REMOTE SENSING APPLIED TO LAND COVER MONITORING IN THE TUCUNDUBA RIVER BASIN, BELÉM-PA
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ni10202511171345
Miguel Bruno Marques Pereira1
Vinicius Matheus Vasconcelos da Cruz2
Wallace Rafael Chaves Freire3
Nubia Jane da Silva Batista4
Tabilla Verena da Silva Leite5
Resumo
Este estudo analisa a Bacia Hidrográfica do Tucunduba, localizada na região Norte do Brasil em Belém-Pa, na qual apresenta um contexto de intensa transformação ambiental decorrente da expansão urbana e da ocupação de áreas alagáveis. O estudo utiliza das técnicas de sensoriamento remoto para monitorar a cobertura da terra e identificar mudanças ambientais ao longo do tempo. O presente estudo teve como objetivo analisar a dinâmica do uso e cobertura da terra na bacia, utilizando imagens de satélites, como Landsat da coleção do MapBiomas referentes aos anos de 2000, 2001, 2022 e 2023. Os resultados evidenciaram um aumento significativo das áreas urbanizadas, acompanhado pela redução de áreas vegetadas, incluindo formações florestais e zonas alagáveis. O estudo conclui que as técnicas de sensoriamento remoto são ferramentas valiosas para o monitoramento ambiental e fornecem subsídios essenciais para a formulação de políticas públicas voltadas à conservação e uso sustentável dos recursos naturais.
Palavras-chave: Bacia Hidrográfica do Tucunduba. Sensoriamento Remoto. Cobertura da Terra.
1 INTRODUÇÃO
A Bacia Hidrográfica do Tucunduba, localizada na região metropolitana de Belém, no estado do Pará, constitui um importante sistema ambiental urbano que exerce papel fundamental na drenagem e regulação hídrica da capital paraense. Ao longo dos anos, esse ecossistema vem enfrentando um processo acelerado de degradação em decorrência da expansão urbana desordenada, da ocupação irregular de áreas de várzea e da supressão da vegetação nativa. Essas alterações impactam diretamente a qualidade ambiental e a vida das populações que residem nas margens dos igarapés, comprometendo os serviços ecossistêmicos essenciais para o equilíbrio local (Santos; Almeida, 2021).
Belém apresenta características climáticas típicas da Amazônia oriental, com elevado índice de pluviosidade e alta umidade relativa, fatores que reforçam a importância do manejo adequado das bacias hidrográficas urbanas. No caso do Tucunduba, as mudanças observadas nas últimas décadas, como o desmatamento, a impermeabilização do solo e o acúmulo de resíduos sólidos, agravam os riscos de enchentes e reduzem a capacidade de drenagem natural. Esses impactos são potencializados pela falta de planejamento urbano e pela ausência de políticas públicas eficazes voltadas à conservação ambiental (Souza; Moraes; Costa, 2022). Diante desse cenário, o sensoriamento remoto e o geoprocessamento surgem como ferramentas indispensáveis para o monitoramento da cobertura da terra e o acompanhamento das transformações ambientais. Conforme o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE, 2023), o sensoriamento remoto permite obter informações sobre a superfície terrestre por meio da detecção da energia refletida ou emitida pelos objetos, sem contato direto com eles. Essa técnica possibilita identificar padrões de uso do solo, medir áreas alteradas e avaliar a eficácia de políticas ambientais. De acordo com o relatório do MapBiomas (2024), Belém é uma das regiões amazônicas com maior taxa de conversão de vegetação natural em áreas urbanizadas, o que evidencia a urgência de estudos voltados ao acompanhamento dessas transformações.
Neste contexto, a aplicação de imagens dos satélites da série Landsat permite a análise multitemporal de longo prazo, oferecendo dados confiáveis sobre as mudanças ocorridas entre os anos de 2000, 2001, 2022 e 2023. Essa metodologia, segundo Amaral (2023), é essencial para compreender as dinâmicas espaciais e temporais de regiões urbanas que sofrem pressões ambientais intensas, como a Bacia do Tucunduba.
O presente estudo tem como objetivo principal analisar a dinâmica da cobertura da terra na Bacia Hidrográfica do Tucunduba, utilizando técnicas de sensoriamento remoto para identificar e quantificar as mudanças no uso do solo ao longo de duas décadas. Busca-se, assim, contribuir para o planejamento urbano sustentável e para a formulação de políticas públicas voltadas à recuperação ambiental e à preservação dos recursos hídricos. A pesquisa também pretende demonstrar como as tecnologias geoespaciais podem auxiliar na gestão de bacias hidrográficas urbanas, promovendo um equilíbrio entre o desenvolvimento urbano e a conservação ambiental, conforme os princípios estabelecidos pela Agenda 2030 e pelos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ONU, 2023).
2 MATERIAL E METÓDOS
2.1 Abordagem Metodológica
O estudo adota uma metodologia de natureza qualitativa, com um enfoque dedutivo e um viés de pesquisa exploratória. Realizou-se uma pesquisa documental e bibliográfica para aprofundamento teórico sobre a temática, integrando diversas informações presentes no campo científico. A abordagem exploratória permitiu analisar diferentes ângulos do problema por meio da consulta a autores renomados na área (Gil, 2018).
Os critérios de inclusão adotados pelo presente estudo foram: a publicação estar disponível eletrônica e gratuitamente na íntegra, ser classificado como artigo original: estar divulgado em inglês e português; com ano de publicação de 2016 a 2023 e publicações completas com resumos disponíveis e indexados na base de dados Sciello e Google acadêmico com os seguintes descritores: sensoriamento remoto; uso e cobertura da terra; bacias hidrográficas. Foram excluídos: estudos que possuem duplicatas ou que tivessem uma abordagem diferente do tema proposto.
A partir da análise criteriosa dos trabalhos relevantes do campo científico encontrados e suas informações, será possível abordar a relevância do tema e a sua importância para a sociedade e, após filtragem dos trabalhos pesquisados, fomentar uma discussão apropriada identificando seus pontos de vista e detalhamento da pesquisa.
2.2 Área de estudo
A pesquisa tem como foco principal a Bacia Hidrográfica do Tucunduba, situada no município de Belém, estado do Pará, na região Norte do Brasil. A Figura 1 apresenta a
localização geográfica da bacia no contexto urbano de Belém, evidenciando sua inserção em uma área de intensa ocupação e relevância ambiental.
Figura 1. Área de estudo.
2.3 Etapas da Pesquisa
A pesquisa foi dividida em duas etapas principais para que obtivesse os melhores resultados.
2.1.1 Revisão Bibliográfica Sistemática
Identificação do problema ou da temática, elaboração da pergunta norteadora, estabelecimento de descritores e dos critérios para inclusão e exclusão de artigos, amostragem e seleção dos artigos, categorização dos estudos, definição das informações a serem extraídas dos trabalhos revisados bem como análise e discussão a respeito das tecnologias utilizadas e desenvolvidas além da síntese do conhecimento evidenciado nos artigos analisados (Sampaio e Mancini, 2007).
2.1.2 Análise Multitemporal
Aquisição de dados como a utilização de imagens de satélite Landsat da coleção do MapBiomas, referente aos anos de 2000, 2001, 2022 e 2023. Onde será realizado uma análise temporal para calcular as áreas em hectares de cada classe de uso e cobertura da terra, como Formação Florestal, Área Urbanizada, Pastagem, Floresta Alagável, Campo Alagado e Área Pantanosa, Rio, Lago e Oceano e Outras Áreas não Vegetadas, em seguida será feita uma comparação dos dados temporais para identificar e analisar a evolução da expansão urbana e a redução das áreas vegetadas e alagáveis.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Procedimentos de Classificação e Análise
As técnicas utilizadas neste estudo baseiam-se em metodologias e abordagens amplamente aplicadas à cobertura da terra, destacando a relevância do sensoriamento remoto na análise ambiental. Os estudos identificados abordam diferentes técnicas de classificação, sendo as mais frequentes a classificação não supervisionada, como Isodata, e a classificação supervisionada, frequentemente utilizando o método da máxima verossimilhança.
Diversos autores ressaltaram a eficácia da classificação não supervisionada para a identificação inicial de classes de uso do solo. A técnica Isodata foi amplamente utilizada, proporcionando uma segmentação preliminar que requer validação visual para garantir que as classes identificadas correspondam às realidades de uso do solo. Estudos indicam que essa abordagem inicial é fundamental para estabelecer regiões de treinamento, que refletem melhor a heterogeneidade da cobertura terrestre.
A análise revelou que as regiões de treinamento são cruciais para a precisão da classificação supervisionada. O método da máxima verossimilhança se destacou como uma abordagem popular na literatura, demonstrando boa performance na classificação de diferentes categorias de uso do solo, especialmente quando integrado a técnicas de análise estatística. Neste estudo foram usados os dados processados e classificados pelo projeto MapBiomas derivados de imagens da série Landsat.
3.2 Resultados da Análise Multitemporal
A figura 2 apresenta o comparativo entre os anos 2000 e 2001 a imagem sugere que no período de 1 ano não houve mudanças significativas na paisagem como mostra a tabela 1 referente aos dados em hectares.
Figura 2. Análise multitemporal de uso e ocupação do solo na Bacia do Tucunduba de 2000 a 2001.
Tabela 1. Dados Comparativos de 2000 e 2001 referente as classes.
No ano de 2022 e 2023 figura 3, a área urbana teve um crescimento significativo abrindo caminho para uma nova classe, a não vegetada, fazendo com que a formação florestal perdesse cerca de 17 hectares (tabela 2) do seu espaço vegetal em comparação com o ano de 2001. Avaliando as mudanças do uso do solo durante o longo período, a floresta alagável e área pantanosa tiveram uma redução ao comparar a tabela 1 e 2.
Figura 3. Análise multitemporal de uso e ocupação do solo na Bacia do Tucunduba de 2022 a 2023.
Tabela 2. Dados Comparativos de 2022 e 2023 referente as classes.
4 DISCUSSÃO
A extração de informações detalhadas a partir de imagens de sensoriamento remoto depende da integração entre dados espectrais e espaciais, de modo a representar com maior precisão o comportamento das diferentes classes de cobertura da terra. Contudo, diversos métodos de classificação tradicionalmente utilizados baseiam-se apenas nas características espectrais de intensidade, negligenciando aspectos espaciais relevantes. Essa limitação é observada principalmente em ambientes complexos, onde há elevada heterogeneidade e sobreposição entre classes de uso do solo. Conforme Amaral (2023), classificadores baseados apenas em pontos individuais tendem a apresentar inconsistências em áreas de borda, comprometendo a exatidão temática e a confiabilidade dos resultados.
Com o intuito de aprimorar a precisão das análises, este estudo considera a análise de textura como componente relevante na extração de informações espaciais, visto que essa abordagem permite captar variações no padrão de distribuição dos pixels, contribuindo para uma melhor diferenciação das classes. A pesquisa concentrou-se no mapeamento da cobertura do solo da Bacia Hidrográfica do Tucunduba, localizada na região Norte do Brasil, por meio da classificação de imagens orbitais obtidas pelos satélites da série Landsat, conforme metodologia discutida por De Araujo (2019).
Os resultados demonstraram a utilidade das técnicas de sensoriamento remoto na identificação das transformações ambientais ocorridas ao longo do tempo, evidenciando o aumento expressivo das áreas urbanizadas e a redução das formações florestais e zonas alagáveis. Esses dados reforçam a importância do uso de tecnologias geoespaciais para subsidiar políticas públicas voltadas à conservação ambiental e à gestão dos recursos hídricos. Assim, conclui-se que o sensoriamento remoto constitui uma ferramenta essencial para o monitoramento da Bacia do Tucunduba, fornecendo subsídios técnicos que orientam o planejamento territorial sustentável e contribuem para a preservação da biodiversidade e a melhoria da qualidade de vida das populações locais.
5 CONCLUSÃO
O presente estudo, desenvolvido sobre a Bacia Hidrográfica do Tucunduba, evidenciou a eficiência das técnicas de sensoriamento remoto na análise da cobertura da terra e na detecção de alterações ambientais ao longo do tempo. A integração de imagens de satélite com métodos consistentes de classificação possibilitou uma compreensão mais abrangente das dinâmicas de uso e ocupação do solo, revelando áreas marcadas por expansão urbana, desmatamento e fragmentação da vegetação, bem como zonas que ainda mantêm características de preservação ambiental.
Os resultados obtidos ressaltam a relevância do monitoramento contínuo da cobertura terrestre como instrumento essencial para a gestão ambiental e hídrica sustentável. A observação sistemática das mudanças no uso do solo permite identificar tendências e antecipar impactos, contribuindo para a formulação de estratégias de mitigação e recuperação ambiental. Além disso, a correlação entre as transformações territoriais e os indicadores climáticos e hidrológicos demonstra a interdependência entre os elementos naturais da bacia, reafirmando a necessidade de políticas públicas que integrem planejamento urbano, conservação de recursos hídricos e gestão de riscos ambientais.
Dessa forma, conclui-se que o sensoriamento remoto se consolida como uma ferramenta indispensável para o acompanhamento e a compreensão dos processos ambientais que afetam a Bacia do Tucunduba. A utilização contínua dessas tecnologias, aliada a políticas de ordenamento territorial e educação ambiental, representa um caminho viável para promover o equilíbrio entre desenvolvimento urbano e preservação ecológica, garantindo melhores condições de vida para as comunidades locais e a sustentabilidade dos ecossistemas da região.
REFERÊNCIAS
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1Discente do Curso Superior de Engenharia Cartográfica e Agrimensura do Instituto Ciberespacial Campus Belém-Pa e-mail: miguel.bruno881@gmail.com
2Discente do Curso Superior de Engenharia Cartográfica e Agrimensura do Instituto Ciberespacial Campus Belém-Pa e-mail: viniciusmatheusvc@gmail.com
3Discente do Curso Superior de Engenharia Cartográfica e Agrimensura do Instituto Ciberespacial Campus Belém-Pa e-mail: eng.wallacefreire2407@gmail.com
4Discente do Curso Superior de Engenharia Ambiental e Energias Renovávies do Instituto CiberespacialCampus Belém-Pa e-mail: nubiabatista257@gmail.com
5Docente do Curso Superior de Engenharia Cartográfica e Agrimensura do Instituto Ciberespacial Campus Belém-Pa. Mestre em Geografia (PPGEO/UFPA). e-mail: tabilla.verena@ufra.edu.br