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Ajuda / Tutorial

publicado 09/05/2017 09h32, última modificação 28/06/2017 15h37

 

Sistema de Detecção de desmatamentos em Tempo Real

 

1. Introdução

Coordenação-Geral de Observação da Terra (OBT), através da sua Divisão de Processamento de Imagens (DPI) Divisão de Sensoriamento Remoto (DSR) criou um banco de dados geográficos que contém várias informações relativas ao tema desmatamento para região da Amazônia Legal Brasileira.

Desde 1989, o INPE vem produzindo estimativas anuais das taxas de desflorestamento da Amazônia Legal, o chamado Projeto PRODES. A partir do ano de 2000, estas estimativas estão sendo produzidas por classificação digital de imagens. A principal vantagem deste procedimento está na precisão do geo-referenciamento dos polígonos de desflorestamento, de forma a produzir um banco de dados geográfico multi-temporal.

Estas estimativas são produzidas a partir da classificação, interpretação e auditoria de aproximadamente 230 imagens digitais do satélite americano LANDSAT-5/TM que compõem a Amazônia Legal Brasileira, o que leva um tempo elevado. Este satélite produz uma imagem a cada 16 dias (resolução temporal) com resolução espacial de 30 metros onde cada cena cobre uma área de 185 x 185 km. Porém em certas regiões só conseguimos uma imagem por ano na época em que se verificam os desmatamentos na região (entre julho/outubro) em virtude da elevada cobertura de nuvem. Na prática, o que se verifica é que o Projeto PRODES só analisa uma imagem por ano.

O problema que foi constatado pelo governo brasileiro é que, pelo volume de imagens a serem processadas, entre a fase de aquisição das imagens do período em que ocorrem os desmatamentos até a geração e liberação dos produtos finais (mapa contendo os novos desmatamentos) decorrem aproximadamente 9 meses, o que acaba prejudicando as atividades de prevenção, fiscalização e combate aos desmatamentos ilegais por parte das autoridades competentes.

Por isso fez-se necessário idealizar uma metodologia que fizesse uso de um satélite com recobrimento diário da região em questão. Para isso estamos utilizando as imagens geradas pelo satélite Aqua01 e Terra01, que tem a bordo o sensor multi-espectral MODIS. Desde 2001, o INPE possui uma estação para recebimento destas imagens na sua unidade de Cuiabá/MT, recebendo imagens 7 dias/semana, 365 dias/ano. Em breve também serão utilizadas imagens do satélite CBERS-2, produzido através de uma parceria do Brasil com a China.

As principais características das imagens MODIS são a sua resolução espacial de 250 metros e sua resolução temporal, de apenas 2 dias para cobrir todo território brasileiro. Mesmo com uma resolução espacial pior que a do satélite LANDSAT (250 m contra 30 m) é possível, através de técnicas de processamento digital de imagens, detectar desmatamentos recentes cuja área seja superior a 0.25 km².

Assim foi possível desenvolver um sistema para disponibilizar informação em tempo "quase real" das regiões onde estão ocorrendo novos desmatamentos. No período em que ocorrem os desmatamentos este sistema poderá ser alimentado diariamente com a imagem do dia anterior e, assim, detectar se houve derrubada significativa de floresta. Com isso os órgãos responsáveis pela prevenção, fiscalização e combate ganham um instrumento valioso para nortear as suas atividades.

 

2. Sistema

A operacionalização do sistema é feita em duas etapas.

Na primeira, utilizamos o Sistema de Informações Geográficas - SPRING desenvolvido pela Divisão de Processamento de Imagens (DPI) do INPE, para processar as imagens MODIS, classificando-as e comparando-as com a base de desmatamento existentes. Com isso, só são gerados novos polígonos de desmatamentos, ou seja, aquele que não existia quando comparado a imagem mais recente da última imagem processada.

Em uma segunda etapa, este polígonos são enviados para um banco de dados geo-relacional, construído dentro da biblioteca TerraLib, também desenvolvida pela DPI. Este banco fica armazenado nos servidores da OBT, gerenciado pelo SGBD MySQL e sua consulta/visualização é feita usando a tecnologia TerraWeb, via Internet. Para isso, não se faz necessário a utilização de nenhum programa específico ou "plugins", basta utilizar o seu navegador (Internet Explorer 6.0, Netscape 7.0, Mozila e Opera). A estrutura dos dados também foi pensada para beneficiar a visualização em ambientes onde a conexão com a Internet não apresenta grande velocidade.

Este banco reúne uma série de dados (conjunto de layers), relativos ao tema desmatamento. A visualização destes dados é feita de forma simples e interativa, possibilitando assim o acesso a qualquer tipo de usuário

 

A seguir algumas dicas de como usar bem este serviço:

a) Na tela de parâmetros:

  • Data Inicial (formato aaaa-mm-dd): Selecione a data de início para restringir a apresentação dos pontos de desmatamentos.
  • Data Inicial (formato: aaaa-mm-dd): Selecione a data para término da restrição. Obs: por razões de desempenho, não é possível fazer consulta com período superior a 366 dias
  • Estado Brasileiro Selecione um estado da Amazônia para restringir a apresentação dos pontos de desmatamentos somente no estado escolhido. Deixando em branco, serão utilizados todos estados,
  • Faixa de Área: Selecione uma das faixas disponíveis para apresentar os pontos de desmatamentos,
  • Satélite:
    • MODIS 01: satélite AQUA e TERRA 01, utilizado para a detecção dos pontos de desmatamentos

 

Feito as restrições desejadas, clique em ok.gifpara iniciar a visualização.

 

  • Tipo de Histograma: Apresenta três tipos de gráficos distintos:

    1. Político: Gráfico da distribuição do total dos pontos, no período escolhido, em cada por estado (caso nenhum estado tenha sido selecionado na restrição). Caso um estado tenha sido selecionado, o gráfico passa a informar a totalização dos pontos em cada município deste estado.
    2. Satélite: Gráfico da distribuição do total de pontos detectados por cada um dos satélites acima, no período escolhido na restrição da data
    3. Mensal: Gráfico da distribuição do total de pontos em cada mês do período escolhido na restrição da data
    4. Semanal: Gráfico da distribuição do total de focos em cada semana do período escolhido na restrição da data
  • Procura Município: Forneça o nome de uma cidade e seu estado (opcional) e "Procurar" , para uma procura direta, o resultado da consulta será apresentado uma segunda janela. Clique sobre o nome do município para visualizá-lo. Se desejar sobrepor a este município os pontos de desmatamentos selecionados atráves dos Parâmetros, clique em ok.gif

 

b) Na tela de visualização:

  • Recompor: Reinicializa a visualização
  • Imagens: Selecione uma imagem para ser utilizada como "pano de fundo" na visualização, estão disponíveis:
    • Mosaico LANDSAT: Mosaico de imagens do satélite LANDSAT 5/7, ano 1990/2000, abrangendo toda a América do Sul, possibilitando visualização na resolução de até 30 metros,
    • Mosaico LANDSAT: Mosaico de imagens do satélite LANDSAT 5/77, ano 2000/2001/2002/2003, abrangendo as cenas críticas em termos de desmatamento e queimadas na região do Arco do Desflorestamento, possibilitando visualização na resolução de até 30 metros,
    • Mosaicos MODIS: Mosaico de imagens do satélite Terra/Aqua, anos 2001, 2002, 2003 e 2004, possibilitando visualização na resolução de 250 metros,
  • Base Cartográfica (opcional): Selecione um tema para compor, juntamente com a imagem, o "pano de fundo" na visualização, estão disponíveis:
    • Politico: Divisão politica brasileira, contendo malha municipal/estadual e sede de município (fonte IBGE, 1997),
    • Rios ou estradas principais ,
    • Unidades de conservação federal/Estadual: áreas indígenas, parques nacionais, áreas de proteção ambiental, florestas nacionais, reservas florestais, reservas extrativistas, reservas biológicas, reservas ecológicas, áreas de relevante interesse ecológico e estações ecológicas,
    • Áreas protegidas da Bolívia, Paraguai, Peru e Venezuela,
    • Mapa da grade de órbitas/pontos do satélite LANDSAT TM 5/7
  • Mapas Temáticos (opcional): Selecione um tema para compor, juntamente com a imagem, o "pano de fundo" na visualização, estão disponíveis:
    • Desmatamento detectados pelo MODIS em 2004,
    • Desmatamento, Floresta e mapeamento feito pelo Projeto PRODES Digital em 2000,
    • Desmatamento, Floresta e mapeamento feito pelo Projeto PRODES Digital em 2001,
    • Desmatamento, Floresta e mapeamento feito pelo Projeto PRODES Digital em 2002.
  • Tamanho: Selecione o tamanho da tela em que serão apresentados os dados, de acordo com a resolução e tamanho do seu monitor

 

Na tela de visualização, logo abaixo do mapa, é possível visualizar a tabela de atributos dos focos selecionados na restrição, de duas formas:

  • Formato HTML: apresenta tabela, formatando os seus campos em linhas x colunas
  • Formato Txt: gera um arquivo formato Txt, separando os campos da tabela com vírgula (,) permitindo assim que estes dados sejam utilizados posteriormente em sistemas SIGs

E ainda ter acesso aos atributos de um ponto de desmatamentos específico, para isso, basta clicar sobre o mesmo, que seus atributos serão mostrados em um tela auxiliar.

 

A tabela de atributos, contém as seguintes informações:

  • Lat: Latitude da ocorrência do foco, em grau decimal
  • Long: Longitude da ocorrência do foco, em grau decimal
  • Data-Hora: Dia, em formato aaaa-mm-dd, e hora da ocorrência do foco
  • Município, Estado, Região: da ocorrência do foco
  • Unidade de Conservação: Nome da UC federal/estadual ou terra indígena onde foi detectado o ponto de desmatamento

 

Qualquer problema, dúvida ou sugestão, por favor, entre em contato: prodes@dpi.inpe.br