Dynamics of land use in a rural settlement in the Brazilian Legal Amazon

Deforestation in the Amazon has reached alarming numbers in recent decades. The main factors causing this issue are not only large and medium-sized farmers, land grabbing, and illegal mining but also agrarian reform settlements, which may be contributing to the increase in deforestation rates. In this context, this study aims to evaluate the dynamics of land use in the rural settlement Santo Antônio do Matupi, located in the south of the State of Amazonas. This time-series study analyzed changes in land use and land cover from 1992 to 2018 using supervised classification techniques. In this scenario, simulations were carried out of the dynamics of land use for the period between 2028 and 2038 using the cellular automaton method of Markov (CAMARKOV). The results show that, in the studied period, the greatest losses were in primary forests and that the most critical period of deforestation rates recorded was from 2004 to 2018 when 63.28% of the area was converted into pastures. Future scenarios based on the period studied indicate losses of up to 5.26% of areas occupied by forests by 2028, and a further 5.60% by 2038, exceeding 80% of the total area deforested in the settlement. This study demonstrates that the current model of land use and occupation practiced in the settlement is unsustainable and that future scenarios are worrying. This situation highlights a need to effectively implement programs that aim a sustainable rural development in the settlement, in addition to monitoring and controlling deforestation, designed for current managers and other sectors of the society concerned with the conservation and preservation of forests.O desmatamento na Amazônia vem alcançando números alarmantes nas últimas décadas, sendo os principais responsáveis por essas ações não apenas os grandes e médios fazendeiros, a grilagem de terra e o garimpo ilegal, como também os assentamentos de reforma agrária podem estar contribuindo com o aumento nas taxas de desmatamento. Diante desse contexto, este trabalho visa avaliar a dinâmica do uso da terra no assentamento rural Santo Antônio do Matupi, localizado no sul do estado do Amazonas. Foi realizado um estudo temporal sobre a mudança no uso e cobertura da terra de 1992 a 2018, com uso de técnica de classificação supervisionada e, a partir desse cenário, foram realizadas simulações na dinâmica do uso da terra para o período de 2028 a 2038 utilizando o método autômatos celulares de Markov (CA-MARKOV). Os resultados mostraram que no período estudado as maiores perdas foram nas florestas primárias, sendo o período mais crítico nas taxas de desmatamento registrado de 2004 a 2018, quando 63,28% da área foi convertida para a implementação de pastagens. Os cenários futuros, com base no período estudado, indicam perda de até 5,26% de áreas ocupadas por florestas até 2028, e mais 5,60% até 2038, superando 80% de área total desmatada no assentamento. O estudo demonstra que o atual modelo de uso e ocupação da terra praticado no assentamento é insustentável, e que os cenários futuros se mostram bastante preocupantes, o que evidencia a necessidade de implementação efetiva de programas voltados ao desenvolvimento rural sustentável no assentamento, além do monitoramento e controle do desmatamento voltado aos atuais gestores e demais setores da sociedade preocupados com a conservação e preservação das florestas

O USO DAS MÉTRICAS DE ECOLOGIA DA PAISAGEM PARA ANÁLISE DOS PADRÕES ESPACIAIS DA SUB-BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO DA BOA VISTA

A análise dos padrões espaciais de uma região é possível a partir da utilização das métricas de ecologia da paisagem que permitem descrever de forma quantitativa a composição estrutural e a configuração espacial da paisagem, fornecendo um suporte científico que evidencia as suas condições funcionais. Diante disso, o presente trabalho objetivou mapear e analisar as métricas da paisagem total e dos fragmentos florestais de uma sub-bacia hidrográfica do estado de São Paulo, utilizando as geotecnologias que permitem o levantamento e o processamento de dados geográficos de maneira ágil. Para isso foi realizado o mapeamento do uso e cobertura da terra e a classificação dos fragmentos florestais. Posteriormente, foram calculadas as métricas de área, tamanho e densidade, borda, forma e área central da paisagem total e dos fragmentos florestais da sub-bacia. Os resultados demonstraram que a paisagem da sub-bacia é bastante fragmentada em termos de uso e cobertura da terra, havendo a predominância de atividades antrópicas, especialmente de cultura temporária e pastagem. Quanto às métricas da paisagem foi possível observar que, no geral, as atividades antrópicas possuem formas menos complexas e com menores quantidades de bordas, evidenciando que quando a sociedade ocupa o território, há uma tendência geométrica de ocupação. Quanto aos fragmentos florestais, se mostraram mais complexos, o que possivelmente é resultante dos processos de supressão da vegetação nativa. Estudos desta natureza auxiliam o estabelecimento de estratégias de conservação e recuperação ambiental, promovendo a manutenção da biodiversidade e o restabelecimento do equilíbrio ecológico

CONFLITOS AMBIENTAIS EM ÁREAS DE PRESERVAÇÃO PERMANENTE NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO PAIOL, IBIÚNA, SP

Áreas de preservação permanente visam a proteção do ambiente natural e devem estar cobertas com vegetação, de preferência nativa. O estudo teve como objetivo identificar e quantificar as áreas de conflito ambiental que ocorrem na Bacia Hidrográfica do Rio Paiol, Ibiúna, São Paulo, por técnicas de geoprocessamento. Informações planialtimétricas foram vetorizadas de cartas topográficas. A declividade foi gerada de um Modelo Digital de Terreno. O uso da terra e cobertura vegetal de 2019 foi mapeado por interpretação visual de ortofoto do sensor Vexcel Ultracam de 2010 e consultas a imagens do Google Earth Pro. Foram mapeados área urbanizada, campo, corpo d’água, cultura temporária, mata, pastagem e reflorestamento. As áreas de preservação permanente foram delimitadas de acordo com o Código Florestal (2012) e quando seu uso da terra era distinto de mata foi definido como conflito ambiental. Os procedimentos foram realizados no ArcGIS 10.6. Cerca de 70% da área de estudo é ocupada por usos antrópicos da terra. Dos 130,15 ha de área de preservação permanente, 67,28 ha são conflitantes (51,70%), sobretudo por campo e cultura temporária (31,98% e 12,19% do total, consecutivamente), mostrando que a maioria das áreas de preservação permanentes não estão sendo utilizadas conforme o previsto pela legislação vigente. Planejar o uso da terra de acordo com a legislação vigente é necessário e efetivo para a conservação dos recursos naturais; e analisar se há conflito entre a legislação e o atual uso da terra é uma maneira de contribuir para o uso racional e sustentável dos recursos naturais.  

ANÁLISE DAS ALTERAÇÕES DE TEMPERATURA SUPERFICIAL NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO PAIOL, IBIÚNA (SP)

A ação antrópica possui grande influência nas variações climáticas, principalmente quando se trata das alterações no uso do solo, que são capazes de intensificar a temperatura superficial quando possuem relações com áreas impermeabilizadas ou de atuação agrícola. O objetivo deste trabalho foi analisar espaço-temporalmente as alterações de temperatura de superfície terrestre associadas às alterações de uso do solo e cobertura vegetal em um recorte temporal para o ano de 2010 e 2019, na Bacia Hidrográfica do Rio Paiol, em Ibiúna (SP). O uso do solo e cobertura vegetal de 2010 foi mapeado por interpretação visual de ortofotos Vexcel Ultracam, considerando-se as classes área urbanizada, campo, corpo d’água, cultura permanente, cultura temporária, mata, pastagem e reflorestamento. O produto de 2010 foi retificado a partir de consultas a imagens do Google Earth Pro para obtenção do mapa de uso do solo e cobertura vegetal de 2019. As temperaturas superficiais de 2010 e 2019 foram obtidas de imagens dos satélites Landsat 5 e 8, respectivamente. Todos os procedimentos foram realizados no ArcGIS 10.5. Em ambos os períodos analisados, cultura temporária foi a classe de uso do solo predominante. Os resultados mostraram que as maiores temperaturas se associaram às áreas de cultivos temporários, campos e urbanização, enquanto as menores estão relacionadas às matas. O avanço urbano intensificou o valor máximo e o valor mínimo (que aumentou 3,43 °C). Portanto, esse fato contribuiu para que houvesse ilhas de calor na Bacia Hidrográfica do Rio Paiol.

SPATIAL DYNAMICS OF ATLANTIC FOREST FRAGMENTS IN A RIVER BASIN

Considering the intrinsic relationship between vegetation and conservation of water resources, we evaluated the natural vegetation of an Atlantic Forest fragment through landscape metrics and spectral vegetation indices, indicating ways for its conservation in the Una river basin, Ibiúna, São Paulo, Brazil. We analyzed landscape metrics and the extraction of mean altitude, slope, and distance from the drainage network for each fragment based on the vectors of forest fragments in the river basin, using ArcGis 10.3. Normalized difference vegetation indices, photochemical production, and carbon flux were estimated by combining red, green, blue, and infrared spectral bands near the RapidEye satellite image. The results showed 197 fragments with sizes ranging from 1 to 306 hectares and irregularly shaped. The largest fragments are few in number, but account for 52% of the river basin's vegetation cover area. The vegetation presented high levels of biomass but moderate photosynthetic production, coinciding for a moderate carbon flux. The best scores were related to fragments at higher altitudes, in sloping areas next to drainage sites. Actions to conserve the fragments of larger areas and draw up environmental awareness measures should be encouraged, since high agricultural vocation may incite the reduction of these areas to increase economic production.

Dinâmica Espacial e Sazonal da Temperatura, Umidade e Estresse Hídrico em Diferentes Tipos de Cobertura Vegetal

O estudo avaliou o padrão espacial e sazonal da temperatura de superfície, umidade do solo e estresse hídrico em diferentes coberturas do solo, utilizando técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto. A proposta foi aplicada na bacia hidrográfica do rio Una, no estado de São Paulo. Foram utilizadas imagens do satélite Landsat 8, datadas de janeiro (período úmido) e agosto (período seco) de 2015. Aferiu-se a umidade do solo em trinta e cinco pontos amostrais e os resultados foram interpolados pelo método do Inverso do Quadrado da Distância. O Índice de ressecamento da vegetação por temperatura (TVDI)  foi gerado a partir da temperatura de superfície e do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI). Os solos das culturas temporárias registraram as menores perdas em umidade para o período e as áreas de reflorestamento e campo alagado as maiores. O TVDI apresentou influência da sazonalidade climática, com menor estresse hídrico para as áreas de matas. Este índice mostrou-se apropriado para avaliar o déficit hídrico em diferentes coberturas do solo, com potencial para monitorar as perdas de umidade e secas severas da superfície terrestre, tanto sob efeito da sazonalidade climática quanto por ações antrópicas de transformação da paisagem

Relationship Between Land Use and Water Quality in a Subtropical River Basin

This study investigated the influence of land use on water quality parameters in the subtropical basin of Jundiaí-Mirim river. Water samples were collected to measure nutrients concentration and direct measurements by multiparameter probe were performed, as well as landscape analysis, using satellite images and visits in the sampling sites, besides analysis of population density data. Data were standardized and the correlation between the variables was measured using Spearman approach. Land use in the surrounding area of the sampling points had strong and significant correlations (p < 0.05) with some of the water quality parameters evaluated. These correlations had different causes, explained by the land use in a 50 m radius, or 500 m radius, or even beyond these environments studied. Landscape analysis has proved to be an important tool for understanding the interaction between water quality and land use.A influência do uso do solo sobre a qualidade da água foi investigada na bacia hidrográfica subtropical do rio Jundiaí-Mirim. Amostras de água foram coletadas para determinação de nutrientes e medidas diretas por meio de sonda multi-parâmetros foram realizadas, assim como a análise da paisagem, por meio de sensoriamento remoto e visitas nos locais de amostragem, além da avaliação de dados sobre da densidade populacional. Os dados foram padronizados e o grau de correlação entre as variáveis foi analisado usando a abordagem de Spearman. O uso da terra no entorno dos pontos de amostragem apresentou fortes e significativas correlações (p < 0,05) com alguns dos parâmetros da qualidade da água avaliados. Essa correlação se deu por diferentes causas, explicadas pelo uso da terra em um raio de 50 m, ou 500 m, ou mesmo além desses entornos estudados. A análise da paisagem demonstrou ser uma importante ferramenta para o entendimento da interação qualidade da água e uso da terra

Evaluation of flood risk in Sorocaba - Brazil, using fuzzy logic and geotechnology / Avaliação do risco de inundação em Sorocaba - Brasil, usando lógica e geotecnologia fuzzy

Floods are natural processes capable of destroying cities and lives, causing immeasurable impacts on humanity. The increase in the occurrence of such tragedies is remarkable. Factors interfering with it may be population growth and a fast urbanization. The city of Sorocaba, in São Paulo state, Brazil, is an example of this problem. This study aimed to evaluate the degree of flood risk in urban areas, suggesting an alternative evaluation and a prevention method to decision-making on territorial planning. Therefore, fuzzy logic combined to geotechnology was used for the analysis and identification of areas with a higher degree of relevance to flooding. The evaluated areas have a high risk of flooding during January, but care should be improved for the period between November and March.

Caracterização e avaliação da umidade em diferentes paisagens do bioma Cerrado

O objetivo deste trabalho foi caracterizar e avaliar diferentes paisagens situadas no município de Minaçu, Goiás, mediante as condições ambientais da umidade do solo, considerando para isso a sazonalidade das precipitações. A coleta dos dados de umidade ocorreu nos meses de fevereiro e agosto do ano de 2018, contemplando os períodos de maior e menor totais de chuva, nos últimos anos. Para a medição dos teores de umidade foi utilizado o aparelho medidor de umidade de solo. Foram analisados três veredas e fragmentos de pastagem, agricultura e floresta, nos fragmentos foi aplicado o método de interpolação Inverso do Quadrado da Distância (IQD). Os dados amostrais da agricultura e pastagem registraram as maiores amplitudes do período úmido para o seco, em função das práticas de manejo e, a área de mata apresentou a menor variação em função da cobertura vegetal mais densa e perene. As veredas apresentaram perdas importantes de vazão de água no período seco e as principais ameaças ao equilíbrio hidrológico desses subsistemas são o avanço da pastagem e a construção das rodovias