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Tipo: Dissertação
Data do documento: 25-Mai-2020
Autor(es): LOPES, João Paulo Nobre
Primeiro(a) Orientador(a): SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e
Título: Duas décadas de mudanças dos manguezais de meso e micromarés do litoral brasileiro a partir de imagens multisensores
Agência de fomento: 
Citar como: LOPES, João Paulo Nobre. Duas décadas de mudanças dos maguezais do meso e micromarés do litoral brasileiro a partir de imagens multisensores. Orientador: Pedro Walfir Martins e Souza Filho. 2020. 32 f. Dissertação (Mestrado em Geologia e Geoquímica) - Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2020. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/13431. Acesso em:.
Resumo: Os manguezais são ambientes costeiros que se estendem ao longo da faixa tropical e subtropical do globo. Seu monitoramento é dificultado por sua ampla distribuição ao longo do litoral brasileiro. Com o advento de novas tecnologias computacionais apoiadas no sensoriamento remoto (Google Earth Engine – GEE), esta problemática foi parcialmente resolvida. Porém, algumas limitações ainda perduram, por exemplo, a utilização de biblioteca de imagens somente de sensores ópticos, dificultando o mapeamento de florestas de mangue em áreas frequentemente cobertas por nuvens. Este trabalho tem o objetivo de avaliar a classificação e as mudanças nas áreas de mangues das regiões de meso e micromaré da zona costeira do Brasil nas últimas duas décadas através de dados multisensores (dados ópticos e de micro-ondas) a partir da utilização da análise de imagens baseada em objetos geográficos (GEOBIA). Foram utilizadas cenas multitemporais da série Landsat, Alos PalSar, JERS SAR e Modelo Digital de Elevação da missão SRTM. O conjunto de imagens foi processada segundo a abordagem de GEOBIA, que determina a redução de uma imagem em regiões homogêneas (objetos) através do agrupamento de conjuntos de pixels com características similares. Como resultados observou-se que em 1996 e 2016 a área em estudo continha 2625,38 km² e 2898,26 km² de áreas de manguezais, respectivamente. Isso demonstra um aumento líquido de 273 km² de áreas de mangues. A partir da análise da detecção de mudanças constatou-se que houve um acréscimo total de 684,55 km², uma perda total de 411,7 km² e permaneceu inalterada uma área de 2213,70 km² de manguezal. A validação da classificação ocorreu através de análises estatísticas de duas matrizes de confusão (1996 e 2016). A matriz de confusão para o ano de 1996 apresentou índices de exatidão global = 0,92; índice Kappa = 0,84; e índice Tau = 0,84. Para o ano de 2016 apresentaram índices de exatidão Global = 0,93; índice Kappa = 0,85; e índice Tau = 0,85. Já a matriz de confusão para a detecção de mudanças mostrou exatidão global de 78,43%, com desacordo por quantidade de 11,86% e desacordo de alocação de 9,71%. As quantificações de perda de manguezal são de 414 ± 43 km², os ganhos são de 590 ± 48 km² e 2305 ± 60,3 km² permaneceram inalteradas. Esses resultados demonstram a eficácia da utilização da classificação orientada a objetos para o mapeamento e análise da dinâmica dos manguezais em escala regional. Os produtos obtidos nesta pesquisa podem servir de base para trabalhos futuros acerca da dinâmica dos manguezais, contribuindo assim para o melhoramento da gestão e preservação desse importante ecossistema.
Abstract: Mangroves are coastal environments that extend along the tropical and subtropical global coastal regions, whose constant monitoring is hampered by its large-scale distribution. With the advent of new computational technologies supported by remote sensing (Google Earth Engine - GEE), this problem has been partially solved. However, some limitations still persist, for example, the use of an image library using only optical sensors, making it difficult to map mangrove forests in areas frequently covered by clouds. Thus, this work aims to evaluate the classification and changes in the mangrove areas of the meso and micro-tidal regions of the Brazilian coastal zone in the last two decades through multi-remote sensor data (optical and microwaves) from geographic object-based image analysis (GEOBIA). Multitemporal images from the Landsat, Alos PalSar, JERS SAR and SRTM series were used. The remote sensing dataset were processed according to the GEOBIA approach, which determines the reduction of an image in homogeneous regions (objects) by grouping sets of pixels with similar characteristics. As a result, it was observed that in 1996 and 2016 the area under study contained 2625,38 km² and 2898,26 km² of mangrove areas, respectively. This demonstrates an increase of 273 km² in mangrove areas. From the analysis of the change detection, it was observed a total increase of 684.55 km², a reduction of 411.7 km² and an unchanged area of 2213.70 km² of mangrove. The classification was validated through statistical analysis of two error matrices (2008 and 2016). The 1996 error matrix presented overall accuracy = 0.92; Kappa index = 0.84; and Tau index = 0.84. For the year 2016, overall accuracy = 0.93; Kappa index = 0.85; and Tau index = 0.85. On the other hand the error matrix for change detection showed an overall accuracy of 78.43%, with a quantity disagreement of 11.86% and an allocation disagreement of 9.71%. Quantifications of mangrove loss was 414 ± 43 km², gains was 590 ± 48 km² and remained mangrove unchanged was 2305 ± 60.3 km². These results demonstrate the effectiveness of using object-oriented classification for mapping and analyzing mangrove dynamics on a large scale. The products obtained in this research can serve as a basis for future work on the dynamics of mangroves, contributing to the improvement of management and preservation of this important ecosystem.
Palavras-chave: Sensoriamento remoto
Manguezais
GEOBIA
Detecção de mudanças
Área de Concentração: GEOLOGIA
Linha de Pesquisa: GEOLOGIA MARINHA E COSTEIRA
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Geociências
Programa: Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Fonte: 1 CD-ROM
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