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Application of IKONOS II and TM/LANDSAT-5 satellites data for digital base mapping the sustainable development Reserve Mamiraua, Amazon, Brazil/Aplicacao de imagens IKONOS II e TM/LANDSAT-5 na elaboracao de uma base cartografica para a Reserva de Desenvolvimento sustentavel Mamiraua--Amazonas.

1. INTRODUCAO

O instrumental fornecido pelas geotecnologias tem sido utilizado principalmente para a gestao e o monitoramento ambiental, atividades que demandam a interacao e a negociacao entre diferentes profissionais com suas fontes de informacao, ou seja, sao atividades que exigem ferramentas multidisciplinares. As geotecnologias revolucionaram varios metodos cientificos de analise espacial, assim como as formas de controle e planejamento da organizacao espacial por agentes publicos e/ou privados (Castillo, 1999). A importancia das geotecnologias em relacao a aquisicao de "informacoes ambientais", conforme a expressao utilizada por Mello (2006), ja foi demarcada inclusive pela Agenda 21 Global, especificamente nos Capitulos 35 e 40, denominados "Ciencia para o Desenvolvimento Sustentavel" e "Informacoes para a tomada de decisoes" (Agenda 21 Global, 1992).

No conjunto das geotecnologias, o sensoriamento remoto e as tecnicas de geoprocessamento exercem papel de destaque nas etapas de captura de dados, analise de informacoes e tomada de decisao. O ponto crucial do sensoriamento remoto esta na capacidade de extrapolar a percepcao visual humana sobre os objetos na Terra a partir da distincao entre as diferentes faixas do espectro eletromagnetico. Assim, a combinacao das especificidades de imagens orbitais de alta resolucao espacial, temporal e espectral, com dados multifontes (entrevistas com usuarios, analise de materiais analogicos, referencias normativas para o local, etc.) contribui de forma decisiva a maior precisao nas analises geograficas, tais como a elaboracao de Estudos de Impacto Ambiental e Planos de Manejo de Unidades de Conservacao, entre outras aplicacoes.

Os Sistemas de Informacoes Geograficas (SIG) tambem fazem parte do conjunto das geotecnologias e fundamentais a tomada de decisao em atividades relacionadas a gestao ambiental, pois se configuram como um poderoso conjunto de ferramentas para armazenar, transformar, exibir dados georreferenciados e sobrepor camadas de informacoes espaciais. A evolucao tecnologica desse sistema disponibilizou um conjunto de tecnicas que tem auxiliado as ciencias em geral, e, por isso, tambem e caracterizado como "sistema de suporte a decisao" (Burrough, 1986).

As potencialidades de um SIG para a gestao ambiental podem ser sistematizadas, a saber: torna mais rapido o gerenciamento de bancos de dados geograficos, subsidiando a tomada de decisoes; permite a elaboracao de prognosticos; favorece a gestao territorial democratica e participativa por meio da disponibilizacao de informacoes a sociedade; e se ajusta ao planejamento interdisciplinar, na medida em que profissionais de diversas areas podem trabalhar sobre uma mesma base com informacoes interrelacionadas para a tomada de decisoes quando a localizacao geografica e uma caracteristica fundamental (Garay e Dias, 2001; Jacintho, 2003).

Conforme Camara e Monteiro (2009), trabalhar com as geotecnologias significa utilizar computadores e softwares especificos como instrumento de representacao de dados espacialmente referenciados. Entao, a implementacao de diferentes formas de representacao computacional do espaco geografico e um problema central na elaboracao de bases cartograficas. Para utilizar um SIG, e preciso que cada especialista transforme conceitos especificos de sua disciplina em representacoes computacionais, ou seja, implica em escolher as representacoes computacionais mais adequadas para capturar a semantica de seu dominio de aplicacao. No caso especifico da gestao de Unidades de Conservacao de Uso Sustentavel, nas quais deve existir um "Conselho Gestor" (Decreto n. 4.340/2002) com a funcao de estabelecer o dialogo entre pesquisadores, gestores e as comunidades tradicionalmente residentes nessas areas, a elaboracao e o uso de mapas tematicos com representacoes visuais e semanticas compreendidas por todos esses atores e fundamental.

No Brasil, as experiencias com o uso de geotecnologias na gestao de Unidades de Conservacao (atividade posterior a elaboracao do Plano de Manejo) ainda sao incipientes. Em geral, essas ferramentas sao muito utilizadas nas atividades iniciais, ou seja, na delimitacao da area e para a elaboracao de seu Plano de Manejo, nao ocorrendo continuidade posteriormente da aplicacao de SIGs nas atividades relacionadas a gestao cotidiana dessas areas protegidas. Essa carencia ocorre principalmente pela dificuldade na obtencao de recursos para estruturar laboratorios proprios e a contratacao de recursos humanos capacitados para tal finalidade. Alguns exemplos de aplicacao em areas protegidas sao os trabalhos desenvolvidos no Parque Estadual do Desengano--RJ (Jamel et al, 2007), na Reserva Florestal Adolpho Ducke--AM (Junior et al, 2007), no Parque Nacional da Serra dos Orgaos--RJ (Cruz et al, 2009).

Soma-se a esse cenario o fato de que o mapeamento cartografico sistematico oficial brasileiro em escalas grandes (disponibilizado por instituicoes federais como o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatistica--IBGE) ainda e escasso na regiao norte do Brasil, configurando, de certa forma, um "vazio cartografico". De acordo com o Oliveira (2006), apesar de importantes programas publicos de monitoramento ambiental, boa parte da cartografia disponivel tem mais de 30 anos e, em 2007, somente 14% do territorio brasileiro estava mapeado na escala 1:50.000 e 3% na escala 1:25.000, que sao escalas importantes para as atividades de planejamento.

A Amazonia, icone das reivindicacoes internacionais pela preservacao da biodiversidade e locus de historicos conflitos socio-ambientais, possui tambem importantes programas de monitoramento ambiental estruturados com geotecnologias, como o Sistema de Protecao da Amazonia (SIPAM), o Programa de monitoramento da floresta amazonica brasileira por Satelite (PRODES) e o Sistema de Deteccao do Desmatamento em Tempo Real (DETER). Paralelamente a esses programas, as Unidades de Conservacao sao um dos instrumentos mais eficientes na promocao da protecao e conservacao da biodiversidade na Amazonia (Queiroz, 2005).

Em 2009, a regiao norte registrou o maior numero de Areas Protegidas Publicas delimitadas no Brasil, conforme dados do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovaveis (IBAMA) e da pesquisa de Jenkins e Joppa (2009). Contudo, boa parte dessas Unidades ainda nao possui Plano de Manejo adequado e/ou implementado, podendo ser definidas simbolicamente como "Unidades de Papel" (Medeiros, 2006; Brito, 2000).

Entao, no atual contexto, este trabalho apresenta a iniciativa de aplicacao de geotecnologias na gestao da Reserva de Desenvolvimento Sustentavel Mamiraua (RDSM), localizada no estado do Amazonas, e descreve a metodologia desenvolvida para a elaboracao de uma base cartografica digital atualizada em escala 1:100.000, a partir dos sensores orbitais IKONOS II, TM/LANDSAT 5 e de entrevistas com representantes dos usuarios da reserva.

2. MATERIAIS E METODOS

2.1 Caracterizacao geografica da area de estudo

A area total da Reserva de Desenvolvimento Sustentavel Mamiraua abrange 1.124.000 hectares e esta inserida entre os municipios amazonenses Tefe, Maraa, Alvaraes, Uarini, Jurua e Fonte Boa, distante 600 km a oeste da capital Manaus. Essa area tambem e definida especificamente como varzea do medio rio Solimoes (Figura 1). Trata-se de uma area de floresta alagada, e a sua principal referencia e a dinamica sazonal do nivel das aguas. A sazonalidade e definida pelas estacoes de "vazante" (agosto a setembro), "seca" (outubro a novembro), "enchentes" (dezembro a abril) e "cheia" (maio a junho), conforme informacoes cedidas por representantes do manejo de pesca da Reserva Mamiraua. O alagamento sazonal do rio Solimoes eleva o nivel da agua em media de 10 a 12 metros todos os anos. Assim, de acordo com Queiroz (2005), as varzeas sao areas de significativo valor ecologico devido ao alto grau de endemismo de especies adaptadas as mudancas radicais da paisagem entre essas estacoes.

[FIGURE 1 OMITTED]

A Reserva de Desenvolvimento Sustentavel Mamiraua e considerada como um modelo inovador e que influenciou a configuracao do Sistema Nacional de Unidades de Conservacao--SNUC (Lei 9.982, 17/07/2002). Essa categoria de Unidade de Conservacao foi criada na decada de 1990 pelo governo do estado do Amazonas para proteger as areas de relevante interesse ecologico habitadas por comunidades rurais, como e o caso de Mamiraua, e ate entao nao havia nenhuma outra Reserva com o mesmo carater no Brasil (Dias, 2008). Conforme o estabelecido pelo Decreto 4.340 de 22/08/2002, a gestao dessa categoria de Unidade de Conservacao deve contar com um Conselho Gestor, do qual participam representantes de diversas instituicoes regionais e tambem de comunidades locais interessadas na conservacao dos recursos naturais da area, ou seja, e obrigatoria a gestao participativa.

No primeiro Plano de Manejo da Reserva Mamiraua, publicado em 1996, a area da Reserva foi dividida em Area Focal, com 260.000ha e Area Subsidiaria, com 864.000 ha, devido a sua grande extensao territorial. A primeira contem zonas de uso sustentavel e de preservacao permanente, gerenciadas pelo Instituto Mamiraua (IDSM) e a segunda sera administrada de acordo com as experiencias bem sucedidas da primeira. Assim, as normas do primeiro Plano de Manejo da Reserva, abrangem especificamente a Area Focal e foi elaborado a partir de pesquisas em diversas areas do conhecimento cientifico e tecnicas de "mapeamento participativo" com as comunidades ribeirinhas locais.

De acordo com Dias (2008), integrantes das comunidades ribeirinhas foram incentivados a desenhar a localizacao de suas vias de acesso e dos recursos naturais de maior uso para a posterior negociacao dos limites das zonas de manejo sustentavel. A partir dessa atividade, a Area Focal da Reserva foi subdividida em nove setores politicos (Aranapu, Barroso, Boa Uniao, Horizonte, Inga, Jaraua, Liberdade, Mamiraua e Tijuaca), de acordo com a organizacao previa de representacao das comunidades locais. Atualmente a Reserva e administrada pelo Instituto de Desenvolvimento Sustentavel Mamiraua (IDSM), cuja missao e produzir conhecimentos cientificos e tecnologias apropriadas as demandas da realidade local em consonancia com o manejo sustentavel dos recursos naturais e a inclusao social (IDSM, 2006).

As especificidades geograficas da varzea amazonica tornam a gestao participativa da Reserva Mamiraua um desafio permanente. Na estacao da cheia boa parte da area permanece alagada e ocorrem significativas alteracoes morfologicas nos corpos d'agua (Ayres, 2005; Jardim-Lima et al, 2005). Peixoto et al. (2007) ao analisarem imagens orbitais TM/LANDSAT 5 sobre a varzea no medio Solimoes detectaram que no periodo de 26/19/1984 a 04/09/2005, a RDS Mamiraua obteve cerca de 17.800 ha ([approximately equal to]6,85% da area focal) de areas sedimentadas e cerca de 14.500 ha ([approximately equal to]5,57% da area focal) de areas erodidas, ficando com um saldo de areas de 3.300 ha ([approximately equal to]1,27% da area focal), aproximadamente.

A alteracao nos nivel das aguas entre as estacoes do ano provoca mudancas significativas na paisagem, que, por sua vez, tambem influencia no deslocamento das comunidades ribeirinhas no intervalo de poucos anos (Lima, 1996), ou seja, e uma regiao natural e socialmente dinamica. Em decorrencia, ocorrem limitacoes quanto aos limites politicos estabelecidos para as atividades de manejo sustentavel, como a quantidade e a localizacao de corpos d'agua disponiveis para a pesca em um determinado setor da Area Focal. Tais alteracoes estao diretamente relacionadas aos conflitos na gestao da Reserva.

Os rios de agua branca, como o Solimoes, carregam muitos sedimentos criando extensas planicies inundaveis e um complexo ecossistema de ilhas, restingas, chavascais, paranas e outras formacoes especificas. No ecossistema de varzea o regime das aguas afeta a geomorfologia, a flora e a fauna local, cria e destroi terrenos de forma veloz (Ayres, 2005). Essa area e conformada por uma rede diversificada de corpos d'agua (rios, bracos, paranas, furos, lagos, canais ou canos), ou seja, somente na Area Focal da Reserva Mamiraua ha mais de 700 lagos (Dias, 2008).

Os processos geomorfologicos peculiares ao dominio morfoclimatico amazonico influenciam nas formas resultantes da erosao pluviofluvial, que deram origem a elementos da drenagem da varzea amazonica. Tais elementos sao os "igarapes", "paranas" e "furos", bem como, os lagos de terra firme e de varzea, conforme as denominacoes regionais (Nunes, 2008). Segundo Ab'Saber (2003), a nomenclatura popular para diferentes cursos d'agua na Amazonia e muito rica e cada um desses nomes traduz conceitos obtidos atraves de vivencias prolongadas, passando a ter, para os habitantes locais, um carater referencial do espaco.

Nunes (2008) sistematizou a descricao fisica dessa rede de corpos d'agua em seu trabalho. O extenso, largo e profundo braco de um grande rio, que na planicie de inundacao amazonica forma uma grande ilha, e denominado de "parana". Os canais que nas varzeas amazonicas estabelecem comunicacao entre o rio principal e o seu afluente mais proximo, acima da confluencia definitiva, sao os "furos". Os cursos de agua de pouca extensao e reduzida largura, mas com bacias bem definidas, tanto da varzea como da terra firme, recebem o nome indigena de "igarapes" (Nunes, 2008).

Para as comunidades ribeirinhas da Reserva Mamiraua, a maior parte das formacoes de corpos d'agua e denominada como "lagos" ou "paranas", os quais possuem tambem toponimias atribuidas historicamente, como, por exemplo, "lago Tucuxi", "Grande", "Cobra", entre outros (Dias, 2008). Todavia, de acordo com as estacoes da varzea, ha corpos d'agua temporarios e perenes. A posicao, o tamanho e o formato desses corpos d'agua variam em poucos anos, podendo ocorrer ate mesmo a extincao de alguns.

Muitos corpos d'agua sao utilizados para a pesca, que e tradicionalmente a principal atividade economica das comunidades ribeirinhas locais. Assim, um aspecto importante que precisa ser considerado na gestao dessa area e a reparticao dos "lagos" para cada setor politico, que tem gerado conflitos internos quando ha mudancas na posicao geografica, no tamanho ou na quantidade de lagos de um dado setor.

De acordo com o contexto apresentado, faz-se necessaria a atualizacao sistematica das bases cartograficas digitais da Reserva Mamiraua para a producao de mapas tematicos em escalas de visualizacao maiores que 1:100.000. A metodologia a ser apresentada visa contribuir para destacar a potencialidade das geotecnologias como um instrumento que permite integrar as diferentes areas de pesquisa do IDSM e a gestao das atividades de manejo sustentavel atraves da implementacao de SIGs.

2.2 Analise de dados cartograficos antigos e entrevistas com usuarios

A primeira etapa do trabalho foi a coleta e analise do material cartografico pre-existente, as demanda e expectativas em relacao a aplicacao de SIG na gestao das atividades de manejo sustentavel na Reserva Mamiraua. Esse trabalho tambem contou com uma entrevista semi-estruturada realizada com os funcionarios de informatica do Instituto Mamiraua, coordenadores dos programas de manejo sustentavel e alguns representantes de comunidades ribeirinhas residentes na Reserva.

O Instituto Mamiraua (IDSM) disponibilizou os dados cartograficos antigos que continham os setores politicos da Area Focal, a localizacao das comunidades ribeirinhas e a localizacao dos lagos da Area Focal. Esses dados foram digitalizados a partir de mapas analogicos com escala 1:250.000 produzidos no inicio da decada de 1990. As toponimias das entidades nao estavam corretamente cadastradas nos bancos de dados e havia erros topologicos tipicos de um processo de digitalizacao feito por um operador sem experiencia. A figura 2 apresenta alguns seguimentos extraidos de mapas tematicos que foram produzidos com a base cartografica antiga com erros topologicos, conforme a indicacao das setas pretas.

[FIGURE 2 OMITTED]

Com relacao ao poligono de corpos d'agua, detectou-se disparidades de toponimias para entidades com as mesmas coordenadas geograficas e toponimias iguais para entidades com coordenadas geograficas diferentes. Alem dos dados cartograficos antigos, tambem foram realizadas entrevistas semi estruturadas com representantes dos Programas de Manejo Sustentavel da Pesca, da Agricultura Familiar Sustentavel, da Fiscalizacao e do setor de Informatica. As entrevistas foram realizadas para captar a percepcao dos usuarios em relacao a importancia do instrumental do SIG na gestao da Reserva, as principais dificuldades para a sua utilizacao sistematica e, principalmente, para confirmar as toponimias das entidades para a nova base cartografica.

A sistematizacao correta das respectivas toponimias no banco de dados geografico tambem e fundamental para que as informacoes contidas nos mapas tematicos possam ser compreendidas adequadamente por todos os usuarios. A principal funcao desses mapas e definir e divulgar as areas de uso para cada comunidade ribeirinha residente na Reserva e, nesse sentido, a representacao equivocada de uma dada delimitacao territorial pode autorizar a exploracao dos territorios vizinhos. Isso ocorre porque as comunidades locais compreendem bem a linguagem dos mapas como uma forma de representacao de seus espacos de acao na Reserva e, principalmente, como uma referencia normativa para os limites das areas de manejo sustentavel. Tal compreensao e aceitacao e resultado das atividades de "mapeamento participativo", desenvolvidas desde o primeiro Plano de Manejo da reserva, na decada de 1990 (Dias, 2008).

Entao, o presente trabalho definiu atualizar as camadas de informacoes vetoriais pre-existentes e cadastrar as corretas toponimias nos bancos de dados das seguintes camadas: comunidades locais, flututuantes de pesquisa, principais corpos d'agua e limites politicos dos setores da Area Focal. Essas camadas foram vetorizadas a partir das imagens TM/LANDSAT-5 e IKONOS II disponibilizadas pelo IDSM para esse trabalho, conforme sera apresentado no proximo topico.

2.2.1 Elaboracao das camadas vetoriais a partir das imagens orbitais disponiveis

Apos a avaliacao das demandas a partir das entrevistas semi-estruturadas, partiu-se para a coleta das coordenadas geograficas das comunidades (ribeirinhas e indigenas) residentes no interior da Area Focal da Reserva e das bases de pesquisa flutuantes. Para esse mapeamento foi utilizado o aparelho GPS de navegacao Garmin Map 76CS, com precisao de 15 metros e configurado com Datum WGS 84, Fuso 20 Sul. Esta etapa foi realizada durante a expedicao de campo na Reserva, em julho de 2007.

As coordenadas coletadas foram exportados para o formato de vetorial de pontos no software ArcGis 9.2. No total, foram mapeadas 58 comunidades e no banco de dados desse shapefile foram criados o campos para o "Nome" da comunidade, "Populacao_1998", "Populacao_2005" e "Populacao 2008", nos quais foram cadastrados os respectivos dados. Esses campos permitem a elaboracao de series historicas sobre a demografia local. Tambem foram criados campos especificos para a identificacao da presenca ou ausencia de infraestruturas de energia e comunicacao, como, por exemplo, existencia ou nao de telefones, radio e placas de energia solar nas comunidades.

A segunda etapa se concentrou no geoprocessamento das imagens orbitais disponibilizadas pelo Instituto Mamiraua para: IKONOS II e TM/LANDSAT 5. Essa etapa foi realizada com ajuda do software ENVI 4.1 (Sulsoft).

O sensor IKONOS II, operado pela SPACE IMAGING--EUA, lancado em 1999, e um satelite comercial com alta resolucao espacial. As faixas imageadas alcancam 13 km e na opcao multiespectral (bandas 1-Azul, 2-Verde, 3-Vermelho e 4-InfraVermelho proximo) a resolucao espacial e de 4 metros. Na opcao pancromatica esse sensor possui resolucao espacial de 1m. A resolucao radiometrica e de 11 bits (2048 niveis de cinza), ou seja, possui o poder de contraste e de discriminacao nas imagens muito superior a maioria dos sensores orbitais existentes atualmente (Pinheiro, 2003; Rocha, 2007).

Devido ao alto custo dessas imagens, o Instituto Mamiraua adquiriu apenas uma amostra em relacao a area total da Reserva para desenvolver estudos pilotos de modelagens em SIG e atualizacao da base cartografica digital com alta resolucao espacial (imagens foram compradas da empresa GeoEye). Para cobrir toda a area da Reserva seria necessario adquirir mais de 800 cenas do sensor IKONOS II e para cobrir a Area Focal sao necessarias mais de 100 cenas.

A cobertura do maior numero possivel de acoes que demandam mapas tematicos na Reserva Mamiraua foi o criterio utilizado pelos coordenadores do IDSM para a escolha da area-piloto do IKONOS II. A amostra adquirida possui 22 cenas, que foram imageadas no dia 09 de setembro de 2006 (estacao de vazante na varzea amazonica) e registram somente 1% de nuvens. Essas cenas cobrem os setores politicos Jaraua, Tijuaca e Coraci, delimitados na Area Focal da Reserva (area pontilhada na Figura 2). As mesmas tambem foram adquiridas com sistema de projecao UTM, Datum WGS84, fuso 20 Sul e com interpolacao pelo metodo de convolucao cubica.

Para complementar as areas nao cobertas pelas cenas IKONOS II, o presente trabalho tambem utilizou um mosaico formado por cenas do sensor TM/LANDSAT 5, que foi disponibilizado pelo Instituto Mamiraua (IDSM) ja com a composicao de bandas em falsa cor e nivel 6 de correcao. As cenas desse mosaico foram imageadas no dia 19 de agosto de 1999 (estacao de vazante na varzea amazonica) e estao georeferenciadas com projecao UTM, Datum WGS84, fuso 20 Sul (orbitas-ponto 001-61, 002-61 e 002-62). Esse mosaico cobre toda a area da Reserva (1.124.000 hectares) com apenas 1% de nuvens, fatores que tornam essa imagem importante para o trabalho de elaboracao da base cartografica.

As imagens orbitais utilizadas nesse trabalho (IKONOS II e TM/LANDSAT 5) correspondem a estacao de vazante na varzea amazonica. Imagens nessa estacao possibilitam a identificacao mais detalhada de corpos d'agua perenes e tambem dos temporarios. Na estacao de seca a grande maioria dos lagos diminui muito em extensao e/ou secam; ja na estacao da cheia a area da Reserva permanece praticamente toda alagada. Tais alteracoes na paisagem dificultam a delimitacao precisa dos limites e feicoes dos corpos d'agua, principalmente dos mais utilizados nas atividades de manejo sustentavel, por essa razao o IDSM disponibilizou imagens da estacao de vazante. A figura 3 apresenta a area do mosaico TM/LANDSAT 5 e do IKONOS II.

A classificacao e diferenciacao entre os alvos e uma das funcoes prioritarias do processamento digital de imagens de orbitais. Dessa forma, para a correta distincao e identificacao visual dos alvos, optou-se inicialmente pela reambulacao tematica das principais feicoes apresentadas no mosaico TM/LANDSAT 5. Os valores espectrais dos principais alvos foram extraidos no software ENVI 4.2 e a confirmacao foi realizada com aparelho GPS durante o mesmo campo em que foram coletadas as coordenadas geograficas das comunidades locais.

[FIGURE 3 OMITTED]

Apos a reambulacao, foram aplicas tecnicas de realce da imagem LANDSAT a partir da filtragem de frequencias. As tecnicas de filtragem sao muito empregadas no tratamento de imagens digitais com varias finalidades, tais como o realce de bordas, eliminacao de ruidos, suavizacao de contraste ou ainda na identificacao de feicoes lineares nao perceptiveis na imagem original. Essas tecnicas consistem em realcar seletivamente as feicoes de alta, media ou baixa frequencia que compoem as imagens de sensoriamento remoto a partir das mudancas de um intervalo de Nivel de Cinza (NC) para outro (Crosta, 1993).

Diferentes filtros foram aplicados no mosaico LANDSAT a partir da ferramenta Convolitions and Morphology (Envi 4.2), tais como Passa-baixa, Passaalta, Passa-banda, Roberts e Sobel, que auxiliaram na distincao dos limites e formas das feicoes importantes para a base cartografica, principalmente na delimitacao dos corpos d'agua presentes na Area Focal da Reserva. A figura 4 apresenta um mesmo segmento do mosaico LANDSAT apos a aplicacao dos distintos filtros.

[FIGURE 4 OMITTED]

No trabalho de processamento das cenas IKONOS II foram criados quatro mosaicos com as 22 cenas, ou seja, um mosaico para cada uma das bandas do sensor: azul, verde, vermelho e infravermelho. Nao foi necessario realizar correcao radiometrica nas cenas IKONOS II, pois a qualidade das mesmas se mostrou satisfatoria para a discriminacao dos alvos do projeto da nova base cartografica.

Posteriormente, foram geradas varias composicoes coloridas com os mosaicos e analise das opcoes que melhor ajudavam na distincao visual e classificacao entre corpos d'agua, bancos de areia, vegetacao e areas desmatadas. As afericoes visuais utilizadas para a selecao das melhores composicoes para a classificacao dos alvos foram de forma, tons de cor, texturas, localizacao e associacoes orientadas pela experiencia de pesquisadores do IDSM.

As imagens LANDSAT com os filtros e as composicoes coloridas dos mosaicos IKONOS II foram exportados em formato .tiff para um novo projeto no software ArcGis 9.2. Os mosaicos IKONOS II foram registrados nesse mesmo software utilizando 12 pontos de controle bem distribuidos (transformacao polinomial de 2 ordem) a partir da imagem TM/LANDSAT 5. Esse registro foi realizado para a adequada sobreposicao das imagens e, assim, iniciar a vetorizacao manual dos corpos d'agua.

Os alvos (corpos d'agua) foram vetorizados no formato de poligonos, na escala 1:100.000, a partir da ferramenta ArcEditor, que disponibiliza uma serie de funcoes especificas para a eliminacao de erros no processo de digitalizacao, tais como linhas desconectadas ou poligonos abertos. Na tabela de atributos do arquivo dos corpos d' agua foi incluido os campos "nome do corpo d'agua" (toponimias atribuidas pelos usuarios), "setor politico" e "tipologia" (para distinguir entre Canos, Igarapes, Paranas, etc., conforme as atribuicoes dos usuarios).

Apos a vetorizacao iniciou-se o processo de cadastramento e padronizacao das toponimias dos corpos d'agua, que contou com coleta de dados existentes nos registros dos arquivos antigos da Reserva (no formato de pontos) e tambem com as entrevistas realizadas. Para a eliminacao de divergencias quanto as toponimias, durante as entrevistas foram utilizadas as cartas das imagens orbitais impressas em folhas A3, na escala 1:50.000 das imagens TM/LANDSAT 5 e IKONOS II. Assim, os entrevistados indicavam as toponimias para alvos sobre as imagens, que nao constavam nas bases de dados antigas e/ou que apresentava divergencias.

Finalmente, os limites politicos da Reserva foram atualizados com a correcao dos erros topologicos de vizinhanca entre os poligonos, ou seja, foi realizada apenas a atualizacao do shapefile existente no IDSM. Essa correcao tambem foi elaborada com a ferramenta ArcEditor e as areas dos respectivos setores foram mantidas conforme a definicao do ultimo Plano de Manejo da Reserva. Na tabela de atributos dos setores politicos (banco de dados geografico) foi mantido o campo "nome do setor".

4. RESULTADOS

Com as entrevistas semi-estruturadas identificou-se que os programas de manejo florestal, manejo da pesca e manejo de agricultura familiar sao as atividades que mais demandam mapas tematicos na Reserva, ou seja, produtos de um SIG. Especificamente, os coordenadores desses programas indicaram que as atividades que mais demandam mapas tematicos como instrumento de analise sao: monitoramento ambiental (desmatamento, queimadas, comunidades ilegais, pesca ilegal); prospeccao de recursos naturais; acompanhamento demografico ou socio-cultural; auxilio no planejamento das atividades de manejo; mapeamento especifico para as pesquisas tecnico-cientificas e delimitacao dos talhoes de extracao nas areas de manejo florestal.

Em relacao ao grau de contribuicao das geotecnologias para a tomada de decisao, a maioria dos entrevistados responderam que atualmente havia media contribuicao para as atividades de manejo sustentavel desenvolvidas na Reserva. As principais justificativas foram a falta de dados atualizados e/ou precisos nos mapas, a dificuldade em organizar bancos de dados com coordenadas geograficas de forma sistematizada e que os mapas apresentavam erros de coordenadas geograficas, pois as mesmas nao foram anotadas adequadamente em campo porque nao havia um corpo de profissionais especializados para tal atividade. Nesse sentido, os respondentes confirmaram que, se a atividade de mapeamento for mal conduzida, esse instrumento pode gerar mais coflitos com as comunidades locais. Os representantes das comunidades locais reconhecem quando os mapas apresentam informacoes diferentes em relacao a realidade da organizacao espacial da Reserva que eles conhecem na pratica e essa divergencia gera desconfiancas quanto as normas estabelecidas nas atividades de manejo sustentavel.

A analise dos dados cartograficos pre-existentes da RDSM confirmou os problemas relatados pelos entrevistados, pois havia erros estruturais referentes a topologia dos poligonos e no cadastro das toponimias. Assim, a estrutura dos dados cartograficos encontrados confirmou a necessaria atualizacao da base cartografica ate entao utilizada para as atividades de gestao e planejamento na Reserva Mamiraua. Os principais erros encontrados estao e que foram corrigidos estao listados a seguir:

1 Localizacao geografica desatualizada das comunidades residentes no interior da Reserva;

2 Corpos d'agua com localizacoes geograficas diferentes, dentro de um mesmo setor politico, com o mesmo atributo "nome" (toponimia) nos bancos de dados;

3 Corpos d'agua ainda nao identificados com as respectivas toponimias nas bases de dados antigas;

4 Inexistencia de uma sistematizacao coerente para as categorias de corpos d'agua entre os atributos dos shapefiles antigos. Nao havia nenhuma base de dados com um campo especifico para diferenciar as categorias de rios, lagos, canos, paranas, igarapes e ressacas, entre outras provenientes da cultura regional ou de trabalhos cientificos sobre as caracteristicas fisicas da rede de corpos d'agua da area.

Na etapa da digitalizacao dos alvos no mosaico TM/Landsat 5, os filtros de Robert e Sobel foram mais eficientes para a distincao visual dos limites dos alvos na etapa da vetorizacao. Em relacao aos mosaicos IKONOS II, a composicao colorida RGB 1, 3, 4 se mostrou mais adequada para a identificacao visual de bancos de areia e delimitacao das ilhas; enquanto a composicao RGB 3, 2, 1 foi mais adequada para a identificacao das casas de comunidades ribeirinhas. Essas duas composicoes tambem se mostraram eficientes para distincao e delimitacao visual dos corpos d'agua presentes na Reserva, conforme pode ser verificado nas figuras 5 e 6.

[FIGURE 5 OMITTED]

[FIGURE 6 OMITTED]

A partir das imagens utilizadas, foram vetorizados e cadastrados 753 corpos d'agua na Area Focal da Reserva. A figura 7 apresenta um segmento Area Focal com os corpos d'agua vetorizados e os setores politicos com a topologia corrigida (ambos em formato de poligonos). As setas pretas na Figura 6 indicam alguns corpos d'agua que se encontram entre os limites de mais de um setor politico e, de acordo com os entrevistados, sao exemplos de localidades setores politicos. com potencial para conflitos entre as comunidades locais no manejo da pesca.

[FIGURE 7 OMITTED]

Foram geradas 5 arquivos referentes a Area Focal da Reserva Mamiraua: 1. Comunidades (pontos), 2. Flutuantes de Pesquisa (pontos), 3. Corpos d'agua (poligonos), 4. Ilhas (poligonos), 5. Setores politicos (poligonos). As camadas possuem tabelas de atributos com toponimias padronizadas que possibilitam a insercao posterior de dados quantitativos e qualitativos associados aos identificadores dos registros centrais cadastrados (corpos d'agua, ilhas, comunidades, etc.). Com as bases cartograficas atualizadas e possivel gerar analises de proximidade (buffer), de distancias, densidades de objetos ou acoes que ocorrem na Reserva, entre outras opcoes que darao suporte ao planejamento e a elaboracao de relatorios tecnicocientificos. Assim, a nova base permite gerar mapas corocromaticos ou coropleticos em softwares de SIG que aceitem o formato shapefile.

A Figura 8 apresenta um mapa tematico, que sobrepoe todas as camadas digitais atualizadas, destacando as comunidades residentes na area e os setores politicos.

[FIGURE 8 OMITTED]

5. DISCUSSAO

Existem diferentes metodologias para identificar as ameacas ou conflitos politicos que permeiam a gestao de uma Unidade de Conservacao apos a elaboracao do Plano de Manejo. Dentre elas, pode-se considerar fundamental a implementacao de um programa de monitoramento continuo com Sistema de Informacao Geografica (SIG) para dar suporte ao planejamento e a gestao dessas areas. O monitoramento representa a avaliacao periodica de atributos quantitativos e qualitativos do ambiente, os quais podem ser ecologicos, fisicos, sociais ou economicos, possibilitando, assim, analisar problemas potenciais e planejar acoes mitigadoras.

Contudo, caso nao ocorra um controle de qualidade dos atributos inseridos no banco de dados para a definicao quantitativa e qualitativa das entidades geograficas, o resultado final sera um mapa colorido, capaz de impressionar, mas, na pratica e improprio para a tomada de decisoes e/ou dialogo entre os usuarios a area. Principalmente em Unidades de Cobservacao de Uso Sustentavel, onde o uso dos recursos precisa ser negociado e discutido entre atores com conhecimentos e objetivos diferentes sobre a natureza (pesquisadores, governantes e comunidades tradicionais). Dessa forma, controversias na delimitacao de zonas de manejo e de protecao integral, bem como das toponiminas dos alvos, podem gerar muitos conflitos.

A Reserva Mamiraua e um exemplo de destaque em relacao ao objetivo de sustentabilidade dos recursos naturais na Amazonia brasileira e ha cerca de cinco anos vem investimento em geotecnologias como instrumento de suporte a decisao na gestao das atividades de manejo sustentavel. Por se tratar de uma regiao de varzea, cuja organizacao espacial (social e natural) esta diretamente associada a dinamica da rede hidrografica ao longo do ano, a atualizacao da base cartografica e uma demanda frequente para a gestao e fiscalizacao da RDS Mamiraua.

Entre as camadas de informacao em um SIG para a RDS Mamiraua, o detalhamento preciso dos corpos d'agua e fundamental porque sao alvos diretamente ligados as atividades de manejo da pesca nas comunidades ribeirinhas locais, atividade que historicamente tem gerado muitos conflitos na regiao. Outro fator importante a ser considerado e que os alvos mapeados (corpos d'agua) sofrem alteracoes morfologicas rapidas atraves dos movimentos de massa sedimentar e a localizacao desatualizada ou imprecisa desses alvos pode gerar mais conflitos entre as comunidades locais, conforme os entrevistados relataram. Alem da localizacao geografica atualizada, as toponimias corretas tambem sao importantes porque sao referencias historicas e tradicionais para as comunidades locais, as quais nao podem ser negligenciadas na dinamica democratica do Conselho Gestor de uma Unidade de Conservacao de Desenvolvimento Sustentavel.

As comunidades residentes na Reserva negociam a quantidade de lagos para cada setor, mas quando um corpo d'agua se desloca para a area de outro setor ou seca definitivamente, as regras se desfazem e surgem conflitos pela exploracao dos recursos de outro setor politico. Nesse contexto, a sistematizacao da base cartografica atualizada auxilia no dialogo entre os atores locais e na legitimacao das diretrizes estabelecidas pelo Conselho Gestor da Reserva, pois os representantes das comunidades locais, que participam dos programas de manejo sustentavel, ja estao habituados com a linguagem cartografica utilizada desde a elaboracao do primeiro Plano de Manejo.

Considerando que a maior parte das Unidades de Conservacao delimitadas na Amazonia brasileira ainda nao possui nem mesmo um Plano de Manejo, a possibilidade de avancar na direcao de uma gestao participativa utilizando instrumentos como os mapas tematicos atualizados sistematicamente, com escala superior a 1:100.000 e com o intuito de mediar o dialogo entre os integrantes do Conselho Gestor, destaca o papel importante da RDS Mamiraua no cenario da Amazonia brasileira.

6. AGRADECIMENTOS

Agradecemos em primeiro lugar ao Instituto de Desenvolvimento Sustentavel Mamiraua por ter permitido a realizacao da pesquisa na Reserva, pelo barco e demais equipamentos necessarios para a realizacao dessa pesquisa. Agradecemos tambem o apoio dos pesquisadores e funcionarios do Instituto Mamiraua, assim como dos representantes das comunidades Ribeirinhas que forneceram informacoes sobre as toponimias mais utilizadas para os alvos da base cartografica durante as entrevistas.

Agradecemos o apoio da Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES), ao "Premio Samuel Benchimol 2006" e ao financiamento do Programa "Petrobras Ambiental", os quais possibilitaram o desenvolvimento da dissertacao de mestrado que deu origem ao artigo.

7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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Josimara Martins Dias

Instituto de Geociencias, Universidade Estadual de Campinas

josimara.dias@ige.unicamp.br

Adalene Moreira Silva

Instituto de Geociencias, Universitario Darcy Ribeiro--Brasilia

adalene@unb.br

Newton Muller Pereira

Instituto de Geociencias, Universidade Estadual de Campinas

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Author:Dias, Josimara Martins; Silva, Adalene Moreira; Pereira, Newton Muller
Publication:Revista Geografica Academica
Date:Jul 1, 2009
Words:6329
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