Este trabalho é resultado parcial dos projetos desenvolvidos pela equipe do Laboratório de Geoprocessamento da EPAMIG-CTSM/DCS-UFLA, financiados com recursos do CBPD/Café, que envolvem a caracterização da cafeicultura e do ambiente das principais regiões produtoras de café de Minas Gerais. O objetivo foi avaliar a utilização da metodologia de geoprocessamento (por meio do software SPRING) e sensoriamento remoto (usando-se imagens TM/Landsat 5), para determinar, estimar e monitorar lavouras cafeeiras de uma área piloto da região produtora do Sul de Minas (microbacia do Ribeirão Fundo em São Sebastião do Paraíso). Os resultados obtidos mostraram que 21,56% da área da microbacia está ocupada por café em diferentes fases vegetativas, sendo que seu cultivo se encontra principalmente instalado sobre Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho-Amarelo e Nitossolo Vermelho. O sensoriamento remoto e o geoprocessamento mostraram que são técnicas que podem ser utilizadas na caracterização, estimativa e monitoramento do parque cafeeiro de uma determinada região, desde que as atividades sejam controladas por levantamentos de campo. As informações geradas podem subsidiar órgãos de governo e de pesquisa no gerenciamento racional da cafeicultura

ALVES, H. M. R.

ANDRADE, H.

RESENDE, R. J. T. P. de

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Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil7UTILIZAÇÃO DO SPRING PARA AVALIAÇÃO DO USO DA TERRA EMAGROECOSSISTEMAS CAFEEIROS DA REGIÃO DE SÃO SEBASTIÃODO PARAÍSO-MG1Helena Maria Ramos ALVES - EPAMIG/CTSM, geosolos@ufla.brRicardo José Tavares Pereira de RESENDE - EPAMIG/CTSM Bolsista FUNAPE - DESCBPD/CaféHélcio ANDRADE - DCS/UFLARESUMO: Este trabalho é resultado parcial dos projetos desenvolvidos pela equipe do Laboratório deGeoprocessamento da EPAMIG-CTSM/DCS-UFLA, financiados com recursos do CBPD/Café, queenvolvem a caracterização da cafeicultura e do ambiente das principais regiões produtoras de café de MinasGerais. O objetivo foi avaliar a utilização da metodologia de geoprocessamento (por meio do softwareSPRING) e sensoriamento remoto (usando-se imagens TM/Landsat 5), para determinar, estimar e monitorarlavouras cafeeiras de uma área piloto da região produtora do Sul de Minas (microbacia do Ribeirão Fundoem São Sebastião do Paraíso). Os resultados obtidos mostraram que 21,56% da área da microbacia estáocupada por café em diferentes fases vegetativas, sendo que seu cultivo se encontra principalmente instaladosobre Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho-Amarelo e Nitossolo Vermelho. O sensoriamento remoto eo geoprocessamento mostraram que são técnicas que podem ser utilizadas na caracterização, estimativa emonitoramento do parque cafeeiro de uma determinada região, desde que as atividades sejam controladas porlevantamentos de campo. As informações geradas podem subsidiar órgãos de governo e de pesquisa nogerenciamento racional da cafeicultura.Palavras-chave: cafeicultura, caracterização ambiental, sensoriamento remoto, geoprocessamento, SPRING,TM/Landsat, São Sebastião do Paraíso.ABSTRACT: This work is a partial result of the research projects in development in the GeoprocessingLaboratory of the EPAMIG-CTSM/DCS-UFLA, with funds from the CBPD/Café, which endeavour thecharacterisation of coffee agroecosystems and environment of the main coffee production regions of the stateof Minas Gerais in Brazil. The objective was to assess the use of geographic information systems (thesoftware SPRING) and remote sensing (using TM/Landsat 5 images) techniques to map coffee fields of apilot area within the production region of Sul de Minas (the Ribeirão Fundo watershed in São Sebastião doParaíso). The results were satisfactory for the watershed selected, showing that 21.56% of the area of thewatershed is being occupied by coffee in various vegetative stages and the soils used to grow coffee aremainly Red Latosols, Yellow-Red Latosols and Red Nitosols. The work showed that remote sensing andgeoprocessing techniques could be successfully used in the characterisation and assessment of coffee lands,since this is supported by sound fieldwork control. The information produced can subsidise the governmentland use planning and management activities for the sector.INTRODUÇÃOA microbacia hidrográfica, segundo Brasil (1987), é a unidade geográfica ideal para um planejamentointegrado dos recursos naturais no ecossistema por ele envolvido. Naturalmente delimitada por seus divisoresde água, consiste, de acordo com Freitas e Ker (1996), uma unidade ambiental completa, que permite oestudo da dinâmica dos fatores ambientais, como mostrado por Serra (1993), que elaborou um modelo paracaracterização do meio físico, avaliando a degradação ambiental de microbacias.Mesmo no nível mais restrito da microbacia hidrográfica, o conhecimento de ambientes complexos emultivariáveis como os ecossistemas agrícolas é facilitado pela estratificação dos mesmos em segmentosmais homogêneos. Uma estratificação de ambientes muito útil é o levantamento de solos (Resende, 1983). Osolo é o principal recurso natural para o aproveitamento agrícola, mas é um recurso que pode ser esgotado,conforme o processo aplicado na sua exploração. As unidades de solos têm um padrão de distribuição napaisagem que se repete e que está relacionado com o relevo, com o material de origem deste solo, com osorganismos que nele vivem e com o tipo de uso dado pelo homem.O geoprocessamento tem sido proposto como forma de atender as necessidades referentes ao monitoramento,caracterização, planejamento e tomada de decisão relativas ao espaço geográfico, abrindo perspectivas                                                 1 CONSÓRCIO BRASILEIRO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO DO CAFÉAgroclimatologia8diferenciadas aos profissionais que atuam com o meio ambiente. Entende-se por geoprocessamento, oconjunto de técnicas computacionais para a coleta e tratamento das informações geográficas, bem como odesenvolvimento e uso de sistemas para a manipulação destas informações. Estes sistemas são denominadosde Sistemas de Informações Geográficas (SIG).O SPRING - Sistema para Processamento de Informações Georreferenciadas, desenvolvido pelo INPE eportanto, bastante utilizado por pesquisadores brasileiros, é um destes sistemas,. Existem diversos trabalhosutilizando a tecnologia dos SIGs, com aplicações metodológicas diferenciadas na caracterização dos recursosnaturais. Soares (1994) e Mello et al. (1999), utilizando o SPRING no mapeamento do desflorestamento daAmazônia, combinaram técnicas de registro, tratamento, segmentação e classificação de imagens digitaisLandsat–TM, bandas 3 4 5, mostrando a viabilidade do sistema em automatizar 80 a 90% do trabalhofotointerpretativo, anteriormente realizado visualmente a partir de produtos analógicos do Landsat-TM.Neste trabalho realizou-se uma a avaliação do uso atual das terras, com enfoque para a cultura cafeeira, emuma microbacia representativa dos agroecossistemas cafeeiros do município de São Sebastião do Paraíso,utilizando-se o SPRING para gerar mapas temáticos com informações quantitativas.MATERIAL E MÉTODOSA área selecionada para estudo foi a microbacia do Ribeirão fundo, que localiza-se no município de SãoSebastião do Paraíso, na região sudoeste do estado de Minas Gerais, distante aproximadamente 400 km deBelo Horizonte, com acesso rodoviário pela MG-050. O Ribeirão Fundo forma uma microbacia hidrográficade 5a ordem, com aproximadamente 190 km2. É afluente do Rio Sapucaí e integrante da bacia doMédio/Baixo Rio Grande. A área está delimitada pelas coordenadas geográficas 20o51’35” e 21o01’15” delatitude sul e 47o10’20” e 46o57’40” de longitude oeste.Os dados de relevo foram extraídos de cartas planialtimétricas do IBGE (folhas topográficas SF-23V-C-III-1:Monte Santo de Minas, SF-23-V-C-II-2: Itamoji, SF-23-V-A-VI-3: São Sebastião do Paraíso e SF-23-V-A-V-4: São Tomás de Aquino), escala 1:50.000, que constituíram a base cartográfica do estudo.Os dados referentes ao uso atual das terras foram extraídos de imagens do satélite LANDSAT-5 TM noformato digital (cena: 220-074 F, quadrante D, 13 de julho de 1998, bandas 3 4 5) e analógico (extrato dacena: 220-075, escala 1:50.000, 13 de julho de 1998, composição colorida das bandas 4 5 3 em R G B).Fotografias aéreas verticais provenientes dos levantamentos executados pelo Instituto Brasileiro do Café eCEMIG, ambos da década de 1970, com escala aproximada de 1:25.000, foram utilizadas, principalmente,para a identificação das classes de solos Hidromórficos e Aluviais.Para o processamento digital das imagens, digitalização das entidades gráficas e modelagem dos dados foiutilizado o software SPRING versão 3.3 para Windows. Para o georreferenciamento dos dados obtidos emcampo utilizou-se um GPS de navegação modelo Garmin 12.Porções das cartas planialtimétricas do IBGE, referentes à microbacia em estudo, foram escaneadas,registradas e transformadas em um arquivo digital para implementação no banco de dados do SPRING. Apartir das imagens registradas, procedeu-se à digitalização de pontos cotados, linhas cotadas (curvas denível), rede hidrográfica e divisores de água das respectivas microbacias.O uso atual das terras da microbacia foi individualizado em 6 classes principais: Classe 1-mata: áreas dematas primárias, secundárias e cerrado; Classe 2-café: cafezais em produção, formação ou reforma; Classe3-pastagem: áreas de pastagem natural, bem como pastagens plantadas; Classe 4-cultura: áreas destinadasao plantio de culturas anuais, preparadas para o cultivo de verão, solos desnudos; Classe 5-silvicultura:áreas restritas de eucaliptos e Classe 6-perímetro urbano: áreas residenciais e industriais e loteamentos; eClasse 7-corpos d’água: pequenas áreas de alagamento, bem como açudes de pequeno porte.Os mapas temáticos também foram gerados pelo software SPRING, utilizando-se as imagens de satéliteLANDSAT. O mapa temático de uso atual da microbacia do Ribeirão Fundo foi obtido de uma imagemfração-sombra, gerada pelo programa de Modelo Linear de Mistura Espectral a partir das três bandas daimagem original. Foi realizada uma segmentação, utilizando-se a técnica de crescimento de regiões. Pararealizar a segmentação, foram testados diversos valores de limiares, chegando-se definitivamente ao valor 12para o limiar de similaridade e 25 para o limiar de área. A imagem segmentada foi posteriormenteclassificada por regiões.Com a utilização de mapas, produtos analógicos de satélite e informações de campo, foi possível melhorar aidentificação de parâmetros referentes ao uso, facilitando o treinamento supervisionado na imagem digital. Adificuldade em separar mata e café, em função do comportamento espectral semelhante das duas classes,levou à aquisição do maior número possível de amostras de treinamento, com posterior edição das áreasreconhecidas em campo, para que fosse possível a identificação correta dos alvos.Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil9RESULTADOS PARCIAIS E DISCUSSÃOPelo Sistema Climático de Köppen, o clima da região de São Sebastião do Paraíso é classificado como dosubtipo Cwa, que grada para o Cwb, ou seja, clima mesotérmico. O índice pluviométrico situa-se entre 1.300e 1.700 mm anuais. A estação seca estende-se de maio a setembro, sendo janeiro, geralmente, o mês maischuvoso, quando o total de chuvas pode atingir mais de 10 vezes às do mês de julho (DNPM/CPRM, 1979).O relevo apresenta-se talhado nas camadas sedimentares, com cuestas arenito-basálticas sem continuidade,formando escarpas esculpidas em estruturas monoclinais e seccionadas epigenicamente. Ao longo dos toposdas cuestas, quando coincide a superfície de erosão com a superfície estrutural, há o decapeamento dascamadas superiores areníticas, com exposição do basalto, o qual, ao se decompor, cria manchas de terrasroxas, de importante valor econômico para a região (DNPM/CPRM, 1979).As classes de solos presentes na região, segundo os estudos de Oliveira e Prado (1987) e Martorano (1998),são: Latossolo Roxo, Latossolo Vermelho-Escuro, Areia Quartzosa, Solos Litólicos e Solos Hidromórficos.A formação das diferentes classes de solo é influenciada pela forma de evolução do relevo, por meio doentalhamento das camadas geológicas sedimentares superiores e inferiores. Esse entalhamento origina áreasde exposição parcial de basalto, podendo ocorrer intercalações areníticas responsáveis pela formação desolos transicionais. Ocorrem mais restritamente na microbacia, em função dos domínios geológicos,variações de solos como: Podzólico Vermelho-Amarelo, Podzólico Vermelho-Escuro, Latossolo Roxotextura argilosa e textura média, Terra Roxa Estruturada, Latossolo Vermelho-Amarelo textura média, SolosHidromórficos e Aluviais (Resende, 2000).A metodologia aplicada na classificação das imagens Landsat-TM, bandas 3 4 5 em conjunto com ainterpretação visual das imagens e dados coletados em campo, possibilitou a identificação dos principaispadrões de uso do solo para a microbacia do Ribeirão Fundo, de acordo com as classes de uso atualestabelecidas. O método de crescimento de regiões, utilizado para a segmentação das imagens e classificaçãosupervisionada da composição das bandas 3 4 5 realizada sobre a imagem segmentada, mostrou-se bastanteadequado para a microbacia do Ribeirão Fundo, concordando com os resultados obtidos por Mello et al.(1999).O mapa de uso atual da microbacia do Ribeirão Fundo foi checado em campo e confirmou o bom resultadoobtido com a classificação das imagens Landsat para este fim, mesmo considerando seus limites de resoluçãoespacial de 30 x 30 metros.A quantificação das classes de uso atual, descritas anteriormente para a microbacia em estudo, estáapresentada na Tabela 1.Ribeirão FundoClasses de Usokm2 ha %Classe 1: Mata 25,63 2.563 13,36Classe 2: Café 41,36 4.136 21,56Classe 3: Pastagem 87,98 8.798 45,85Classe 4: Cultura 32,64 3.264 17,02Classe 5: Silvicultura 0,91 91 0,47Classe 6: Perímetro urbano 3,11 311 1,62Classe 7: Corpos d’água 0,24 24 0,12Total 191,87 19.187 100TABELA 1  Quantificação das classes de uso atual das microbacias do Ribeirão Fundo.O uso atual das terras predominante é a pastagem, que representa 45,85% da área total na microbacia doRibeirão Fundo. Esta microbacia está inserida em uma importante bacia leiteira, possuindo aptidão favorávelao desenvolvimento do sistema produtivo leiteiro como: clima, solo, água e mercado consumidor. As áreasde mata correspondem a 13,56% da microbacia do Ribeirão Fundo, localizadas principalmente nas vertentes,em áreas de mananciais de água e áreas de declividade superior a 45% de declive. O segundo uso atual é acultura do café, que ocupa cerca de 22% da área total. A determinação da classe 2 (café) foi dificultada pelasemelhança com a resposta espectral da classe 1 (mata), que ocupa cerca de 13,5% da área. Isto demandouum aumento do número de amostras de controle devidamente georreferenciadas, checadas a campo ereeditadas posteriormente. A expressividade do café na região de São Sebastião do Paraíso tem origem,principalmente, nas melhores condições edafo-ambientais, com uma distribuição espacial de solos de bemestruturados (Latossolo Vermelho Acriférrico típico), associados a relevo planos e suave-ondulados, bemAgroclimatologia10como uma estrutura cooperativista atuante na região (COOPARAÍSO), que proporciona um sistemadinâmico de produção e comercialização.CONCLUSÕESO sistema de informação geográfica SPRING, usado para captura e análise dos dados geográficos, mostrouser uma ferramenta valiosa para a modelagem ambiental, auxiliando no mapeamento do uso das terras damicrobacia hidrográfica estudada. A visualização espacial e a quantificação propiciada pelo mapa temáticode uso atual gerado, pode auxiliar o planejamento adequado da ocupação das terras da microbacia.O uso da classificação supervisionada agilizou o mapeamento do uso atual na microbacia do Ribeirão Fundo.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASBRASIL. Ministério da Agricultura. P ograma Nacional de Microbacia Hidrográficas: manual operativo.Brasília, 1987, 60p.DEPARTAMENTO NACIONAL DA PRODUÇÃO MINERAL. COMPANHIA DE PESQUISA ERECURSOS MINERAIS-DNPM/CPRM. Projeto Sapucaí. São Paulo: DNPM/CPRM, 1979. n.5, 299p.FREITAS, P. L. de; KER, J. C. As pesquisas em microbacias hidrográficas: situação atual, entraves eperspectivas no Brasil. In : CASTRO FILHO, C. de; MUZILLI, O. (ed.).  Manejo integrado de solosem microbacias hidrográfica.  Londrina: IAPAR, 1996.  p.43-57.MARTORANO, L. G.  Zoneamento agroecológico da quadrícula de Ribeirão Preto, SP, com base emcaracterísticas de solo, relevo e clima. Piracicaba: ESALQ, 1998. 77p. (Dissertação–Mestrado emAgrometeorologia).MELLO, E. M. K.; MOREIRA, J. C.; SANTOS, J. R. dos et al. O uso do SPRING no mapeamento dodesflorestamento da Amazônia. In: CONGRESSO E FEIRA PARA USUÁRIOS DEGEOPROCESSAMENTO DA AMÉRICA LATINA-GISBRASIL, 5.,1999, Salvador.  Anais...Salvador: Universo Online, 1999.  1 CD-ROM.OLIVEIRA, J. B. de; PRADO, H. do. Levantamento pedológico semidetalhado do Estado de São Paulo:quadrícula de Ribeirão Preto. II. Memorial Descritivo. Campinas: Instituto Agronômico de Campinas,1987.  133p.  (Boletim do IAC, n.7).RESENDE, M.  Sistema de classificação da aptidão agrícola dos solos (FAO-Brasileiro) para algumasculturas específicas: necessidade e sugestões para o desenvolvimento. Informe Agropecuário, BeloHorizonte, v.9, n.105, p.83-88, 1983.RESENDE, R. J. T. P. de. Caracterização do meio físico de áreas cafeeiras do Sul de Minas por meio doSPRING. Lavras: UFLA, 2000. 120p. (Dissertação–Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas).SERRA, E. L. Avaliação da degradação ambiental de três microbacias hidrográficas no município deLavras-MG.  Lavras: ESAL, 1993. 153p. (Dissertação–Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas).SOARES, A. F. Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados na caracterização dos solos e dacobertura vegetal na bacia hidrográfica do Rio Candiru-açu (PA).  Piracicaba: ESALQ-USP, 1994.138p.  (Dissertação–Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas).

Utilização do SPRING para avaliação do uso da terra em agroecossistemas cafeeiros da Região de São Sebastião do Paraíso - MG.

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