Fatores que influenciam na modelagem de uso da terra da bacia hidrográfica do Rio Marapanim, Pará.

Lucyana Barros Santos, Andréa dos Santos Coelho, Francisco Gilney Silva Bezerra, Márcia Nazaré Rodrigues Barros, Marcos Adami, Norbert Fenzl

Resumo


O estudo foi conduzido na bacia hidrográfica do Rio Marapanim, localizada na região Nordeste do estado do Pará e se propôs a realizar a partir de análise das transformações da paisagem por meio de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento e modelagem dinâmica a fim de entender os processos atuais e refletir acerca do futuro. Foram construídos modelos dinâmicos através da utilização do arcabouço de modelagem LuccME, desenvolvido pelo Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e colaboradores a fim de representar computacionalmente as mudanças de uso da terra e seus fatores determinantes. Foram feitas simulações para o período de 2008-2017. Os resultados revelam que os dados de entrada disponíveis, a dependência espacial entre usos da terra e a complexidade da área de estudo, os modelos gerados mostraram um desempenho aceitável para alocar uma demanda que possibilitasse o ajuste espacial, bem como a validação para o período analisado de todas as variáveis dependentes em um mesmo processo. Recomenda-se que a partir desta pesquisa sejam realizados outros modelos de simulação, com base na geração de cenários por meio de modelagem dinâmica espacial com a integração de planos de gestão territorial e os dados gerados podem auxiliar na formulação de políticas públicas.

 

 

Factors that influence land use modeling of the Marapanim River watershed, Pará

 

A B S T R A C T

The study was conducted in the Marapanim River basin, located in the Northeast region of the state of Pará. We aimed to analyze the processes that trigger landscape transformations and promote a reflection on scenarios for the basin. For this, we used remote sensing, geoprocessing and dynamic modeling techniques. We constructed dynamic models through the LuccME modeling framework. To computationally represent changes in land use and it determining factors, through simulations for the period 2008-2017. The basin presents a state of advanced forest fragmentation and there are impacts on the water regime considering the current land use and cover classes. The few remnants of forest present in the basin area are being converted to agricultural and forestry activities. In addition to this scenario of plant suppression, forest fragmentation causes habitat fragmentation and biodiversity loss. The generated models, considering the available input data, the spatial dependence between land uses, and the complexity of the study area, showed an acceptable performance to allocate a demand that would enable spatial adjustment, as well as validation for the analyzed period of all dependent variables in the same process. It recommended that from this research. other simulation models be performed based on the generation of scenarios through spatial dynamic modeling with the integration of territorial management plans, and the data generated can help in the formulation of public policies.

Keywords: Watershed. Land use. Dynamic modeling.


Palavras-chave


Bacia hidrográfica, Uso da terra, Modelagem dinâmica

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Referências


Aguiar, A. P. D. et al. 2017. Trabalhando com LuccME. Guia do usuário versão 3.1. São José dos Campos. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Disponível em: . Acesso em: 08 jan. 2018.

Aguiar, A. P. D., Câmara, G.; Escada, M. I. 2007. Spatial statistical analysis of land-use determinants in the Brazilian Amazon: exploring intra-regional heterogeneity. Ecological modelling, v. 209, p. 169-188.

Aguiar, A. P. D. 2006. Modelagem de mudança do uso da terra na Amazônia: explorando a heterogeneidade intraregional. 182p. Tese (Doutorado em Sensoriamento Remoto) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos.

Almeida, C. M., Batty, M., Monteiro, M. V., Câmara, G., Soares-Filho, B. S., Cerqueira, G. C., and Pennachin, C. L. 2005. GIS and remote sensing as tools for the simulation of urban land-use change. International Journal of Remote Sensing. v. 26, n.4. p. 759-774.

Almeida, A. S., Vieira, I. C. G. 2019. Transformações antrópicas da paisagem agrícola com palma de óleo no Pará. Novos Cadernos NAEA v. 22, n. 2, p. 9-26, ISSN 1516-6481 / 2179-7536.

Almeida, C. M. 2003. Modelagem da dinâmica espacial como uma ferramenta auxiliar ao planejamento: simulação de mudanças de uso da terra em áreas urbanas para as cidades de Bauru e Piracicaba (SP) / C. M. Almeida. – São José dos Campos: INPE, 351p.

Amorim, R. de F., Silva, F. M. da. 2009. Modelagem do processo de vulnerabilidade à erosão do Solo utilizando o SPRING. Anais XIV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto. Natal, RN. INPE. p. 5073-5080.

Alves, T. L. B., Azevedo, P. V. 2013. Estudos de bacias hidrográficas como suporte a gestão dos recursos naturais. Engenharia Ambiental - Espírito Santo do Pinhal, v.10, n. 2, p. 166-184, mar./abr.

Araújo, R., Vieira, I. C. G., Toledo, P. M., Coelho, A. S., Dalla-nora, E., Milanez, F. 2019. Territórios e alianças políticas do pós-ambientalismo. Estudos Avançados, 33 (95).

Balbinot, R., Oliveira, N. K. de, Vanzetto, S. C., Pedroso, K., Valerio, A. F. 2008. O papel da floresta no ciclo hidrológico em bacias hidrográficas. Ambiência - Revista do Setor de Ciências Agrárias e Ambientais. v. 4, n. 1, p. 131-149, jan./abr.

Becker, B. K. 2004. Amazônia: geopolítica na virada do III milênio. Garamond. Rio de Janeiro. 172p.

Becker, B. K. 2010. Rede de parcerias e modelo socioambiental. In: ARAÚJO, R.; LÉNA, P. (Org.) Desenvolvimento sustentável e sociedades na Amazônia. Belém: Museu Paraense Emílio Goeldi. p.57-84.

Blainski, et al. 2017. Simulation of land use scenarios in the Camboriú River Basin using the SWAT model. RBRH, v. 22.

Briassoulis, H. 2000. Analysis of land use change: theoretical and modeling approaches. West Virginia University, Regional Research Institute, 2000.

Câmara, G., Davis, C., Monteiro, A. M. V. 2001. Introdução à ciência da geoinformação. INPE. São José dos Campos. 345p. Disponível em: . Acesso 01 nov. 2017.

Carneiro, T. G. S., Andrade, P. R., Câmara, G., Monteiro, A. M. V., & Pereira, R. R. 2013. An extensible toolbox for modeling nature–society interactions. Environmental Modelling & Software, 46, 104-117.

Cecílio, R. A., Pimentel, S. M., Zanetti, S. S. 2019. Modeling the influence of forest cover on streamflows by different approaches. CATENA, v. 178, p. 49–58, jul.

Coelho, A. dos S. 2009. Modelagem de dinâmica do uso da terra e cobertura vegetal na região de Santarém, oeste do Pará. 128p. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Universidade Federal do Pará, Museu Paraense Emílio Goeldi, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Belém.

Cohenca, D. 2016. Modelagem de cenários de ocupação no litoral sul de Santa catarina utilizando técnicas de análise geoespacial. 149p. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Universidade Federal de Santa Catarina, Santa Catarina.

Cordeiro, I. M. C. C., Arbage, M. J. C, Schwartz, G. 2017. Nordeste do Pará: configuração atual e aspectos identitários. In: Cordeiro, I. M. C. C.; Rangel-Vasconcelos, L. G. T.; Schwartz, G.; Oliveira, F. de A. (Org.). Nordeste Paraense: panorama geral e uso sustentável das florestas secundárias. EDUFRA, Belém 19-58.

Côrtes, J. C., D´antona, A. O. 2014. Dinâmicas no uso e cobertura da terra: perspectivas e desafios da Demografia. Revista Brasileira de Estudos de População, Rio de Janeiro, v. 31, n.1, p. 191-210, jan./jun.

Dalla-Nora, E. L. et al. 2014. Why have land use change models for the Amazon failed to capture the amount of deforestation over the last decade? Land Use Policy, v. 39, p. 403–411, jul.

EMBRAPA. 2016. Mapas de Solos e de Aptidão Agrícola das Áreas Alteradas do Pará. Disponível: . Acesso em: 08 mai. 2018.

EMBRAPA/INPE. 2011. Levantamento de informações de uso e cobertura da terra na Amazônia: sumário executivo. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Brasília, DF. Disponível em: . Acesso em: 23 jul. 2017.

Folhes, R. T. et al. 2015. Multi-scale participatory scenario methods and territorial planning in the Brazilian Amazon. Futures, v. 73, p. 86–99, 2015.

IBGE. 2013. Manuais técnicos em geociências: manual técnico de uso da terra. 3ª ed. Rio de Janeiro, RJ. Disponível em: . Acesso 06 de novembro de 2017.

IBGE. 2016. Malha Municipal Digital. ftp://geoftp.ibge.gov.br/organizacao_do_territorio/malhas_territoriais/malhas_municipais/municipio_2016. Acesso 01 de nov. 2017. 2016.

IBGE. SIDRA: 2006. Produção Agrícola Municipal. https://sidra.ibge.gov.br/pesquisa/pam/tabelas. Acesso 01 de nov. 2017.

INCRA. 2018. Assentamentos do Brasil. http://acervofundiario.incra.gov.br/i3geo/geodados/ASSENTAMENTOS_BRASIL/. Acesso 01 de maio.

INPE-PRODES Digital. 2017. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP. Disponível em: . Acesso 20 nov. 2017.

Kuhn, C. 2005. Uma análise sistêmica das transformações de uso como suporte à decisão para o planejamento de Unidades de Conservação, 2005. 166p. UFRGS. Dissertação (Mestrado em Planejamento Urbano e Regional) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

Lees, A., Moura, N. G., Almeida, A. S., Vieira, I. C. G. 2015. Poor Prospects for Avian Biodiversity in Amazonian Oil Palm. Plos One, n. 5, v. 10.

Macedo, R. C., Almeida, C. M., Santos, J. R., Rudorff, B. F. T. 2017. 2013. Modelagem dinâmica espacial das alterações de cobertura e uso da terra relacionadas à expansão canavieira. Boletim de Ciências Geodésicas. v. 19. n. 2. p. 313-337. Disponível em: . Acesso 20 ago. 2017.

Medeiros, G.O. R. 2016. Diagnóstico da erosão e a expansão da cultura da cana-deaçúcar no Estado de São Paulo. 279p. Tese (Doutorado em Ciência do Sistema Terrestre) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos.

Mertens, B., Poccard Chapuis, R., Piketty, M. G., Laques, A. E., Venturieri, A. 2002. Crossing spatial analyses and livestock economics to understand deforestation process in the Brazilian Amazon: the case of São Felix do Xingu in South Pará. Agricultural economics, v. 27, p. 269-294.

Nahum, J. S.; Santos, C. B. dos. 2016. A dendeicultura na Amazônia paraense. Geousp – Espaço e Tempo (Online), v. 20, n. 2, p. 281-294. ISSN 2179-0892. Disponível em http://www.revistas.usp.br/geousp/issue/view/6465. Acesso 20 jul.2018 doi: http://dx.doi.org/10.11606/issn.2179-0892. geousp.2014.84539.

Nahum, J. S., Santos, C. B. dos. 2015. Uma interpretação geográfica da dendeicultura na Amazônia paraense. Revista da Associação Nacional de Pós-graduação e Pesquisa em Geografia - ANPEGE. p.309-331, V.11, n.15, jan-jun. Disponível em: http://anpege.org.br/revista/ojs-2.4.6/index.php/anpege08/article/viewFile/423/pdf. Acesso em: 07 nov. 2018.

Nahum, J. S; Bastos, C. S. 2014. Dendeicultura e descampesinização na Amazônia paraense. In: CAMPO-TERRITÓRIO: revista de geografia agrária, v. 9, n. 17, p. 469-485, abr. Disponível em: . Acesso em 20 nov. 2018.

Nahum, J. S., Malcher, A. T. C. 2012. Dinâmicas territoriais do espaço agrário na Amazônia: a dendeicultura na microrregião de Tomé-Açu (PA). Revista Confins. Disponível em: https://journals.openedition.org/confins/7947 . Acesso em: 07 nov. 2018.

Nascimento, N. C. C. do. 2011. Cenários de uso da terra nas mesobacias hidrográficas dos igarapés Timboteua e Buiuna, Pará. 111 p. Dissertação (Mestrado em Gestão de Recursos Naturais e Desenvolvimento Local na Amazônia) - Universidade Federal do Pará, Núcleo de Meio Ambiente, Belém.

Pedrosa, B. M., Câmara, G. 2003. Modelagem dinâmica: Conceitos básicos e exemplos de sistemas. 41p. Disponível em: . Acesso 26 nov. 2017.

Pijanowski, B. C. et al. 2002. Using neural networks and GIS to forecast land use changes: a Land Transformation Model. Computers, Environment and Urban Systems, v. 26, n. 6, p. 553–575, nov.

Pinheiro, M. R. C., Werneck, B. R., Oliveira, A. F. de; Moté, F., Marçal, M. dos S., Silva, J. A. F. da., Ferreira, M. I. P. 2009. Geoprocessamento aplicado à gestão dos recursos hídricos na bacia hidrográfica do Rio Macaé-RJ. Anais XIV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Natal, RS., INPE, p. 4247-4254.

Pfafstetter, O. 1989. Classificação de bacias hidrográficas-metodologia de codificação. Rio de Janeiro, RJ: DNOS.

Santos, L.B., Barros, M. N. R., Coelho, A. S., Fenzl, N. 2020. Análise da dinâmica do uso da terra na bacia hidrográfica do Rio Marapanim, Pará. Revista Brasileira de Geografia Física. Ciências Naturais, vol. 13, n. 4. Disponível: http:// dx.doi. org/10.26848/rbgf.v13.4.p%25p. Acesso: 13 jul. 2020.

Silva, L. G. T., Morão Junior, M., Homma, A. K. O., Mattos, G. B. D. 2009. Caracterização dos solos em áreas manejadas com bacurizeiros nativos nas mesorregiões do nordeste paraense e Marajó. XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo: O solo e a produção de bioenergia: perspectivas e desafios. Fortaleza, CE. Anais. Fortaleza: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo.

Soares-Filho, B. S., Cerqueira, G. C., Pennachin, C. L. 2002. DINAMICA- A stochastic cellular automata model designed to simulate the landscape dynamics in an Amazonian colonization frontier. Ecological Modelling. v. 154. p. 217- 235. Disponível em: . Acesso 18 dez. 2017.

Soares-Filho, B., Alencar, A., Nepstad, D., Cerqueira, G., Diaz, M. C. V., Rivero, S., Solorzano, L., Voll, E. 2004. Simulating the response of land-cover changes to road paving and governance along a major Amazon highway: the Santarém-Cuiabá corridor. Global Change Biology. n. 10.

Soares-Filho, B. S., Nepstad, D. C., Curran, L.; Cerqueira, G. C., Garcia, R. A., Ramos, C. A., Voll, E., Mcdonald, A., Lefebvre, P., Schlesinger, P., Mcgrath, D. 2005. Cenários de desmatamento para a Amazônia. Estudos Avançados, 19, (54), p. 137-152. Disponível em: . Acesso 18 dez. 2017.

Soares-Filho, B. S., Nepstad, D; Curran, L., Voll, E., Cerqueira, G., Garcia, R. A., Ramos, C. A., Mcdonald, A, Lefebvre, P., Schlesinger, P. 2006. Modeling conservation in the Amazon basin. Nature, v. 4389.

Sobral, T. E. L., Barreto, G. 2011. Análise dos critérios de informação para a seleção de ordem em modelos auto-regressivos. Dincon. X Conferência Brasileira de Dinâmica, Controle e Aplicações Disponível em: . Acesso em: 26 nov. 2018.

Verburg, P. H., Veldkamp, A., Fresco, L. O. 1999. Simulation of changes in the spatial pattern of land use in China. Applied geography. v. 19, p. 211-233. Disponível em: . Acesso 21 dez. 2017.

Verburg, P. H., Kok, K., Pontius Jr, R. G., Veldkam, P. A. 2006. Modeling land-Use and landcover change. In: LAMBIN, E.F.; GEIST, H. (Eds.). Land-use and land-cover change: local processes and global impacts. Berlin: Springer. p. 117-135.

Vieira, R. M. S. P. 2015. Susceptibilidade à degradação/desertificação no semiárido brasileiro: tendências atuais e cenários decorrentes das mudanças climáticas e do uso da terra. 87p. Tese (Doutorado em Ciência do Sistema Terrestre) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos.

Vieira, I. C. G. ALMEIDA, A. S. 2013. Dinâmica de uso da terra e regeneração de florestas em uma paisagem antrópica do leste do Pará. In book: Conservação da Biodiversidade em paisagens antropizadas do Brasil, pp.83-93, Edition: 1ª, Chapter 5, UFPR, Carlos Peres, Jos Barlow, Toby Gardner, Ima Célia Guimarães Vieira (Orgs.).

Vieira, I. C. G., Almeida, A. S. D., Davidson, E. A., Stone, T. A., Carvalho, C. J. R. D., Guerrero, J.B. 2003. Classifying successional forests using Landsat spectral properties and ecological characteristics in eastern Amazônia. Remote Sensing of Environment 87: 470–481.

Wang, Y., ZIV, G., Adami, M. et al. 2020. Upturn in secondary forest clearing buffers primary forest loss in the Brazilian Amazon. Nat Sustain 3, 290–295. https://doi.org/10.1038/s41893-019-0470-4. 2020.

Yassuda, E. R. 1993. Gestão de recursos hídricos: fundamentos e aspectos institucionais. Revista de Administração Pública, 27, 5-18.

Ximenes, A. C., Almeida, C. M., Amaral, S., Escada, M. I. S., Aguiar, A. P. D. 2008. Modelagem Dinâmica do Desmatamento na Amazônia. Boletim de Ciências Geodésicas. Curitiba, SC. 14, 370- 391.




DOI: https://doi.org/10.26848/rbgf.v13.07.p3370-3394

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Revista Brasileira de Geografia Física - ISSN: 1984-2295

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