Fernanda França Ferreira

Título

ANÁLISE DE PERSISTÊNCIA DO ESTADO DA VEGETAÇÃO USANDO NDVI NA BACIA DO RIO ITAPEMIRIM-ES

Orientador(es)

Otto Corrêa Rotunno Filho

 

Resumo

Resiliência é um conceito fundamental para a compreensão da vegetação como componente dinâmico do sistema climático. Complementarmente, exprime a capacidade dos ecossistemas para tolerar perturbações e recuperar seu estado inicial. Associar resiliência com produção agrícola e manutenção de áreas de pastagem e florestas representa um desafio socioeconômico para o setor agropecuário brasileiro. Em particular, neste trabalho, enfocou-se a cultura do café e áreas de pastagem. O objetivo foi realizar uma análise da evolução da vegetação da bacia hidrográfica do rio Itapemirim ao longo dos anos de 2000 a 2015 para avaliar a persistência e grau de vulnerabilidade do estado da vegetação via monitoramento por satélite. Foi empregado o índice de vegetação por diferença normalizada NDVI em composições de 16 dias a partir de imagens do sensor MODIS. A abordagem proposta avaliou tendências negativas e positivas no crescimento da vegetação, que permitiu classificar esse padrão de comportamento como persistente ou não. Adicionalmente, são calculadas as probabilidades de que determinada persistência se mantenha no tempo, assim como o tempo médio de vida para o decaimento dessa probabilidade. Para vegetação saudável, espera-se que o tempo médio de vida de persistências positivas seja superior ao das persistências negativas, resultado predominante identificado na bacia. O cultivo do café apresentou decaimento positivo bastante superior ao negativo, que, em contraste com a média da bacia, denotou vegetação saudável. Por outro lado, a análise das pastagens mostrou que existe uma tendência de degradação desse tipo de uso do solo, evidenciando uma baixa capacidade de resiliência.

Abstract

Resilience is a fundamental concept to understanding vegetation as dynamic component of the climate system. Complementarily, it expresses the ecosystem capacity to tolerate disturbances and recover its initial state. To associate resilience with agriculture production and pasture and forest preservation represents a socio-economical challenge to the Brazilian agriculture and livestock. In particular, this work focused on coffee crops and pasture fields. The objective was to perform an analysis of the evolution of the vegetation of the Itapemirim river basin throughout the years from 2000 to 2015 to evaluate the persistence and degree of vulnerability of the vegetation status with the support of satellite monitoring. NDVI defined by a 16-day composition product based on MODIS images was employed. The proposed approach evaluated negative and positive trends in the vegetation growth, which allowed to classifying such pattern behavior as persistent or not. In addition, the probabilities related to a defined persistence along time are calculated, jointly with the average lifetime for the decay of that probability. It is expected for healthy vegetation that the mean value of time for positive persistences is higher than the one for negative persistence values, which is the predominant result identified in the basin. Coffee crop presented positive decay well above the negative, which, in contrast to the average for the basin, indicated healthy vegetation. On the other hand, pasture analysis showed that there is a tendency of degradation of this type of soil use, highlighting lower resilience capacity.

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