SIMULAÇÃO DE CENÁRIO PROSPECTIVO DE MUDANÇAS NO USO E COBERTURA DA TERRA NA SUB-BACIA DO RIO CAPIVARA, BOTUCATU - SP, POR MEIO DE MODELAGEM ESPACIAL DINÂMICA
Authors: Pisani Rodrigo José , Demarchi Julio Cesar , Riedel Paulina Setti 
Published: December 2016

Existem várias abordagens metodológicas com o intuito de modelar as mudanças do uso e cobertura da terra de determinada região, dentre as quais se destacam aquelas que relacionam essas mudanças a diversas variáveis da paisagem de maneira integrada como as rochas, os solos, o relevo, a drenagem, entre outros. Esta pesquisa teve como objetivo elaborar uma modelagem espacial dinâmica para o monitoramento e predição das mudanças de uso e cobertura da terra na sub-bacia do rio Capivara, município de Botucatu - SP, Brasil, utilizando imagens de satélite (Landsat 5 TM), cartas topográficas, os programas ENVI 4.7, ArcGIS 10, Spring 5.1 e a plataforma do Dinamica EGO. Primeiramente foram elaborados os mapas de uso e cobertura da terra para os anos de 1988, 1997 e 2007. Posteriormente, o modelo do Dinamica EGO foi calibrado a partir do método de Pesos de Evidência a partir da análise e comparação dos mapas reais e simulados, e validado pelo método de decaimento exponencial a partir do índice de similaridade fuzzy. Com isso foi simulado um cenário de uso e cobertura da terra da área estudada para o ano de 2017. Os resultados mostraram, a partir dos métodos usados, por exemplo, regiões de decréscimo nas áreas de pastagem, que deram lugar à classe silvicultura até 2007, a qual tende a ultrapassar em área a classe de mata nativa no cenário de 2017. Conclui-se que o modelo Dinamica EGO pode auxiliar fortemente no monitoramento das mudanças do uso e cobertura da terra no contexto da sub-bacia. Além disso, a metodologia proposta pode ser utilizada para a construção de cenários probabilísticos e, com isso, predizer diagnósticos e estratégias no planejamento do uso da terra.

Palavras-chave: Pesos de Evidência; autômatos celulares; similaridade fuzzy.

 

PROSPECTIVE SCENARIO OF LAND USE AND LAND COVER CHANGE AT RIO CAPIVARA WATERSHED, MUNICIPALITY OF BOTUCATU, SÃO PAULO STATE, THROUGH DYNAMIC SPATIAL MODELING

Abstract

There are several modeling approaches to model land use and land cover changes of a given region, which can, for example, analyze and evaluate several landscape variables based on integrated approaches (i.e. lithology, soil, relief and drainage). The aim of this research was to test the applicability of the Dinamica EGO model for simulating and evaluating scenarios of land use and land cover changes in Capivara river watershed, municipality of Botucatu, São Paulo State, Brazil. Using satellite images (Landsat 5 TM), topographic maps and the softwares ENVI 4.7, ArcGIS 10, Spring 5.1 and Dinamica EGO platform. Firstly, land use and land cover maps for the years 1988, 1997 and 2007 were produced. Secondly, the Dinamica EGO model was calibrated by the analysis and comparing the real and simulated maps, so it was validated by the use of exponential decay method by means of fuzzy similarity index. Finally, using the validated model, a scenario for this watershed for the year 2017 was built. Results showed, from used method, for example, a decrease in grasslands areas and its substitution by reforestation until 2007, that tends to overtake native forest class in the simulated map of 2017. As a conclusion, the Dinamica EGO model can strongly aid in the monitoring of land use and land cover change in the context of watershed. In addition, the proposed methodology can be used to build probabilistic scenarios and, consequently, predict diagnoses and strategies for land use planning.

Key words: Weights of Evidence; cellular automata; fuzzy similarity.

 

SIMULACIÓN DE ESCENARIO PROSPECTIVO DE CAMBIO DEL USO Y COBERTURA DE LA TIERRA EN LA SUB-CUENCA DEL RÍO CAPIVARA, BOTUCATU-SP, POR MODELAJE ESPACIAL DINAMICA

Resumen

Varios abordajes metodológicos tienen el intento de modelar los cambios en el uso y cobertura de la tierra de una región y entre ellos se destacan los que relacionan estos cambios a diversas variables del paisaje de una manera integrada, como las rocas, los suelos, el relieve, el drenaje, entre otros. Esta investigación tuvo como objetivo elaborar un modelaje espacial dinámico para el monitoreo y la predicción de los cambios de uso y cobertura de la tierra en la subcuenca del río Capivara, ciudad de Botucatu – SP, Brasil, utilizando imágenes satelitales (Landsat 5 TM), cartas topográficas, los programas ENVI 4.7, ArcGIS 10, Spring 5.1 y la plataforma Dinamica EGO. En primer lugar, se produjeron los mapas de uso y cobertura de la tierra de los años 1988, 1997 y 2007. Enseguida, se calibró el modelo Dinamica EGO a partir del análisis e comparación entre los mapas reales y simulados, y se lo validó por el método de decaimiento exponencial a partir del índice de similitud fuzzy. Por último, se generó un escenario de uso y cobertura de la tierra del área de estudio para el año 2017. A partir de los métodos usados, los resultados mostraron, por ejemplo, regiones de disminución de las áreas de pastos, que fueron reemplazadas por la silvicultura en 2017, categoría que tiende a superar en área las forestas nativas en el escenario de 2017. Se concluye con este estudio que el modelo Dinamica EGO puede ser de gran ayuda en el monitoreo de los cambios en el uso y cobertura de la tierra en el contexto de subcuenca. Además, se puede utilizar la metodología propuesta para la construcción de escenarios probabilísticos y, a partir de ellos, predecir diagnósticos y estrategias para la planificación del uso de la tierra.

Palavras clave: Pesos de Evidencia; autómatas celulares; similitud fuzzy.