Classificação Supervisionada de Imagens de Satélite para Obtenção do Mapa...

Classificação Supervisionada de Imagens de Satélite para Obtenção do Mapa de Uso e Cobertura da Microbacia do Rio Aracatiaçu - CE.

INTRODUÇÃO:

 O presente trabalho apresenta métodos e técnicas para elaboração do mapa temático de uso e cobertura da microbacia do rio Aracatiçu, bem como seus resultados. O tipo de uso e/ou cobertura de uma determinada área é um dos fatores utilizados para o cálculo da equação universal de perdas do solo, que, associados aos demais fatores, possibilita uma análise integrada do potencial de erosão.  O trabalho tem como objetivo produzir informações relativas ao USO - que se caracteriza pelas intervenções antrópicas no meio natural, e à COBERTURA que se refere às atribuições físicas naturais da superfície. Para a obtenção do mapa de uso e cobertura foram utilizadas técnicas de Processamento Digital de Imagem (PDI) envolvendo realce, elaboração de mosaicos e classificação supervisionada das imagens. As classes de uso e cobertura selecionadas foram baseadas em Monteiro Filho (2006).

A área de estudo segundo localiza-se na Região Noroeste do Estado do Ceará, sendo delimitada pelas coordenadas de latitudes 2˚55’00’’S e 4˚15’00’’S e pelas longitudes 39˚30’00’’W e 40˚15’00’’W. Possui uma área de 3.000 km² e engloba parte dos municípios de Irauçuba, Miraíma, Amontada e Sobral. As principais vias de acesso a partir da capital do Estado são as rodovias BR 222, BR 402 e CE 176. O rio Aracatiaçu, principal curso de água desta microbacia, percorre cerca de80 km desde a nascente, localizada na Serra Verde no município de Irauçuba, até desaguar no Oceano Atlântico no município de Amontada.

 MATERIAIS E MÉTODOS:

 Os materiais utilizados neste trabalho incluíram Imagens de Satélite de média resolução espacial (30 m) obtidas pelo Sensor ETM+ do satélite Landsat 7, (cenas 218/062, 218/063, 217/062 e 217/063). O software utilizado para o tratamento das imagens, e demais procedimentos, foi o ER-Mapper 6.4. Os procedimentos executados foram a seleção das imagens e elaboração de datasets, o realce das imagens e a elaboração de composições coloridas, e a classificação supervisionada.

A classificação supervisionada é a associação de classes temáticas aos diferentes conjuntos de repostas espectrais contidos na imagem, baseada no conhecimento prévio dos alvos e em parâmetros como tonalidade, textura, forma e tamanho. O procedimento de classificação inicia-se com a coleta de amostras dos diferentes alvos, seguida pela análise da qualidade das amostras utilizando ferramentas estatísticas e finalmente a classificação.

A coleta de amostras foi feita desenhando-se, sobre a composição de imagens, áreas retangulares representativas das diferentes classes. A avaliação da qualidade das amostras foi feita pela análise dos diagramas de dispersão e das matrizes de confusão, que dão informações sobre a possibilidade de separação eficiente dos alvos. Quando as amostras não apresentavam qualidade satisfatória, foram editadas, eliminadas ou ainda novas amostras foram coletadas.

O procedimento de classificação, propriamente dito, foi feito utilizando o classificador por pixel MAXVER. Este classificador enquadra o pixel na classe com a qual mais se assemelha. Em seguida, foram definidas as cores para associação com cada uma das classes temáticas de uso e cobertura.

 RESULTADOS E DISCUSSÕES:    

 O primeiro resultado obtido durante o procedimento de classificação foi um conjunto de áreas de treinamento (amostras) representativas das classes de uso e cobertura. O segundo conjunto de resultados diz respeito às matrizes de confusão e aos gráficos de dispersão que permitiram a avaliação da qualidade das amostras. As “confusões” encontradas devido à superposição de valores para algumas respostas espectrais das classes poderiam gerar erros durante a classificação, contudo, este problema pode ser solucionado parcialmente através da analise dos diferentes pares de bandas e seleção das mesmas para realização da classificação (CUNHA & NOGUEIRA, 2005). É preciso ressaltar que as estatísticas das amostras são de fundamental importância para analisar a interferência entre as classes, ou seja, o quanto uma amostra pode representar uma classe diferente da qual foi selecionada para representar.

Foi possível observar “confusão” entre as classes URBANO e SOLO, cujas respostas espectrais foram semelhantes. Outra “confusão” observada deu-se no caso das classes MATA CILIAR/SERRANA e AGRICULTURA. A partir destes dados foi possível coletar mais cautelosamente as amostras para as respectivas classes, reduzindo-se a probabilidade de ocorrência. As demais classes - Caatinga Densa e Aberta, Água, Nuvens, Sombras e Sedimento de Praia, não apresentaram “confusão” que justificasse a análise mais cuidadosa.

Como resultado final dos procedimentos de classificação gerou-se o mapa temático de uso e cobertura no qual foram individualizadas as seguintes classes: caatinga densa e aberta, distribuídas por quase toda a área; agricultura; mata ciliar/serrana; solo e urbano.

O mapa define bem a maioria das características da área de estudo, dentre elas podemos destacar a relação das zonas urbanas nas proximidades aos corpos d’água e áreas úmidas. As áreas de agricultura encontram-se mais concentradas nas proximidades do litoral, mas. A microbacia em quase toda sua extensão apresenta sinais de agricultura, mas sua concentração é mais observada no médio e baixo curso do rio.

 CONCLUSÃO:                                                                  

 A realização deste trabalho possibilitou verificar a eficácia da metodologia, software e dos materiais utilizados para o mapeamento de uso e cobertura do solo, como já destacado por Cunha e Nogueira (2005). Foi possível também verificar limitações como as possíveis “confusões” entre classes.

Conclui-se que, dada à necessidade de se incorporar os dados relativos ao uso e cobertura às análises de processos erosivos, esta metodologia para mapeamento se apresenta como uma forma rápida e viável, desde que respeitadas as devidas avaliações em campo tanto para a geração das áreas de treinamento, quanto para checagem dos resultados.

 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

 CUNHA, F.S.S. da & NOGUEIRA, J.F. Atualização Cartográfica e Mapeamento de Uso e Ocupação do Solo da Folha Sobral (SA.24.X-D-IV) com Base no Processamento Digital de Imagens Landsat 7 ETM+. Essentia, Sobral, v.7. p.75-94, 2005.

MONTEIRO FILHO, Celso José. Manual de Uso da Terra. 2˚ Ed. IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística). 2006.