Sensoriamento remoto e Sistema de Informações Geográficas no estudo da adequação do uso das terras nos municípios de Hortolândia e Sumaré (SP

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  Sensoriamento remoto e Sistema de Informações Geográficas no estudo da adequação douso das terras nos municípios de Hortolândia e Sumaré (SP) Gabriela Ippoliti 1 Magaly O. Mortara 1 Ana Carolina Rezende 1 Maurício S. Simões 1 Mario Valerio Filho 2 1 INPE- Instituto Nacional de Pesquisas EspaciaisCaixa Postal 515, 12201-097 São José dos Campos, SP, Brasil{gabriela,magaly,anac,simoes}@ltid.inpe.br  2 IP&D Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento – UNIVAPCaixa Postal 8088, 12244-000mvalerio@univap.br  Abstract. Information about land use and land capability are important tools for agricultural planning issues. This paper presents an approach using Remote Sensing andGIS for land use/ land cover classification and suitability analysis. The study area covers both Sumaré and Hortolândia municipalities of São Paulo State. Key words: remote sensing, Geographic Information Systems, land suitability 1. Introdução O planejamento do uso da terra, constitui um processo essencial que permite mitigar os problemas decorrentes do mau uso dos recursos naturais, procurando a sua conservação (Oliveirae Berg, 1985). O estudo da adequação do uso do solo faz parte deste planejamento e adeterminação das discrepâncias entre os usos atuais e os potenciais constitui a base paraordenamento territorial, que permite direcionar a localização das atividades agropecuárias. NoBrasil, vários trabalhos implementaram procedimentos tentando alcançar esses objetivos.Assunção et al. (1989) e Formaggio et al. (1992) produziram mapas de aptidão agrícola e deadequação do uso do solo, a partir da integração da informação de uso da terra obtida de imagensdo sensor TM/Landsat com as cartas de solos e declividade num SIG (Sistema de InformaçõesGeográficas). Esses autores encontraram que o mapeamento do uso da terra através das imagensmultiespectrais permitiu fazer uma boa caracterização das categorias temáticas selecionadas.Moreira e Sobrinho (1993) utilizaram também imagens do sensor TM/ Landsat, como apoioà avaliação da aptidão agrícola de um município do Mato Grosso. Acharam que os dados desensoriamento remoto permitiram reduzir a densidade de amostragem dos solos no campo econsequentemente reduziram os custos de mapeamento, constatando a eficiência e importânciada classificação de áreas com base em dados multivariados. Pereira et al. (1994) combinaram autilização das imagens TM/Landsat e HRV/SPOT para o levantamento do uso da terra e aavaliação das discrepâncias na ocupação dessas terras.   3 nais IX Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Santos, Brasil, 11-18 setembro 1998, INPE, p. 123-131 123   Nos trabalhos citados, é possível observar a grande importância que os autores atribuíram àstécnicas digitais de processamento da informação geográfica. A utilização de SIG’s permitiu ageração de bases de dados codificados espacialmente que facilitaram a manipulação de dados e aautomatização da análise. A geração de mapas temáticos de uso e cobertura do solo a partir dedados de sensoriamento remoto e a sua integração no SIG facilitou e agilizou em todos os casosa determinação das discrepâncias entre o uso potencial e o uso atual da terra.O presente trabalho teve como objetivo a avaliação da adequação do uso das terras emrelação a sua potencialidade nos municípios de Sumaré e Hortolândia (SP-Brasil). Para tal fimfoi estabelecida a comparação entre o uso atual das terras extraído da interpretação visual de umaimagem TM/Landsat -5 do mês de junho de 1997 e o seu uso potencial determinado a partir dasinformações de solos e relevo. Esta comparação foi realizada através da implementação de uma base de dados espacial e análise desses dados num SIG. 2. Área de estudo A região de estudo corresponde aos municípios de Sumaré e Hortolândia, localizados no centro-leste do Estado de São Paulo ( Figura 1 ) e totaliza uma área de 20.800 ha. As coordenadasgeográficas (latitude, longitude) mínimas e máximas do retângulo envolvente dos municípios são22 ° 30’S, 47  ° 00’O e 23  ° 00’S, 47  ° 30’O respectivamente. Na carta topográfica editada peloIBGE em escala 1:50.000, os municípios encontram-se mapeados nas folhas Campinas eAmericana. Figura 1 . Esquema de localização dos municípios de Sumaré e Hortolândia no Estado de São Paulo.A topografia da região é suavemente ondulada, apresentando poucas áreas de várzea. Aatividade é predominantemente agrícola baseada nas culturas de cana-de-açúcar, tomate, batata emilho, e se apresenta fundamentalmente nas encostas e topos de colinas. As áreas de baixada sãoutilizadas para pastagens naturais de pequeno porte.Os solos da área encontram-se mapeados na escala 1:100.000 na folha Campinas (Oliveira etal., 1977) correspondendo predominantemente as classes: Latossolo vermelho-amarelo (LV),Latossolo vermelho escuro (LE), Latossolo roxo (LR) e Podzólico vermelho-amarelo (PV). nais IX Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Santos, Brasil, 11-18 setembro 1998, INPE, p. 123-131 124  3. Desenvolvimento Para a realização do trabalho foi utilizado o equipamento disponível no LTID (Laboratório deTratamento Imagens Digitais) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), que consistiuem uma estação de trabalho Sun SPARC Station 10  e uma mesa digitalizadora A0  Digigraf. O SIG utilizado no trabalho foi ARC/INFO v. 7.0.2 (ESRI, 1994) através dos seguintesmódulos: ARC (conversão de formatos, criação de topologia, análises espaciais em dadosvetoriais); ARCEDIT (digitalização e edição de dados espaciais e inserção de atributos);ARCPLOT (visualização dos dados espaciais e atributos para um ou mais planos de informação,consulta e seleção espacial de atributos); TABLES (armazenamento, edição e consulta dos dadostabulares); TIN (criação de Modelo Numérico do Terreno, baseado em estrutura de gradetriangular e geração de mapas de declividade) e GRID (manipulação e análise dos dadosgeográficos no formato matricial).A imagem do sensor TM/Landsat utilizada para a interpretação do uso atual das terras secorrespondeu à órbita-ponto 220-076 quadrante E do dia 8 de junho de 1997. A imagem foiretificada geometricamente e recortada segundo o limite dos municípios, no Software ERDASIMAGINE v. 8.3 (ESRI, 1997). 3.1. Classificação da capacidade de uso das terras Para a classificação das terras segundo a sua capacidade de uso foi utilizado o sistema elaborado pelo serviço de conservação de solos dos Estados Unidos (Klingebiel e Montgomery, 1961) oqual foi estruturado com o objetivo de agrupar os solos segundo sua potencialidade de uso,visando estabelecer bases para seu melhor aproveitamento. A capacidade de uso indica o graude intensidade de cultivo que se pode aplicar a determinada área agrícola, sem que hajadiminuição da produtividade com o passar dos anos. Esta classificação envolve 8 classes,distribuídas em 3 grupos de capacidade de uso, que indicam a intensidade de uso das terras, esubclasses de capacidade de uso, que indicam a natureza da limitação de uso. Os grupos decapacidade de uso abrangem as seguintes classes, de acordo com o grau de limitação dos solos: •   grupo A => terras passíveis de utilização com culturas anuais, perenes, pastagens,reflorestamento ou vida silvestre. Classes I, II, III e IV; •   grupo B => terras impróprias para cultivos intensivos mas ainda aptos para reflorestamento, pastagens e vida silvestre. Classes V, VI e VII; •   grupo C => terras apropriadas exclusivamente a proteção da flora e fauna da área. ClasseVIII.As limitações que caracterizam as subclasses de capacidade de uso são as seguintes: •   e => limitações devidas à erosão; •   s => limitações relativas ao solo; •   a => limitações devidas ao excesso de água; •   c => limitações climáticas. nais IX Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Santos, Brasil, 11-18 setembro 1998, INPE, p. 123-131 125  3.2. Mapa de uso e cobertura atual das terras A interpretação do uso atual das terras, foi realizada em forma visual na tela do computador a partir da informação de uma composição colorida 5-4-3 (vermelho, verde e azul, RGB).Utilizou-se também informação de campo obtida no mês da passagem do satélite.A partir da interpretação realizada, foi gerado um mapa temático do uso e cobertura atual dasterras para os municípios na data de aquisição da imagem, o qual apresentou uma legenda comseis classes segundo a intensidade de uso, que foram: Área urbana, Água, Agricultura, Pastos eFloresta Natural–Reflorestamento. A Figura 2  apresenta o mapa de uso atual das terraselaborado segundo esses critérios. Figura 2 . Mapa de uso atual das terras (junho de 1997) dos municípios de Sumaré e Hortolândia. 3.3. Base de dados espaciais A partir dos dados das folhas topográficas 1:50.000, do mapa de solos 1:100.000 e dainterpretação do uso atual da área, foram gerados os seguintes planos de informação geográfica:limites municipais, altimetria (curvas de nível e pontos cotados), drenagem ( rios, córregos erepresas), zonas urbanas, sistema viário (rodovias), solos e uso atual do solo (junho de 1997).A partir dos planos de informação contendo curvas de nível e pontos cotados, foi gerado omodelo de rede triangular irregular ( Triangular Irregular Network  -TIN). No processo de geraçãodo Modelo Numérico do Terreno (MNT) podem ser incorporadas restrições tais como linhas de nais IX Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Santos, Brasil, 11-18 setembro 1998, INPE, p. 123-131 126  crista e drenagem (Burrough, 1986); neste trabalho, a drenagem foi incorporada como restrição.A partir do MNT, gerou-se o mapa de declividade em percentagens, sendo consideradas asseguintes classes: •   Classe 1 : declividade = 0 - 3% •   Classe 2 : declividade = 3 -6% •   Classe 3 : declividade = 6 - 12% •   Classe 4 : declividade = 12 - 20% •   Classe 5 : declividade > 20% 3.4. Análises espaciais Para as análises espaciais foram utilizadas as ferramentas do SIG, as quais permitiram realizar asoperações apresentadas na Figura 3  e descritas a seguir. As operações foram realizadas sobreelementos no formato de grade (matricial)    baseando-se nos valores de cada uma das células. Figura 3.  Esquema seqüencial das análises realizadas 4. Resultados e Discussão4.1. Mapa de classes de capacidade de uso das terras  Na Tabela 1  apresentam-se os critérios para discriminação das classes de capacidade de uso dossolos obtidas para a área de estudo, em função da metodologia descrita no item 3.1 eimplementada segundo mostra o esquema de análises da Figura 3 . Para a sua determinação,foram levadas em consideração as características específicas dos solos e as classes dedeclividade existentes na área. Os mapas de declividade e de solos em formato matricial foramcruzados e para cada nova classe resultante, foi atribuída uma classe e subclasse de capacidadede uso segundo a Tabela 1. CURVAS DE NIVELMNTDECLIVIDADESOLOSCAPACIDADE DE USO DAS TERRASMAPA DEADEQUAÇÃODO USO DASTERRASUSO ATUALDAS TERRAS TAB. 1 nais IX Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Santos, Brasil, 11-18 setembro 1998, INPE, p. 123-131 127
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