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Detecção automática de desmatamentos no bioma cerrado: desafios para o monitoramento sistemático / Automatic detection of deforestation in the Cerrado biome: challenges for systematic monitoring

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Previous issue date: 2018-03-13 / The Cerrado biome has about 30% or 12,070 of the flora species cataloged in Brazil. Accelerated
occupation and loss of biodiversity have made the Cerrado one of the 34 hotspots in the world.
With a high index of endemism, about 30% (645) of the species that make up the list with some
level of threat of extinction in Brazil are located in the Cerrado. The biome still has a remarkable
climatic seasonality, with dry and rainy season. The replacement of Cerrado vegetation for
anthropic uses intensified in the 1970s, basically for agricultural uses. Studies on climate change
point to deforestation as one of the causes of greenhouse gas (GHG) emissions, motivating the
government to create programs to monitor the coverage and use of land and removal of natural
vegetation. Mappings indicate a reduction of vegetation of the Cerrado in 6% in the 11-year
interval (PROBIO in 2002 with 60.5% and Cerrado TerraClass in 2013 with 54.5%). In this way, it
makes necessary the annual monitoring, financing the actions of conservation for the biome. In
order to understand the detection in the Cerrado conversion and to obtain information in a short
time, it was decided to use the Integrated System of Deforestation Alerts (ISDA), since it is the
only annual monitoring of the biome and has a low cost in relation to the others existing. SIAD
was developed in Lapig and has provided conversion rates since 2003. In this way, the objective
was to evaluate the potential and the limitations of detection of deforestation in the Cerrado using
satellite images of moderate resolution and analysis of time series with reference to the SIAD. The
efficiency of the reference map (i.e. PROBIO and TerraClass) was evaluated in relation to the
amount of false deforestation generated. We attempted to understand the variation in the number of

alerts generated as a function of rainfall seasonality from MODIS collections 5 and 6 (product
MOD13Q1) and to analyze the seasonal behavior of deforestation alerts from 2015-2016 using the
BFAST algorithm. Thus, the SIAD generated 101,902 deforestation alerts for 2015-2016 using the
Cerrado TerraClass mapping and MODIS collection 6, of which 3% (3,185) were classified as
deforestation by the visual inspection method. It was verified that the Cerrado TerraClass reference
map generates less false deforestation than the PROBIO, and that, the collection 6 presents greater
sensitivity of change in the vegetation in relation to the collection 5, contributing to the increase of
false deforestation. The seasonality of precipitation is directly related to the number of alerts
generated. However, the BFAST algorithm was effective in filtering the false positives, not
presenting breaks in 16% of the alerts generated for 2015-2016, with 99% agreement with the
visual inspection. / O bioma Cerrado possui cerca de 30% ou 12.070 das espécies de flora catalogadas no Brasil. A
ocupação acelerada e a perda da biodiversidade fizeram com que o Cerrado se tornasse um dos 34
hotspots do mundo. Com alto índice de endemismo, cerca de 30% (645) das espécies que
compõem a lista com algum nível de ameaça de extinção no Brasil se localizam no Cerrado. O
bioma ainda conta com uma sazonalidade climática marcante, com período seco e chuvoso. A
substituição da vegetação do Cerrado para usos antrópicos se intensificou a partir da década de

1970, basicamente para usos agropecuários. Estudos sobre mudanças climáticas apontam o
desmatamento como uma das causas de emissões de gases de efeito estufa (GEE), motivando o
governo a criar programas de monitoramento da cobertura e uso da terra e remoção da vegetação
natural. Mapeamentos apontam redução da vegetação do Cerrado em 6% no intervalo de 11 anos
(PROBIO em 2002 com 60,5% e TerraClass Cerrado em 2013 com 54,5%). Desta maneira, faz se
necessário o monitoramento anual, subsidiando as ações de conservação para o bioma. Para
compreender a detecção na conversão do Cerrado e obter informações em curto espaço de tempo,
optou-se em utilizar o Sistema Integrado de Alertas de Desmatamento (SIAD), por ser o único
monitoramento anual do bioma e possuir baixo custo em relação aos demais existentes. O SIAD foi
desenvolvido no Lapig e disponibiliza taxas de conversão desde 2003. Desta forma, buscou-se
avaliar o potencial e as limitações de detecção de desmatamentos no Cerrado utilizando imagens de
satélite de resolução moderada e análises de séries temporais tendo por referência o SIAD.
Avaliou-se a eficiência do mapa de referência (i.e. PROBIO e TerraClass) em relação a quantidade
de falsos desmatamentos gerados. Buscou-se entender a variação na quantidade de alertas gerados
em função da sazonalidade da precipitação a partir das coleções 5 e 6 do MODIS (produto
MOD13Q1) e analisar o comportamento sazonal dos alertas de desmatamentos de 2015-2016
utilizando o algoritmo BFAST. Assim, o SIAD gerou 101.902 alertas de desmatamentos para
2015-2016 utilizando o mapeamento TerraClass Cerrado e coleção 6 MODIS, dos quais 3%
(3.185) foram classificados como desmatamento pelo método de inspeção visual. Verificou-se que
o mapa de referência TerraClass Cerrado gera menos falsos desmatamentos que o PROBIO, e que,
a coleção 6 apresenta maior sensibilidade de mudança na vegetação em relação a coleção 5,
contribuindo para o aumento de falsos desmatamentos. A sazonalidade da precipitação possui
relação direta na quantidade de alertas gerados. Já o algoritmo BFAST se mostrou eficaz na
filtragem dos falsos positivos, não apresentando quebras em 16% dos alertas gerados para 2015-
2016, com 99% de concordância com a inspeção visual.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/8380
Date13 March 2018
CreatorsFaria, Adriano Silva de
ContributorsFerreira Júnior, Laerte Guimarães, Araújo, Fernando Moreira de, Ferreira Júnior, Laerte Guimarães, Ferreira, Nilson Clementino, Silva, Elaine Barbosa da
PublisherUniversidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Ciências Ambientais (PRPG), UFG, Brasil, Pró-Reitoria de Pós-graduação (PRPG)
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguagePortuguese
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG
Rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess
Relation-3687928543051349763, 600, 600, 600, -264539188392646063, -289993050269505198

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