Padrão e dinâmica de floresta tropical, através de classificação orientada a objeto e da análise da paisagem com imagens LANDSAT

Abstract

Esta pesquisa trata da análise de paisagem a partir da classificação orientada a objeto, com o objetivo de avaliar o padrão e a dinâmica espacial da fragmentação da paisagem em área do Distrito Agropecuário da SUFRAMA, Manaus-AM, localizada entre 2o 28'48'' e 3o 1'19'' de latitude Sul e 59o47'29'' e 60o27'54'' de longitude Oeste. Os objetivos específicos foram: mapear a cobertura do terreno através da classificação orientada a objeto, utilizando segmentação hierárquica, algoritmo baseado em lógica fuzzy e sistema especialista; avaliar o uso da classificação orientada a objeto de imagens Landsat na região amazônica; analisar a estrutura da paisagem e determinar as mudanças ocorridas nos períodos de 1999 a 2001 e de 2001 a 2003. A classificação utilizou a informação espectral, de contexto e de forma a partir de uma base de conhecimento com classes hierárquicas e descritores para gerar os mapas temáticos. Os resultados da classificação foram usados para análise da paisagem. A segmentação potencializou a extração de informações utilizadas na classificação. O banco de conhecimentos foi estruturado em três níveis, sendo dois auxiliares e um intermediário onde foi efetuada a classificação final. A análise da paisagem foi realizada para a paisagem total e individualmente para as classes de cobertura do terreno. Os resultados obtidos indicam que a área possui uma unidade de paisagem dominante, pouco fragmentada, que é a floresta. Verificou-se que a floresta apresentou uma redução de 2,5% no tamanho da sua área no período. Constatou-se, também o aumento do número de unidades de paisagem (674) e quantidade de bordas (2%) indicando que há um claro processo de fragmentação em andamento. O índice de contagio baixou de 85,3% em 1999 para 82,1%, em 2003. A floresta apresenta um nível de difusão e justaposição que alcança um valor máximo de 78%, em 2003. Além disso, o aumento de bordas e sua complexidade, revelada nos índices de forma e dimensão fractal configuram uma área em que as unidades de paisagem estão em contato com a floresta. Portanto, o processo de desflorestamento ocorre a partir dos limites das unidades de paisagem com florestas. Os principais índices usados para descrever esta configuração foram contágio, nível de difusão e justaposição, índices de forma e dimensão fractal.

This research deals with landscape analysis using the results of an object oriented image classification to evaluate the pattern and spatial dynamic of land cover fragmentation, in a region North of Manaus, Amazon, between 2o 28'48'' and 3o 1'19'' South and 59o47'29'' to 60o27'54'' West. The objectives were to map land cover by object oriented classification, using hierarchic segmentation, and an algorithm based on fuzzy logic, and a knowledge base; to evaluate the Landsat image classification for the Amazon region and analyze the landscape structure and changes from 1999 to 2001 and from 2001 to 2003. The classification used spectral, spatial and shape information from the knowledge base set up with hierarchic classes and descriptors based on fuzzy to generate the thematic maps. Classification results were used to perform the landscape analysis. Segmentation improved the extraction capabilities for the classification. The knowledge base was structured with three levels: two to support the classification and an intermediate level where the final classification was performed. Analysis at landscape and class level indicates that the area has a dominant forest patch and small ones spread through the entire landscape. Forest cover presented a reduction of 2.5%. An increase in the number of patches (674) and amount of border (2%) was detected revealing an ongoing fragmentation process. Contagion index decreased from 85.3% in 1999 to 82.1 in 2003. Forest patches presented an interspersion and juxtaposition index (IJI) reaching 78% in 2003. In addition, increasing in amount of borders and complexity, as demonstrated by shape index and fractal dimension, show the configuration of a landscape with most of patches adjacent to pristine forest. Therefore, the deforestation process is taking place in the boundaries of the forest patches. The main indexes used to describe this configuration were contagion, IJI, shape indexes and fractal dimension.