APLICAÇÃO DO SENSORIAMENTO REMOTO NO PLANEAMENTO DA OCUPAÇÃO DO SOLO E GESTÃO DE RECURSOS FLORESTAIS NO PARQUE NACIONAL DA GORONGOSA

LUÍS JOAQUIM CARLOS

3ᵒ ANO GEOPROCESSAMENTO APLICAÇÃO DO SENSORIAMENTO REMOTO NO PLANEAMENTO DA OCUPAÇÃO DO SOLO E GESTÃO DE RECURSOS FLORESTAIS NO PARQUE NACIONAL DA GORONGOSA PROJECTO DE PESQUISA

Docente: eng. Júlio Lampião

FACULDADE DE ENGENHARIA AMBIENTAL E DOS RECURSOS NATURAIS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E DOS RECURSOS NATURAIS CHIMOIO, NOVEMBRO DE 2016

Conteúdos 1.

Páginas INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 1

1.1.

2.

1.1.1.

Problema ........................................................................................................... 1

1.1.2.

Justificativa ........................................................................................................ 2

OBJECTIVOS .................................................................................................................. 2 2.1.

3.

Motivação ................................................................................................................. 1

Objectivos específicos ............................................................................................... 2

REVISAO DA LITERATURA ......................................................................................... 3 3.1.

Conceito de SIG ........................................................................................................ 3

3.1.1. 3.2.

Os satélites ................................................................................................................ 3

3.2.1.

A finalidade dos satélites .................................................................................... 4

3.2.2.

Interpretação das imagens de satélites ................................................................ 4

3.3.

Os SIG aplicados aos estudos ambientais ................................................................... 4

3.3.1. 4.

Componentes dos Sistemas de Informação Geográfica ....................................... 3

Ocupação do solo ............................................................................................... 4

METODOLOGIA ............................................................................................................. 5 4.1.

Área de estudo ........................................................................................................... 5

4.1.1.

Hidrologia.......................................................................................................... 6

4.1.2.

Vegetação .......................................................................................................... 7

4.1.3.

Vida selvagem ................................................................................................... 7

4.2.

Materiais e Procedimentos ......................................................................................... 7

5.

RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................... 8

6.

CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................................... 14

7.

Bibliografia ..................................................................................................................... 15

1. INTRODUÇÃO O presente trabalho sobre a aplicação do sensoriamento remoto no planeamento da ocupação do solo e gestão de recursos florestais, é um estudo voltado para a situação do Parque Nacional de Gorongosa, localizada na região centro de Moçambique na província de Sofala. Conforme CIFOR (2012), Moçambique é um dos poucos países na região da África Austral que ainda mantém uma proporção considerável da sua área coberta com florestas naturais. O autor afirma ainda que, a cobertura florestal do país é pouco mais de 50%, ou seja, pouco mais de 40 milhões de hectares. A referência mais frequentemente utilizada sobre a cobertura florestal e os dados sobre desmatamento no país baseiam-se no último inventário florestal, isto é, o ano de 2012. Nesse estudo, as serão feitas comparações das principais modificações do uso do solo entre os anos 2014, 2015 e 2016. Chissingui (2010) diz que a detecção remota constitui campos científicos e tecnológicos, que principalmente trabalham com informação sobre o espaço, para solucionarem os problemas quotidianos do género humano, no que concerne a gestão sustentável dos recursos do planeta. Chissingui (2010) diz ainda que, estes sistemas possibilitam a integração, numa única base de dados, de informações geográficas, proveniente de fontes diversas, tais como dados cartográficos, dados de censos, cadastro urbano e rural, imagens de satélite e modelos digitais de terreno. Conforme Cruz (2007), as utilidades dos SIG na área ambiental envolve o controle de queimadas; estudos de modificações climáticas; acompanhamento de emissão e ação de poluentes; gerenciamento florestal de desmatamento e reflorestamento.

1.1. Motivação 1.1.1. Problema Infelizmente o Parque Nacional da Gorongosa, a uma das maiores reservas de biodiversidade a nível do país é afectada por vários problemas ambientais, muitos deles provocados por diversas actividades do homem. Estes problemas afectam a fauna, flora, solo, águas, ar e outros componentes ambientais. Por isso a redução do desmatamento e o aumento da área reflorestada, a depuração e a manutenção da pureza dos recursos hídricos, o planeamento da ocupação humana do solo são elementos a concentrar maior esforço, de modo a conciliar a necessidade de uso dos recursos naturais com a preservação do meio ambiente.

1

1.1.2. Justificativa Conforme Chissingui (2010), o conhecimento sobre a organização do espeço é um grandioso subsídio para o progresso social, o que tem impelido as sociedades na busca deste conhecimento importante. O Parque Nacional da Gorongosa é uma das importantes áreas de preservação da biodiversidade a nível nacional e internacional. Conforme Pedrali et all (2015), no rastro do crescimento da atividade madeireira grandes áreas são devastadas. Simultaneamente a essa actividade, o desmatamento para criação de áreas agrícolas, vem causando a perda de grande parte da nossa floresta. Atualmente, essas conversões de usos da terra estão transformando a cobertura vegetal nativa rapidamente, sem que isso seja devidamente quantificado. Os SIG apresentam-se como uma opção aos métodos tradicionais de planificação, pois é uma poderosa ferramenta, integrando dados espaciais e os seus atributos possibilitando a simulação e a visualização de informações associadas aos mapas dos mais diversos sectores e fornecendo subsídios ao processo de tomada de decisões. Conforme Chissingui (2010), actualmente a utilização dos Sistemas de Informação Geográfica para a tomada de decisões no sector público e privado tem aumentado muito. Pode-se detectar as mudanças na cobertura florestal com imagens de satélites, seja por desmatamento ou degradação florestal, pela sobreposição de imagens e a determinação das diferenças entre estas e analisar as tendências.

2. OBJECTIVOS O presente trabalho tem como objectivo avaliar a aplicação dos SIG’s e sensoriamento remoto no planeamento da ocupação do solo e gestão de recursos florestais no Parque Nacional da Gorongosa. 2.1. Objectivos específicos Com vista a obter os resultados desejados foram traçados objectivos específicos seguintes:   

Avaliar as condições actuais da ocupação do solo exploração dos recursos florestais no PNG; Localizar os principais locais de ocorrência dos recursos florestais no PNG; Mapear as zonas identificadas e comparar com as imagens satélite dos anos anteriores sobre o mesmo local;

2

3. REVISAO DA LITERATURA 3.1. Conceito de SIG Conforme Câmara (2012), os SIG são sistemas computacionais usados para armazenar e manipular informação geográfica. Estes sistemas são concebidos para recolher, armazenar e analisar objectos e fenómenos em relação aos quais a localização geográfica é uma característica muito importante. Chissingui (2010), As aplicações dos SIG são variadas e assuas definições também o são, por isso, da mesma forma que uma organização elege que usos dar ao seu SIG para a resolução dos vários problemas quotidianos. Conforme Vanessa et al. (2005), os mapas de caracterização ambiental são gerados por meio de módulos específicos do SIG, com exceção dos mapas de solos, os quais são digitalizados a partir de mapas já publicados em papel ou, mais frequentemente, gerado por meio de modelagens geomorfopedológicas, dada à carência de informações de solos no nível de detalhe necessário aos trabalhos.

3.1.1. Componentes dos Sistemas de Informação Geográfica Conforme Jacques (2010), para que os SIG se apresentem como ferramentas capazes e seguras, na resolução de problemas espaciais deve-se ter em conta a forma como se estruturam e organizam as suas várias componentes. As componentes dumSIG são: Hardware, software, dados, os indivíduos e os processos de análise de informação.

Figura 1: Componentes dos SIG. Fonte:Chissingui (2010).

3.2. Os satélites Conforme Florenzano (2008), é chamado de satélite todo objeto que gira em torno de outro objeto. Ele é classificado em dois tipos: satélite natural e satélite artificial.

3

O satélite artificial permanece em órbita devido à aceleração da gravidade da Terra e à velocidade em que ele se desloca no espaço, a qual depende da altitude da sua órbita. Assim, por exemplo, a velocidade de um satélite artificial em uma órbita a 800 quilômetros de altitude da Terra é de cerca de 26.000 quilômetros por hora.

3.2.1. A finalidade dos satélites Conforme Florenzano (2008), os satélites artificiais são construídos para diferentes finalidades como telecomunicação, espionagem, experimento científico −nas áreas de astronomia e astrofísica; geofísica espacial; planetologia; ciências da terra, atmosfera e clima − meteorologia e sensoriamento remoto. Existem também os satélites de Posicionamento Global (GPS) que giram em órbitas altas (20.200 quilômetros de altitude) e são importantes na navegação terrestre, aérea e marítima, além de ajudar na localização de pessoas, objetos e lugares.

3.2.2. Interpretação das imagens de satélites Conforme Florenzano (2008), o processo de identificação dos objetos representados nas imagens de satélite é chamado de interpretação. Nesse processo, os objetos são identificados por meio dos seguintes aspectos: cor, forma, tamanho, textura (impressão de rugosidade) e localização. Florenzano (2008), diz ainda que, com relação à cor dos objetos, é necessário salientar que as imagens de satélite são originalmente processadas em preto e branco. Com o uso de programas de computador elas podem ser transformadas em imagens coloridas.

3.3. Os SIG aplicados aos estudos ambientais Conforme Chissingui (2010), Nas últimas décadas os SIG vêm-se apresentando como ferramentas muito úteis nas várias actividades de gestão de recursos naturais, devido a sua elevada capacidade de armazenar, organizar, gerir extensas bases de dados e de produzir análises complexas com base nos dados. A utilização dos SIG, em qualquer sector deve ser feita de forma criteriosa, porque as operações envolvem muitas vezes aspectos complexos e, para tal os especialistas devem recorrer a utilização de modelos.

3.3.1. Ocupação do solo Para Cruz (2007), as análises espaciais se constituem na chave para a resolução de problemas na gestão do ambiente, principalmente se o usuário puder sintetizar e exibir dados espaciais de muitas maneiras, bem como, combinar múltiplos temas para descobrir suas relações espaciais. 4

Cruz (2007) diz ainda que, O uso do SIG promove a agregação de dados de várias fontes, as quais poderão ser representadas espacialmente, exprimindo a totalidade e a complexidade da realidade ambiental. Teixeira (2004), diz que o departamento de recursos naturais do Alaska começou a desenvolver o SIG em 1977, usado para preparar usos de terras, analisar suas tendências e estudar o potencial de petróleo e gás através de mapas de contorno de áreas de depósitos. Florenzano (2008) diz que, as técnicas de sensoriamento remoto contribuem efetivamente na análise e elaboração de um diagnóstico que subsidie o planejamento do uso do solo das áreas urbanas. Ele afirma ainda que, o mapeamento dessas áreas pode ser realizado a partir da interpretação de imagens do Landsat.

4. METODOLOGIA 4.1. Área de estudo O Parque Nacional da Gorongosa (PNG) é uma área de conservação situada na zona centro de Moçambique. O Parque, com um pouco mais de 4000 km², inclui o vale e parte dos planaltos circundantes. Os rios que nascem no vizinho Monte Gorongosa, que atinge os 1.863 metros de altura, irrigam a planície. Em 20 de Julho de 2010 o governo moçambicano decidiu alargar a área do parque para 4.067 km², bem como criar uma zona tampão de 3,30 km² à sua volta (ver fig2).

5

Figura 2: Mapa de localização do PNG. Fonte: Cenacarta, Adoptado pelo autor.

4.1.1. Hidrologia O Parque Nacional da Gorongosa protege um vasto ecossistema bem definido, modelado e alimentado pelos muitos rios que correm para o lago Urema. O rio Nhandunguè, por exemplo, atravessa o Planalto do Baruè no seu percurso normal para o vale. Os rios Nhanduè e Mucombezi entram no Parque vindos do Norte. A Serra da Gorongosa contribui com o rio Vunduzi. Muitos riachos e canais entram no Parque 6

vindos do Planalto de Cheringoma. Todos aqueles rios formam a Bacia do Urema, com uma área aproximada de 7.850 quilómetros quadrados.

4.1.2. Vegetação Na área de estudo existem três tipos principais de vegetação que sustentam a riqueza da fauna bravia do Ecossistema da Grande Gorongosa. Setenta e seis por cento é constituída por savanas – uma combinação de capim e arbustos que favorece a irrigação dos solos. Catorze por cento é de florestas – diferentes tipos de bosques e matas. O resto é capim sujeito a duras condições sazonais, que impedem o desenvolvimento de árvores. Todos os três tipos encontram-se ao longo de todo o sistema, com muitos subtipos e variedades.

4.1.3. Vida selvagem A Gorongosa é habitada por uma impressionante diversidade de animais e plantas – alguns dos quais não se encontram em mais lado nenhum no mundo, como a nova espécie de musaranho recentemente descoberta, a Myosorex meesteri. A riqueza da biodiversidade cria um mundo complexo onde animais, plantas e pessoas interagem. Dos mais pequenos insectos ao mamíferos maiores, cada um desempenha um papel importante no ecossistema da Gorongosa.

4.2. Materiais e Procedimentos Os materiais que foram necessários no nosso estudo são os listados abaixo:   

Computador; Modem 3,5G da Movitel; Software ArcGIS 10.21;

No presente estudo, recorremos as imagens Landsat 8, da linha 167, coluna 73, que recobre toda a região centro da província de Sofala. Foram adquiridas três imagens de anos diferentes, a saber, 2014, 2015 e 2016 respectivamente. As imagens adquiridas são referentes ao mês de Setembro, pois esse mês faz parte do período de estiagem segundo o regime climático em Moçambique. As imagens foram analisadas e tratadas usando o Software ArcGIS 10.21. As análises feitas incluíram o INDV e a classificação do uso e ocupação do solo. Com base nos 7

resultados obtidos foram gerados mapas e tabelas, sendo usados critérios de classificação descritos na tabela abaixo:

Figura 3: Classificação simplificada dos tipos de cobertura florestal (2005). Fonte: CIFOR, 2012.

Para os mapas temáticos de índice de vegetação, foi usada uma classificação baseada em apenas três classes: Muita vegetação, pouca vegetação e solo sem vegetação. Essa classificação serviu para facilitar as classificações de uso e ocupações do solo na área em estudo.

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os mapas temáticos do uso e cobertura da terra dos anos 2014 a 2016 para a região do PNG, obtidos mediante a combinação de técnicas de sensoriamento remoto e classificações em sistemas de informação geográfica, são apresentados nas Figuras 4 a 7 a que se seguem abaixo:

8

Figura 4: Mapa de INDV no PNG, referente aos anos de 2014, 2015 e 2016. Fonte: USGS.

9

Figura 5: Mapa da classificação do uso e ocupação do solo no PNG referente ao ano de 2014. Fonte: USGS.

Tabela 1: Quantificação das áreas ocupadas por cada uso em Setembro de 2014.

Item Tipo de uso 1 Corpos de água 2 Vegetação densa 3 Solo com granado 4 Pantano Fonte: adoptado pelo autor.

Área ocupada (m2) 45430200 243609300 2578037400 86316300

10

Figura 6: Mapa da classificação do uso e ocupação do solo no PNG referente ao ano de 2015. Fonte: USGS.

Tabela 2: Quantificação das áreas ocupadas por cada uso em Setembro de 2015. Item Tipo de uso 1 Corpos de água 2 Vegetação densa 3 Solo com granado 4 Pantano 5 Solo nú Fonte: Adoptado pelo autor.

Área ocupada (m2) 3597300 323577900 1345788000 325791000 704343600

11

Figura 7: Mapa da classificação do uso e ocupação do solo no PNG referente ao ano de 2016. Fonte: USGS.

Tabela 3: Quantificação das áreas ocupadas por cada uso em Setembro de 2016. Item Tipo de uso 1 Corpos de água 2 Vegetação densa 3 Solo com granado 4 Pantano 5 Solo nú Fonte: adoptado pelo autor.

Área ocupada (m2) 5251500 64719000 2780018100 3750300 139248000 12

Analisando os dados obtidos anteriormente, pode-se constatar que houve uma redução da presença dos corpos de água em cerca de 88%, a redução vegetação densa 73.4%, um aumento de solos com gramado em 7.8%. Também foi notado que no ano 2014, não foi detectado a presença de solos nú, porém no 2015, cerca de 70 434.36 hectares do solo tornou-se em solo nú. No ano de 2016, a área de solos nú aumentou em cerca de 80%. Todos esses dados podem ser confirmados pelos gráficos abaixo (Fig 8).

Área ocupada

Descricção do uso e ocupação do solo por área ocupada (m2) 2578037400

45430200

243609300

Corpos de água

Vegetação densa

86316300

Solo com granado

Pantano

Descricção do uso do solo em 2014

Descricção do uso e ocupação do solo por área ocupada (m2) Área ocupada

1345788000

704343600 325791000

323577900 3597300 Corpos de água Vegetação densa

Solo com granado

Pantano

Solo nú

Descricção do uso do solo em 2015

Descricção do uso e ocupação do solo por área ocupada (m2) Área ocupada

2780018100

5251500

64719000

Corpos de água Vegetação densa

Solo com granado

3750300

139248000

Pantano

Solo nú

Descricção do uso do solo em 2016 Figura 8: Comparação das principais alterações ocorridas entre os anos 2014 a 2016.

13

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS O presente estudo permitiu visualizar a evolução da mudança do uso da terra no PNG. As condições actuais da ocupação do solo exploração dos recursos florestais no PNG tendeu a aumentar nos últimos três anos. Observando esse fenómeno, pode-se sugerir como sua causa a diminuição dos níveis de precipitação, que é denunciado pela redução da área ocupada pelos corpos de água e o aumento de actividade antrópicas nocivas ao ambiente. Os principais locais de ocorrência dos recursos florestais no PNG actualmente são as regiões norte, onde é notável ainda uma concentração de vegetação densa que equivale a cerca de 10% da área total da reserva. As zonas Mapeadas quando comparadas com as imagens satélite dos anos anteriores sobre o mesmo local, verifica-se que o parque está a perder consideráveis quantidade de biodiversidade, com maior destaque para as florestas. Associadas a esses fenómenos, são ocorrem a perda da biodiversidade faunística devido a destruição dos seus habitats. Tomamos dessa oportunidade para alertar a quem de direito e a sociedade civil sobre a necessidade de serem tomadas medidas necessárias a conservação da grande “perola” que temos. O sucesso dessa intervenção dependeria, em grande medida, de um envolvimento directo das comunidades locais e da capacidade de o REDD resultar em rendimentos superiores aos obtidos através de formas de uso de solo que conduzam a desflorestação.

14

7. Bibliografia i. ii. iii. iv.

v. vi. vii. viii.

CHISSINGUI, A. V. Aplicação dos sistemas de informação geográfica ao sectormineral, Caso de estudo: Região da Jamba-Angola. ISEGI, 2010. CRUZ, I. Sistemas de informações geográficas aplicados à análise espacial em tranportes, meio ambiente e ocupação do solo. 2007. MATTOS, C. & MIRANDA, E. E. GIS para o meio ambiente: Aplicaçoes no nordeste do Brasil. Recife, 1997. TEIXEIRA, A. H. C. Revisão bibliográfica sobre as aplicações do sistema de informação geográfico (SIG) no planejamento urbano e estudo de caso do IPTU de Cabonita – MG. UFMG, 2004. VANESSA C. O. de S. TATIANA G. C. V. HELENA M. R. A. Uso do Sistema de Informação Geográfica para a Implementação de um Banco de Dados da Cafeicultura Mineira e sua Divulgação via WEB. 2005. CIFOR. O contexto de REDD+ em Moçambique: Causas, actores e instituições. CIFOR, Publicação Ocasional 76, 2012. Parque Nacional da Gorongosa. Explore o parque. Disponível em: http://www.gorongosa.org/pt, consultado a 30/10/2016. ______________. História do Parque Nacional da Gorongosa. Disponível em: www.gorongosa.org/pt/nossa-história, consultado a 30/10/2016.

15