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Previous issue date: 2015-03-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fire is an important ecological and environmental disturbance phenomenon in the Cerrado biome, which is influenced by climatic, ecological, cultural and economic factors. Burning biomass promotes change in the structure and composition of the soil, accelerates the erosion and sedimentation processes, promotes seed germination, renewal of grasses and releases large amounts of trace gases and aerosols into the atmosphere. This research seeks to understand the location patterns and the recurrence of burned areas to the Cerrado biome according to their different geographical regions from the land cover and land use class, and climatic variables. In particular, we evaluated quantitatively the performance of the MODIS MCD45A1 product for the Cerrado biome, in accordance with the different land use and land cover classes depending on the landscape, using as reference 130 randomly selected burned area polygons, and four randomly selected medium resolution orbital images, both from the month of September. In addition, we analyzed the burned areas spatial and temporal patterns in Brazil, considering both the territorial limits of the six biomes (i.e. Amazônia, Caatinga, Cerado, Mata Atlântica, Pampa and Pantanal) and their main land cover and land use classes (PROBIO MMA). At last, for burned areas greater than 2 km², we evaluated their patterns (spatial and temporal) and frequency of recurrence (burned areas that intersect more than 50%), as well as their interanual and seasonal climatic variations from vegetation index (EVI), precipitation (TRMM) and evapotranspiration (MOD16) images. These images were analyzed in association with the four groups of recurrence (burned areas with recurrence every four years) to determine the different burning regimes and the pre and post burning vegetation responses. The MCD45A1 polygons (September) had good relationship with the reference mapping (Landsat base) (r² = 0.92) and also with the hotspots (MOD14 and MYD14 - monthly data) (r² = 0.89). The omission error found is high, but this is associated with landscape structure patterns, as found for the four reference images. The Product MCD45A1 even with spatial and temporal limitations promotes temporal mapping consistency and provides understanding the behavior and impacts of the burned on the Cerrado landscape. Among the Brazilian biomes, Cerrado is the one with the highest record of fires between 2002 and 2010 (73%), followed by Amazon (14%), while 81% of the records of the burned areas occur on the remnant vegetation cover class. The records of the burning recurrences in the Cerrado focus on the remnant class, 59% whereas the frequency of recurrence presented a higher proportion up to 3 times for the period 2000-2013. For the four groups of recurrences analyzed after the first fire record, 2002, the vegetative vigor records declines, especially after 2010, on average 4% for the remnant classes and 3.5% for the anthropogenic. The minimum distance between the fragments presents that 42% of recurrences analyzed are between 1-2 kilometers, providing greatest spatial concentration. / O fogo é um importante fenômeno ecológico e de perturbação ambiental no bioma Cerrado, o qual sofre influência de fatores climáticos, ecológicos, culturais e econômicos. A queima da biomassa promove a alteração da estrutura e composição do solo, acelera os processos erosivos e de sedimentação, promove a germinação de sementes, renovação das gramíneas e libera grandes quantidades de gases traços e aerossóis para a atmosfera. A presente pesquisa busca entender os padrões de localização e de recorrência das áreas queimadas para o bioma Cerrado, segundo suas diferentes regiões geográficas a partir das classes de uso da terra e cobertura vegetal remanescente e variáveis climáticas. Em específico busca-se avaliar quantitativamente a performance do produto MODIS MCD45A1 para o bioma Cerrado, de acordo com as distintas classes de uso e cobertura da terra em função da paisagem com base em 130 polígonos de áreas queimadas e 4 imagens orbitais de resolução espacial média, ambas amostras localizadas no mês de setembro. Outro interesse é de analisar os padrões espaciais e temporais da distribuição das áreas queimadas no território brasileiro considerando os limites territoriais dos biomas brasileiros e seus principais tipos de cobertura vegetal natural e antrópica (base PROBIO MMA), para tanto foi considerado os limites territoriais dos 6 biomas brasileiros (i.e. Amazônia, Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica, Pampa e Pantanal). Por fim, avaliar os padrões (espaciais e temporais) e as frequências de recorrências das queimadas no Cerrado, com base em áreas queimadas >= 2km² e interseções >= 50% para as recorrências, bem como entender como a sazonalidade e variação interanual climática a partir dos dados de índice da vegetação (EVI), precipitação (TRMM) e evapotranspiração (MOD16) determinam os diferentes regimes de queima das várias classes de uso da terra e cobertura vegetal remanescente, para tanto foram analisados quatro grupos de recorrências com recortes temporais distintos. Os polígonos do produto MCD45A1 (setembro) apresentaram boa relação com o mapeamento de referência (base Landsat) (r² = 0.92) e também com os focos de calor (MOD14 e MYD14 - dados mensais) (r² = 0.89). O erro de omissão encontrado é alto, mas este está associado aos padrões de estrutura da paisagem, como o encontrado para as quatro imagens de referência. O Produto MCD45A1 mesmo apresentando limitações espaciais e temporais promove mapeamento com série temporal consistente, fornecendo entendimento do comportamento e os impactos do fogo sobre a paisagem do Cerrado. Entre os biomas brasileiros, o Cerrado é o que apresenta o maior registro de queimadas entre 2002 a 2010 (73%), seguido do Amazônico (14%), enquanto 81% dos registros das áreas queimadas ocorrem sobre as classes de cobertura vegetal remanescente. O registro das recorrências de queimadas no Cerrado se concentra sobre as classes remanescentes, 59%, já a frequência da recorrência apresenta maior proporção até 3 vezes para o período de 2000 a 2013. Para os quatro grupos de recorrências analisados, após o primeiro registro de fogo, 2002, o vigor vegetativo registra queda, principalmente após o ano de 2010, sendo em média 4% para as classes remanescentes e 3,5% para as antrópicas. A distância mínima entre os fragmentos mostra que 42% de recorrências analisadas estão entre 1 a 2 quilômetros, conferindo maior concentração espacial.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/5011 |
| Date | 03 March 2015 |
| Creators | Araújo, Fernando Moreira de |
| Contributors | Ferreira Junior, Laerte Guimarães |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Ciências Ambientais (PRPG), UFG, Brasil, Pró-Reitoria de Pós-graduação (PRPG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -3687928543051349763, 600, 600, 600, 600, -264539188392646063, -4919645675762288307, 2075167498588264571 |
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