Caracterização do uso e cobertura da terra como subsídio para análise de paisagem e de vulnerabilidade de um fragmento de floresta ombrófila mista

Abstract

Resumo: O presente trabalho teve por objetivo mapear e analisar a paisagem da área de influência da Reserva Florestal Embrapa/Epagri (RFEE), localizada no Estado de Santa Catarina. A área de estudo possui 33.910 ha e abrange um dos maiores remanescentes contínuos da Floresta Ombrófila Mista (FOM), bioma Mata Atlântica. As etapas do estudo foram: mapeamento do uso e cobertura da terra por meio da classificação orientada a objeto; análise da paisagem a partir de índices da paisagem para caracterização da estrutura espacial dos fragmentos florestais; e por fim, a análise de vulnerabilidade efetuada para a Reserva considerando como fator de risco, o acesso de pessoas estranhas. No mapeamento de uso e cobertura da terra, a cena ALOS-AVNIR-2, foi segmentada e, em seguida, classificada em usos e coberturas básicos (agropecuária, água, floresta nativa, reflorestamento e área urbana). Com a finalidade de aprimorar os resultados do mapeamento foi realizada a edição vetorial dos polígonos gerados pela própria classificação, a reambulação em campo e a edição manual de estradas, sobre uma imagem ALOS-PRISM. O índice Kappa foi igual a 0,61 e a acurácia geral da classificação foi de 67%. O mapeamento demonstrou que o entorno da RFEE é predominantemente antropizado (65% da área). A classe floresta nativa representa 33% da área. No estudo da paisagem, as métricas estudadas foram: área total, tamanho médio e número de fragmentos, porcentagem de fragmentos na área de estudo, representatividade do maior fragmento, em área, índice de forma médio e distribuição da frequência dos fragmentos por classes de tamanho, além da simulação de um cenário com efeito de borda de 50 metros. Os fragmentos florestais ocupam 33% da área, distribuídos em 1.133 manchas, com tamanho médio de 9,9 ha, com índice de forma médio de 2,1 sendo que o maior deles possui área de 1.288 ha. Cerca de 86 % dos fragmentos são menores que 10 ha, porém representam 13% da área total dos fragmentos, e 2% são maiores que 100 ha, ocupando 48% da área florestal. Com o efeito de borda simulado no presente estudo, os fragmentos seriam reduzidos de 48% para 43% da área de estudo, distribuídos em 804 manchas, com 6 ha de tamanho médio. Com este efeito restariam 71% dos fragmentos originais e 43% de sua área em conjunto. A floresta nativa representa 33% da área, porém para maior entendimento da dinâmica da paisagem sugere-se diferenciar os estágios sucessionais dos fragmentos presentes na área. Por fim, efetuou-se a análise de vulnerabilidade ao acesso de estranhos na RFEE, onde os fatores de risco considerados foram as distâncias de: agropecuária, áreas construídas, estradas, floresta nativa, rede hidrográfica e reflorestamento. Nesta fase foi utilizada a lógica fuzzy para padronização da vulnerabilidade. A avaliação multicritério atribuiu pesos aos fatores de risco e gerou o mapa final de vulnerabilidade. Na Reserva, as estradas e os reflorestamentos aumentam a vulnerabilidade ao acesso de pessoas não autorizadas; por outro lado, áreas próximas à rede hidrográfica apresentam menor vulnerabilidade.

Abstract: This study aimed to map and analyze the landscape of the area of influence of the Embrapa / Epagri Forest Reserve (RFEE), located in Santa Catarina State, Brazil. The study area has 33,910 ha and covers one of the largest remaining continuous patches of the Mixed Ombrophylous Forest, a forest typology of the Atlantic Rainforest (shortened as FOM). The stages of the study were: land use mapping and land cover classification by the object-oriented approach, analysis of the landscape using indexes to characterize the spatial structure of forest fragments and finally, the vulnerability analysis conducted at the Reserve considering the accessibility of unauthorized people, as the risk factor. In the land use and land cover mapping, the scene ALOS-AVNIR-2 was segmented and then classified into primary uses (agriculture, water, forest, reforestation and urban areas). In order to improve the layouts, it was performed a vector editing of polygons generated by the classification, field checking and manual editing of roads, over a ALOS-PRISM imagery. The Kappa index was equal to 0.61 and the classification overall accuracy was 67%. The mapping showed that the area surrounding the RFEE is predominantly anthropized (65% of area). The native forest class represents 33% of the area. The landscape metrics considered in the study were: total area, average size and number of fragments, the percentage of patches in the study area, representativeness of the largest fragment, in hectares, the fragments shape index, the distribution of the frequency of the average fragments by size and, finally, the simulation of a scenario considering a edge effect of 50 meters. The secondary forests occupy 33% of the area, distributed in 1,133 patches, with an average size of 9.9 ha and average shape index of 2.1, the biggest of which having an area of 1288 ha. About 86% of the fragments are smaller than 10 ha, but represent 13% of the fragments total area, and 2% are larger than 100 ha, occupying 48% of forest area. Considering the edge effect simulated in this study, the fragments would be reduced to 43% of the area, distributed in 804 patches, with 6 ha of average size. In the same scenario, it would remain 71% of the original number of fragments and 43% of its area as a whole. The native forest represents 33% of the area, but for greater understanding of the dynamics of the landscape is suggested to differentiate the \succession phases. of fragments present in the area. Finally, it was performed the analysis of vulnerability of the unauthorized access to the RFEE, where the risk factors considered were the distances of: agriculture, infraestructure, roads, forest, hydrography and reforestation. At this stage, a fuzzy logic approach was performed for standardization of vulnerability. The multicriteria evaluation assigned weights to the risk factors and generated the final map of vulnerability. At the Reserve, roads and reforestation increase vulnerability to the access of unauthorized people. On the other hand, areas near the river system are less vulnerable.