLANTADAS
De
acordo com Moreira (1984), devido ao dinamismo das atividades florestais e pela
importância desse setor na vida nacional, surge a necessidade de se conhecerem
e avaliarem, cada vez mais e com maior freqüência, os empreendimentos
florestais, de forma rápida e segura, como passo prévio para seu manejo e
exploração eficientes.
Segundo Rosot et al. (2004), a dinâmica dos reflorestamentos
exige atualizações constantes do cadastro e, conseqüentemente, dos mapas
florestais. Planejamento de reforma de talhões, determinação de áreas submetidas
a corte raso, avaliação de danos de incêndios florestais, obtenção de
informações em processos de compra e venda de áreas, definição de áreas de
reserva legal e de preservação permanente são algumas das operações que
demandam atualização de áreas.
Em
planejamento florestal, é comum que a base de informações seja oriunda de dados
remotos, obtidos por imagens de satélites, fotografias aéreas e imagens de
radar. Moreira (1984) relata que os satélites da série Landsat aparecem em
destaque, quando se objetiva o monitoramento dos recursos florestais no Brasil,
uma vez que eles fornecem dados com características multiespectrais e
repetitividade a cada dezesseis dias a um custo irrisório quando comparados aos
métodos alternativos. Essas características viabilizam o uso de dados do
Landsat, principalmente em estudos regionais, envolvendo grandes áreas.
As
imagens obtidas por sensores a bordo de satélites orbitais têm demonstrado um
grande potencial para monitorar ou detectar mudanças na cobertura florestal sobre
grandes áreas geográficas. Vários algoritmos de detecção de mudanças têm sido
desenvolvidos, sendo que a técnica da razão de bandas tem se destacado devido à
sua simplicidade de implementação e eficiência (MUCHONEY e HAACK, 1994).
Vogelmann e Rock (1986), estudando danos causados em florestas de Pinus
sp. nas montanhas de Vermont, USA, encontraram que a razão de bandas permitiu
quantificar os níveis deste danos. Soares et al. (1998) utilizaram seis
bandas do sensor TM/Landsat-5, obtidas em 1989 e 1992, para avaliar mudanças em
plantações de eucaliptos e outras coberturas terrestres localizadas no Vale do
Rio Doce, Estado de Minas Gerais. A técnica da razão entre bandas foi usada
neste estudo, e os resultados, avaliados qualitativa e quantitativamente, indicaram
que todas as seis imagens transformadas pela razão entre bandas foram efetivas
na avaliação de mudanças das coberturas terrestres presentes na área de estudo.
Os mesmos autores acreditam que as empresas florestais poderão lançar mão desta
ferramenta para monitorar, por exemplo, áreas desfolhadas por ataque de pragas
e doenças, devido à mudança no comportamento espectral das áreas atacadas em
relação às áreas saudáveis. Pesquisas deverão ser conduzidas no sentido de
verificar a viabilidade do uso de técnicas de detecção de mudanças na
identificação de áreas afetadas por incêndios, ataque de pragas e doenças,
etc., dando subsídios à empresa para um melhor planejamento na recuperação
destas áreas afetadas.
Nas empresas do setor florestal, uma
atividade que exige o monitoramento contínuo é o inventário de suas áreas
plantadas, haja vista o seu caráter dinâmico, caracterizado pela variabilidade
de estágios de desenvolvimento e de espécies de cada talhão, áreas afetadas por
incêndios, pragas, controle de corte e plantio, entre outros fatores. Estas
características, inerentes aos plantios de Eucalyptus, inviabilizam o
gerenciamento de suas atividades apenas com um banco de dados descritivo, sendo
de suma importância o componente espacial da informação, que, juntos, compõem
um Sistema de Informações Geográficas (SOARES et al., 2005). Este
permitirá processar informações espaciais, devendo ser capaz de criar
abstrações digitais do real, manejar e armazenar eficientemente dados, de forma
a identificar o melhor relacionamento entre as variáveis espaciais,
possibilitando a criação de relatórios e mapas que contribuem para a
compreensão holística desses relacionamentos (RIBEIRO et al., 2000). Os
resultados decorrentes dos processos de tomada de decisão irão depender, em
grande parte, da confiabilidade e adequabilidade desta base de dados, sendo
que, segundo Ribeiro et al. (2000), de uma maneira geral, 75% do
orçamento e do tempo de um projeto nessa área são consumidos na fase de sua
elaboração.
Para o gerenciamento, planejamento
e desenvolvimento do setor florestal, é necessária a utilização de dados
espaciais no levantamento de informações importantes e rápidas sobre o uso das
terras. Segundo Sano et al. (1998), a disponibilidade de informações
confiáveis sobre os tipos de culturas instaladas, áreas plantadas e
distribuição espacial dentro de uma determinada região são fundamentais na
tomada de decisão para o planejamento, definição de propriedades e liberação de
financiamento pelos setores públicos e privados envolvidos. Segundo estes
autores, tais informações podem ser obtidas por métodos convencionais de
aplicação demorada e onerosa, e, em função da subjetividade decorrente da
avaliação, podem levar a erros estatísticos que freqüentemente induzem os
usuários dessas informações a questioná-las.
A realização de mapeamentos utilizando
técnicas de sensoriamento remoto em áreas florestais começou no Brasil com a
utilização de fotografias aéreas de áreas florestais de difícil acesso,
primeiramente utilizando-se da fotointerpretação e da fotogrametria,
tornando-se uma ferramenta imprescindível para a ciência florestal.
Diferentes tecnologias de sensoriamento
remoto têm sido utilizadas para o mapeamento, atualização de inventários
florestais e avaliação de danos florestais, por meio de fotografias aéreas e
imagens digitais. A rápida evolução tecnológica de sensores remotos vem
proporcionando a obtenção de dados digitais com uma resolução e agilidade
espacial cada vez maior.
Soares
et al. (2005) mapearam e quantificaram áreas ocupadas por plantações de Eucalyptus,
através de imagens dos satélites Landsat-7 ETM+. A metodologia utilizada
(digitalização em mesa e em tela) não apresentou a exatidão requerida, uma vez
que se constatou forte tendência à superestimação da área dos talhões; contudo,
os autores afirmam que levantamentos expeditos ou de reconhecimento podem ser
realizados com qualquer uma das metodologias.
Bolfe et al. (2003) levantaram os
povoamentos florestais a partir de técnicas de classificação digital supervisionada,
pelo método de máxima verossimilhança, no qual o algoritmo de classificação
consiste num princípio estatístico paramétrico, considerando as classes
envolvidas numa função densidade de probabilidade gaussiana. Tais classes
temáticas foram estabelecidas em função dos temas de interesse: florestas
implantadas de Pinus sp., Eucalyptussp. e florestas
nativas (florestas primárias, florestas secundárias, matas de galeria e
capoeiras).
Em Ducati et al. (1999), foi
mostrado como as espécies de árvores Araucaria angustifolia, Eucalyptus
sp. e Pinus elliottii apresentam reflectâncias diferentes, nas bandas
Landsat. Para tanto, foi usada a sensibilidade diferencial do sensor que opera
o Thematic Mapper a bordo do satélite Landsat-5, com respeito às reflectâncias de
várias espécies vegetais que compõem as cenas imageadas. A partir disto, foi
possível separar estas espécies e quantificar as áreas ocupadas por cada uma.
Soares et al. (2001) mostraram que
técnicas de sensoriamento remoto orbital podem ser usadas para estimar o Índice
de Área Foliar (IAF) em escala regional com razoável precisão. O IAF está
diretamente relacionado com a produtividade e a evapotranspiração de
ecossistemas florestais (LANG e McMURTRIE, 1992, apud SOARES et al.,
2001). Para estimar a produtividade e a evapotranspiração, pesquisadores têm
desenvolvido modelos de interface floresta-solo-atmosfera (RUNNING e COUGHLAN,
1988, apud SOARES et al., 2001), nos quais o IAF é a principal
variável descritora do dossel vegetal. Soares et al. (1997) e Soares e
Almeida (2001), apud Soares et al. (2001), adaptaram o método de
Penman- Monteith para estimar a transpiração e o balanço hídrico para
plantações de eucalipto, em que o IAF é utilizado para estimar a condutância do
dossel, parâmetro-chave no modelo, a partir de valores amostrados para folhas
individuais. Segundo estes autores, a evapotranspiração do dossel, quando
integrada em um dado período de tempo, pode ser utilizada para expressar o
potencial de produtividade da cultura em determinado local e período. Xavier et
al. (2002), apud Soares et al. (2001), avaliaram como o
índice de área foliar varia ao longo do ciclo de crescimento de plantações de
eucalipto, em cinco clones de híbridos de Eucalyptus grandis W. Hill ex
Maiden. A estimativa do IAF, no campo, foi realizada por sensores denominados
LAI-2000.
Santiago
(1988) aplicou uma metodologia de sensoriamento remoto na caracterização
espectral da seca de ponteiros do eucalipto do Vale do Rio Doce, no Estado de
Minas Gerais. Nesse trabalho, dados espectro-radiométricos, fotografias aéreas
35mm colorido normal e infravermelho colorido e dados orbitais TM/LANDSAT foram
utilizados para tal caracterização. Diferenças espectrais significantes entre
as amostras afetadas e não-afetadas foram verificadas através desta análise
espectro-radiométrica. Segundo o mesmo autor, a metodologia foi eficiente na
identificação da seca de ponteiros em áreas planas; porém, a aplicação desta
metodologia em áreas de relevo acidentado não obteve resultados satisfatórios.
Ponzoni
(1996) utilizou o sensoriamento remoto com o objetivo de avaliar a viabilidade
do uso de dados TM/Landsat na identificação dos efeitos causados pelo ataque da
vespa-da-madeira (Sirex noctilio Fabricius) em plantios de Pinus.
Segundo ele, a ocorrência de pragas em florestas implantadas é um evento que
requer rapidez na identificação de métodos que proporcionem a contenção de seu
desenvolvimento. É importante, neste contexto, o acompanhamento da progressão
do ataque do agente causal em termos geográficos, bem como o monitoramento das
áreas sabidamente atacadas. Assim, as técnicas de sensoriamento remoto podem
apresentar algum potencial, apesar de a literatura que envolve o uso destas
técnicas para estudos relacionados à fitossanidade apontar limitações ao uso de
dados orbitais na identificação dos primeiros estágios do ataque, devido às
inadequadas resoluções espaciais, espectrais e temporais. O autor cita que, no
Brasil, são escassos os exemplos de aplicação do sensoriamento remoto orbital
na identificação e no monitoramento de pragas e doenças florestais,
restringindo-se a situações nas quais os plantios já teriam sido parcial ou
completamente destruídos.
Na
maioria destes trabalhos, foram apontadas algumas limitações das fotografias
aéreas, no que se refere à sensibilidade espectral dos filmes fotográficos
disponíveis, que nem sempre atendem às necessidades específicas de um
determinado estudo. Estas limitações poderiam ser contornadas pelo uso das
imagens orbitais dos sensores imageadores supra mencionados, que permitem a
obtenção de dados em diferentes regiões espectrais. As resoluções espacial,
espectral e radiométricas destas imagens também têm apresentado limitações para
estes estudos.
O
sensoriamento remoto também vem sendo utilizado no monitoramento nutricional de
plantios de eucalipto. Ponzoni e Gonçalves (1997) utilizaram imagens TM LANDSAT
para detectar deficiências nutricionais de potássio em plantios jovens de
eucalipto.
Neto (2002) observou que a preocupação
com os aspectos nutricionais dos plantios de eucalipto vem crescendo, devido às
respostas obtidas quando são realizadas as fertilizações adequadas para
determinado povoamento. Visando detectar estas áreas com deficiências ou
exigências nutricionais distintas, o autor verificou a utilidade da técnica
videográfica no levantamento de deficiências nutricionais em plantações de
eucalipto, para sua utilização como instrumento no monitoramento nutricional,
que seria menos dispendioso que os métodos convencionais.
A videografia aérea é uma técnica que vem
sendo utilizada desde a década de 1980, com o objetivo de monitorar a situação
de áreas agrícolas, identificando infestações de ervas daninhas, diferenciando
culturas adubadas de não-adubadas, áreas queimadas e infestações de formigas (EVERITT
e NIXON, 1985). A flexibilidade operacional e o baixo custo da videografia
aérea, entre outros fatores, têm chamado a atenção para esta técnica.
De acordo com Mausel et al. (1993), a
videografia aérea é um ramo do sensoriamento remoto com muitas características,
as quais permitem que seja usada em várias aplicações. Entre as vantagens que
apresenta sobre outros produtos mais tradicionais, como imagens orbitais e
fotografias aéreas, podem ser citadas: (a) baixo custo, (b) disponibilidade de
imagens em tempo real ou quase real, para a análise visual e/ou processamento
digital; (c) capacidade de coleta de dados espectrais em bandas estreitas, do
visível ao infravermelho médio; e (d) redundância de dados, uma vez que várias
imagens por segundo podem ser adquiridas, produzindo visadas de um mesmo alvo
ou cena.
Uma
das maiores desvantagens das imagens de vídeo, a baixa resolução espacial,
atualmente vem sendo superada nas modernas câmaras digitais. Um e Wrigth
(1999) comentam que avanços recentes na tecnologia de vídeo e no poder dos
computadores têm levado à superação das conhecidas limitações da videografia,
direcionando a uma reavaliação do potencial da videografia aérea como uma
técnica operacional do sensoriamento remoto digital.
Importantes
variáveis no trabalho de Law (1995), como índice de área foliar (IAF) e luz
interceptada pela vegetação (arbustiva e arbórea), também já foram estimadas a
partir de imagens videográficas.
O
sistema videográfico consiste na utilização de uma ou mais câmeras de vídeo,
acopladas ao piso de uma aeronave, de forma a obter imagens verticais, isto é,
paralelas ao solo. As imagens de vídeo podem ainda gerar dados digitais e
índices de vegetação para estimar a altura do dossel de plantas, área foliar e
produtividade (RICHARDSON et al, 1990).
Neto
(2002) concluiu, em seu trabalho, que a videografia é uma ferramenta potencial
para avaliações quantitativas e qualitativas de plantios de eucalipto, devido à
sua praticidade e baixo custo, além de proporcionar a avaliação imediata para
tomada de decisões e a possibilidade de elaboração de mapas temáticos. O autor
afirmou ainda que as deficiências nutricionais foram detectadas de maneira
indireta, uma vez que afetaram significativamente o crescimento das plantas.
Dentro de outra concepção, Catelani e
Batista (2006) afirmam que as lacunas técnicas presentes nas acirradas
discussões entre representantes da indústria de papel e celulose, a sociedade
civil, organizações não-governamentais e os órgãos fiscalizadores da legislação
ambiental brasileira acerca da perda direta da disponibilidade hídrica, em
conseqüência da implantação de maciços florestais de eucalipto em uma área
situada na região sudeste do Brasil, denominada Vale do Paraíba, no Estado de
São Paulo, em especial os dados sobre a evaporação e a evapotranspiração
potencial, determinam a necessidade de respostas científicas sobre os fatores
associados a esse tipo de monocultura, que podem influenciar ou colocar em
risco a preservação dos recursos hídricos dessa região. De acordo com os mesmos
autores, o uso do sensoriamento remoto e, em especial, o tratamento das imagens
que registram a radiação emitida na faixa do infravermelho termal pode
contribuir significativamente para a elucidação dessas questões sobre
diferentes tipos de cobertura da terra.
Nesse contexto, estes autores desenvolveram
um trabalho cujo objetivo foi verificar, com base em imagens termais do sensor
ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer),
as diferenças nos níveis de emissão de radiação termal de quatro classes
distintas de cobertura da terra: floresta nativa, floresta de eucalipto,
pastagem e área urbana, com vistas a inferir sobre a quantificação da
evapotranspiração dessas classes. A análise dos dados demonstrou que a emissão
de radiação termal observada no eucalipto foi menor do que a emissão da mata
nativa, e, em conseqüência, a evapotranspiração da mata nativa deve ter sido
maior do que a do eucalipto. Os autores concluíram que a crença popular de que
o eucalipto seca o solo deve ser melhor investigada.
CONSIDERAÇÕES
FINAIS
A
utilização das técnicas de sensoriamento remoto no setor florestal brasileiro
contribui para reforçar e dar maiores subsídios às possíveis ações ligadas à
quantificação de recursos e adversidades e ao monitoramento de áreas com
potencialidades ao reflorestamento, auxiliando na tomada de decisões, com bases
científicas confiáveis.
Grandes
empresas têm feito uso intensivo do sensoriamento remoto, sempre focando a
geração de informações, buscando uma gestão completa e otimizada dos plantios.
Com o crescimento do setor florestal brasileiro, a preocupação em dispor de
técnicas mais econômicas e sustentáveis, buscando a integração dos dados com o
SIG, torna cada vez mais viável o uso do sensoriamento remoto. Há uma necessidade
de capacitação constante dos técnicos, almejando a qualidade tecnológica da
empresa, com isso buscando a sustentabilidade econômica, ambiental e social.
Os sistemas de dados e informações gerenciais precisam ser constantemente
atualizados, visando garantir alto desempenho no apoio aos processos de tomada
de decisão e gestão de suas operações florestais.
É
conveniente ressaltar que, mesmo com o advento tecnológico do sensoriamento
remoto e com o lançamento de novos satélites, equipados com sensores cada vez
mais sofisticados e permitindo alcançar um grau de precisão maior nos
levantamentos, este processo não poderá e nem deverá substituir por completo os
métodos tradicionais de levantamento presente na maioria dos trabalhos,
principalmente no tocante à checagem de campo. O mais sensato seria utilizá-los
em conjunto, atentando-se para os níveis de precisão aceitáveis para cada
avaliação.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
- AMERICAN
SOCIETY OF PHOTOGRAMETRY. Water Resources Assesment. In: Manual of Remote Sensing.
Falls
Church: 1975. p.1479-1522.
- AZEVEDO,
E.C.; MANGABEIRA, J.A.C. Mapeamento de uso das terras utilizando
processamento digital de imagem de Sensoriamento Remoto. Campinas, SP:
MAPA, 2001. 12p. (Comunicado Técnico, ISSN 1415-2118).
- BOLFE,
E. L.; FONSECA, E. L.; PEREIRA, R. S. et al. Verificação da exatidão em
classificação digital de povoamentos florestais em imagem orbital mediante três
índices. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 4., 2003, Belo
Horizonte. Anais... Belo Horizonte: INPE, 2003. p.2671-2677.
- CATELANI,
C. S.; BATISTA, G. T. Comparação dos níveis de emissão de radiação na faixa do
infravermelho termal entre maciços florestais de eucalipto e de mata nativa
utilizando dados do infravermelho termal. In: SIMPOSIO INTERNACIONAL EN PERCEPCIÓN REMOTA Y
SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA, 12., 2006, Cartagena de Índias. Resumos... Cartagena de Índias, Colômbia: UNITAU, 2006.
- DUCATI, et al. Inventário Florestal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre:
CEPSRM/UFRGS, 1999. (Série Relatórios Técnicos, 4/1999).
- ENGESAT-
Imagens de Satélites. Disponível em: http.www.engesat.com.br. Acesso em: 23 de
junho de 2006.
- EVERITT,
J. H.; NIXON, P. R. Video imagery: a new remote sensing tool for range
management. Journal of
Range Management, v.38,
p.421-424, 1985.
- JUVENAL,
T.L.; MATTOS, R.L.G. O setor florestal no Brasil e a importância do
reflorestamento.BNDES/Ministério de Ciência e Tecnologia - Setorial,
Rio de Janeiro, n. 16, p. 3-30, 2002.
- LAW,
B.E. Estimation of leaf area index and light intercepted by shrubs from digital
videography. Remote Sensing Environment, v.51, n.2, p.
276-280, 1995.
- LEITE, N.B.
As florestas plantadas: governo e empresas na direção do desenvolvimento
sustentável. Disponível em: http://www.sbs.org.br/secure/palestra. Acesso em:
23 de junho de 2006.
- MAUSEL,
P.W. et al. Delineation of soil series subareas using multiespectral
video in relation to rural tax assessment. In: BIENNIAL WORKSHOP ON COLOR
AERIAL PHOTOGRAPHY AND VIDEOGRAPHY FOR RESOURSE MONITORING, 14., 1993, Logan. Anais
Logan:
ASPRS, 1993. p.82-95.
- MOREIRA, M. Identificação
de reflorestamentos por meio da análise quantitativa de imagens orbitais
Landsat.1984. 65 f. Dissertação (Mestrado) Universidade Federal de
Viçosa, Viçosa, 1984.
- MUCHONEY,
D. M.; HAACK, B. N. Change detection for monitoring forest defoliation. International Journal of Remote Sensing, London, v.60, n.10, p.1243-51, 1994.
- NETO,
P.P. Utilização da videografia aérea na detecção de áreas com deficiências
nutricionais em plantios de eucalipto. 2002. 86 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) Escola Superior de Agricultura Luiz de
Queiroz, Piracicaba, SP, 2002.
- NOVO;
E.L.M. Sensoriamento remoto: princípios e aplicações. São Paulo: Edgar
Blucher, 1989. p.1-8.
- PONZONI,
F.J. Dados TM/Landsat na identificação do ataque da Vespa-da-madeira, em
plantios de Pinus sp. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 8.,
1996, Salvador. Anais... Salvador: INPE, 1996. p.965-968.
- PONZONI,
F. J.; GONÇALVES, J. L. M. Avaliação do uso de dados TM/Landsat na
identificação de plantios de Eucalyptus spp. deficientes em potássio. Revista Árvore, Viçosa, MG, v.21, n.3, p.421-431, 1997.
- RIBEIRO,
C. A. A. S. et al. Sistemas de Informações Geográficas. In: BOREM, A. et
al.(Ed.). Agricultura de precisão. Viçosa, MG: 2000. 467 p.: il. p-380-407.
- RICHARDSON, A.J.; HEILMAN, M.D.; ESUOBAR, D.E. Estimating grain
sorghum yield from video and reflectance based PVI measurements at peak canopy
development. Journal of
Imaging Teachnology, v.16,
n.3. p.104-109. 1990.
- ROSOT,
N. C. et al., Uso de imagens de radar para a utilização de mapas
florestais temáticos. In: DISPERATI, A. A.; SANTOS, J. R. (Ed.). Aplicações
de geotecnologias na Engenharia Florestal. Curitiba, PR: Copiadora Gabardo,
2004. p. 277-278.
- SANO, E.E.;
ASSAD, E.D.; ORIOLI, A. L. Monitoramento da ocupação agrícola. In: ASSAD, E.
D., E.E. (Ed.) Sistema de informações geográficas: aplicações na
agricultura. 2. ed. Brasília: Embrapa-SPI, 1998. p179-190.
- SANTIAGO, R.
H. S. Caracterização espectral e identificação de áreas afetadas pela seca
de ponteiros do eucalipto do Vale do Rio Doce (SPEVRD) com ênfase em dados
orbitais TM/LANDSAT. 1988. Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto) Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP.
1988.
- SOARES,
V. P.; BRITES, R. S.; RIBEIRO, C. A. Á. S. Avaliação da mudança da cobertura em
áreas reflorestadas usando razão de bandas de imagens de satélite. Cerne,
v.4, n.1, p.22-34, 1998.
- SOARES,
V. P.; GUIMARÃES, W. D.; RIBEIRO, C. A. Á. S. et al. Uso de imagens
Landsat-7 Etm+ para o mapeamento de plantações de Eucalyptus na Região
Norte de Minas Gerais. Floresta, Curitiba, v.35, n.1, p.137-149,
jan./abr. 2005.
- SOARES,
J. V.; XAVIER, A. C.; ALMEIDA, A. C. Balanço de água em Eucaliptos com a
caracterização do dossel por técnicas de Sensoriamento Remoto. In: SIMPÓSIO
BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 10., 2001, Foz do Iguaçu. Anais...Foz do Iguaçu, PR: INPE,
2001. p. 139-147.
- UM,
J.S.; WRIGTH, R. The analog to digital transition and implications for
operational use of airborne videography. Photogrammetric Engineering e
Remote Sensing. v.65, n.3, p. 269-275, 1999.
- VOGELMANN,
J. E.; ROCK, B. N. Assessing forest decline in Conifeorus forests of vermont
using NS-001 Thematic Mapper simulator data. International Journal of Remote
Sensing, London, v.17, p.1303-1321, 1986.
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