Entender como a cobertura do solo está distribuída e como ela muda ao longo do tempo é parte importante de muitos diagnósticos ambientais. Florestas, áreas agrícolas, corpos d’água, áreas úmidas, solo exposto e áreas construídas formam uma paisagem dinâmica, que pode se transformar significativamente entre diferentes períodos.
Em áreas com centenas ou milhares de hectares, identificar manualmente cada tipo de cobertura pode ser demorado, subjetivo e difícil de reproduzir. Nesse contexto, o sensoriamento remoto e a classificação supervisionada permitem transformar imagens de satélite em mapas capazes de diferenciar e quantificar essas classes.
Mais do que uma representação visual, o resultado constitui uma base de dados espacial que pode ser medida, comparada e acompanhada ao longo do tempo.
A qualidade da classificação depende não apenas do modelo utilizado, mas também da escolha, preparação e interpretação adequada das imagens.
Como imagens de satélite se tornam informação ambiental
Na APUS, a análise começa antes da classificação. A seleção das imagens considera o sensor utilizado, a época do ano, as condições atmosféricas, a presença de nuvens e sombras e o estado da cobertura do solo no momento da aquisição.
A análise não se limita às bandas originais da imagem. Conforme o objetivo do estudo, podem ser incorporadas variáveis específicas, índices espectrais, diferentes composições de bandas, mosaicos e imagens adquiridas em datas distintas. O uso de informações multitemporais também reduz a dependência das condições de uma única aquisição e pode melhorar a representação das classes presentes na área estudada.
A classificação é construída a partir de amostras conhecidas das classes de interesse. A partir delas, um modelo de aprendizado de máquina reconhece padrões nas imagens e utiliza essa informação para classificar o restante da área.
A automação e o processamento computacional são combinados com revisão e interpretação técnica em sensoriamento remoto, sistemas de informações geográficas (SIG) e análise espacial. O objetivo não é simplesmente produzir uma classificação automática, mas obter um resultado coerente com a área estudada, o período analisado e a finalidade ambiental do projeto.
Quantificação e acompanhamento da paisagem
Depois da classificação, cada tipo de cobertura pode ser quantificado e analisado espacialmente. É possível determinar quanto da área corresponde a floresta, agricultura, água, áreas úmidas, solo exposto ou outros usos, além de compreender como essas classes estão distribuídas no território.
A repetição da análise em diferentes períodos permite acompanhar a dinâmica da cobertura do solo. Uma área anteriormente ocupada por vegetação pode passar a apresentar agricultura, solo exposto ou ocupação construída; da mesma forma, áreas anteriormente alteradas podem apresentar regeneração da vegetação.
A comparação temporal permite identificar onde ocorreram mudanças, qual foi sua dimensão e em que período elas aconteceram.
Aplicações no licenciamento e na gestão ambiental
No licenciamento ambiental, essas análises podem complementar levantamentos de campo e fornecer uma visão mais ampla da paisagem onde o empreendimento está inserido.
Na gestão e no planejamento ambiental, podem apoiar o acompanhamento de propriedades e empreendimentos, o monitoramento da cobertura vegetal, a identificação de alterações recentes e a definição de áreas prioritárias para levantamentos ou ações de gestão.
As imagens de satélite permitem ainda analisar áreas extensas de forma sistemática e repetir o estudo em diferentes períodos, criando um histórico da evolução da paisagem e permitindo análises em diferentes escalas espaciais e temporais.
Estudo de caso: classificação da cobertura do solo
Em um estudo desenvolvido pela APUS, imagens do satélite Sentinel-2 foram utilizadas para produzir uma classificação detalhada da cobertura do solo.
O processamento permitiu diferenciar tipos de vegetação e uso da terra e transformar as imagens em informações espaciais mensuráveis. A partir do resultado, foi possível calcular a área ocupada por cada classe, analisar sua distribuição espacial e estabelecer uma referência para comparações futuras.
A classificação apresentada acima abrange uma área total de 9644,52 hectares. A floresta nativa foi a classe predominante, ocupando 6254,34 ha, ou 64,85% da área analisada. A predominância de cobertura florestal observada é compatível com as características da paisagem analisada na transição do Segundo Planalto Paranaense para o Terceiro. Os plantios de pinus e eucalipto somaram 829,13 ha, correspondendo a aproximadamente 8,6% da área total. A tabela a seguir apresenta os quantitativos obtidos para todas as classes
| Classe de cobertura do solo | Área total (ha) | Área total (%) |
|---|---|---|
| Corpo d'água | 404,57 | 4,19 |
| Área úmida | 20,48 | 0,21 |
| Floresta nativa | 6254,34 | 64,85 |
| Silvicultura de pinus | 562,00 | 5,83 |
| Silvicultura de eucalipto | 267,13 | 2,77 |
| Cobertura herbáceo-arbustiva | 1364,64 | 14,15 |
| Agricultura | 418,18 | 4,34 |
| Solo exposto | 178,20 | 1,85 |
| Área construída | 174,98 | 1,81 |
| Área total | 9644,52 | 100,00 |
As métricas internas de validação do classificador também indicaram desempenho elevado, com acurácia global e acurácia balanceada em torno de 95%.
Outras aplicações
O mesmo tipo de processamento pode ser repetido em novas datas para apoiar monitoramento ambiental, detecção de alterações da cobertura do solo, identificação de desmatamentos e reflorestamentos e análise de tendências de transformação da paisagem.
Em aplicações específicas, a classificação também pode ser direcionada para classes mais detalhadas. Na agricultura e na silvicultura, por exemplo, séries temporais de imagens podem auxiliar na diferenciação de culturas, no acompanhamento de rotações e na identificação de períodos de implantação, desenvolvimento e colheita.
Informação para apoiar decisões
Imagens de satélite contêm informações que nem sempre são evidentes pela interpretação visual. Quando combinadas com sensoriamento remoto, análise espacial e modelos de classificação, essas imagens podem ser transformadas em dados objetivos e mensuráveis sobre o território.
O resultado não substitui a análise técnica ou os levantamentos de campo quando estes são necessários. Ele amplia a compreensão da paisagem, permite direcionar melhor os levantamentos, acompanhar mudanças e acrescenta uma base espacial objetiva para decisões relacionadas ao licenciamento, planejamento e gestão ambiental.
A APUS desenvolve análises de cobertura do solo adaptadas à área, ao período e à finalidade de cada projeto. Para avaliar como esse tipo de análise pode ser aplicado a um empreendimento, propriedade ou estudo ambiental específico, entre em contato pelo contato@apus.eco.br ou pelo WhatsApp.
