Sistema de Informações Geográficas

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Segundo um relatório publicado pela ONU no ano de 2006, por exemplo, a pecuária é uma das maiores contribuintes para os problemas ambientais, incluindo mudanças climáticas, poluição do ar, poluição e esgotamento da água, degradação do solo e perda de biodiversidade.

Figura 2: Rebanho, produção de carne, quantidade de animais abatidos e taxa desfrute dos principais países em quantidade de rebanho bovino em 2011.

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Fonte: http://lundnegocios.blogspot.com.br/2012/04/planos-para-o-futuro-da-pecuaria-de.html

Focando na degradação do solo, para Thomaz et al (2009) esta ocorre especialmente pelo pisoteio do gado, que acaba por gerar uma compactação do solo, esse efeito leva ao desencadeamento de outros processos como: redução da infiltração, exposição do solo, distúrbio no topo do solo e margens de rios, formação de trilhas que se transformam em ravinas (Figura 3).

Para Peron et al. (2003) a degradação do solo afeta a qualidade das pastagens, que por sua vez, afeta a pecuária nacional, pois diminuir o valor das terras e atrasar a idade de abate dos animais. Mesmo assim, existe um número reduzido de pecuaristas recuperando o solo de suas propriedades ou mesmo preocupados com esse problema.

Ainda segundo Peron et al (2003), a adoção de medidas como preparo correto do solo, a escolha da espécie de pastagem adequada, o manejo correto das pastagens, observando o descanso adequado e adubações de manutenção, são suficientes para resolver o problema. Pois se o processo de degradação não for interrompido, sem dúvida haverá danos irreversíveis aos recursos naturais.

Devido a estes problemas, a criação de gado confinado (Figura 4) tem crescido no país, neste sistema o gado fica aprisionado em uma determinada área pequena de solo e a alimentação é levada até o animal, esta alimentação normalmente é constituída por forragens e rações. Pensando na degradação do solo, exclusivamente, é um sistema muito vantajoso, embora ainda se degrade o solo na produção das forragens.

Entretanto, a criação de gado solto prevalece em fazendas cujas as terras são oriundas de desmatamento ilegal e na criação de gado leiteiro, embora algumas fazendas maiores já usem também para este a conformação confinada, com peculiaridades distintas.

Figura 3: Erosão causada pela pecuária

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Fonte: http://bibocaambiental.blogspot.com.br/2010/08/problemas-ambientais-urbanos-e-rurais.html

Figura 4: Criação de gado confinado

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Fonte: http://revistagloborural.globo.com/Noticias/Criacao/Boi/noticia/2014/05/cresce-o-numero-de-gado-confinado-no-para.html

Aplicação de Sistemas de Informação Geográficas na Sustentabilidade ambiental e pastagem:

Atualmente há uma grande preocupação em conservar as pastagens no Brasil. Quando não está degradada, a pastagem promove alta eficiência em ciclagem de nutrientes, redução de erosões, bem como na captação de carbono da atmosfera (reduzindo as consequências do efeito estufa).

Geralmente essas áreas são demasiadamente utilizadas, fazendo com que os processos de degradação do solo aconteçam num ritmo acelerado bem como o uso que animais fazem nesses espaços. É de difícil acesso de dados tanto numa forma amostral quanto numa forma de análise o estudo de grandes áreas pastoris. Devido a essas necessidades foi de extrema importância a criação de ferramentas e sensoriamento remoto, derivados de sistema de informação geográfica, que são capazes de viabilizar estudos mais minuciosos com a forma de ocupação de espaço e seus recursos. Dentre as ferramentas principais de um SIG, podemos citar a determinação de áreas de uso e trilhas, além das sobreposições, regressões e multi- regressões de mapas. Por ter dimensões espaciais, nos possibilita a compreensão de detalhes imperceptíveis em coletas de dados convencionais. Através dessas ferramentas, é possível desenvolver estratégias que visem minimizar os índices de putrefação do solo devido à presença de pastagem e animais.

Para classificar áreas degradadas são utilizadas técnicas de processamento e tratamento de imagens.

Softwares e Algoritmos

Primeiramente são obtidas imagens através de satélites (geralmente tais imagens estão dispostas em sites específicos). As imagens são processadas em softwares, na qual o mais utilizado é o SPRING versão 4.3.3 desenvolvido pelo INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). Depois do georreferenciamento das imagens, é aplicado do Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME).

- Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME).

Capaz de estimar a proporção das componentes da mistura (vegetação, solo e sombra) dentro de cada pixel. É uma técnica importante, pois dependendo da resolução espacial, um mesmo pixel pode ser irradiado por vários alvos.

Depois de registradas, é efetuado o mosaico das imagens, aplicando um realce linear em cada banda, melhorando os padrões da imagem. Este processo de classificação se baseia em atribuir cada pixel a uma classe espectral definida, com a utilização dos dados espectrais disponíveis. A classificação pode ser ou não supervisionada, dependendo do grau de intervenção do analista (NOVO, 2010). As técnicas de classificação pixel a pixel são feitas através de algoritmos, os mais utilizados são: Distância Mínima Euclidiana, Classificador de Máxima Verossimilhança (MAXVER) e classificador de Máxima Verossimilhança–ICM.

O MAXVER é um algoritmo paramétrico capaz de associar classes considerando pontos individuais assumindo uma distribuição normal. O algoritmo analisa uma amostra de pixels adquirida e através dos parâmetros realizados é capaz de computar a probabilidade de um pixel desconhecido ser pertencente à outra classe. Já o MAXVER-ICM considera todo o contexto da imagem que irá ser classificada, ou seja, além de considerar pontos individuais considera uma dependência espacial.

O classificador de Distância Mínima Euclidiana utiliza a comparação da distância euclidiana (distância entre dois pontos, provada pela aplicação repetitiva do teorema de Pitágoras) do pixel para a média de cada classe. Este algoritmo