CARACTERISATION DES PROPRIETES ANTIOXYDANTES

Segue-se a descrição dos resultados obtidos com a metodologia de geoprocessamento, cujos passos estão apresentados na Figura 4.3.

5.2.1 - Registro de imagens

As imagens digitais selecionadas, após leitura no aplicativo Impima e transformadas para o formato “Grib”, foram submetidas ao processo denominado “registro de imagens”, inserido no módulo de processamento de imagens do Spring 4.1. Foi utilizado para o registro das imagens TM/ Landsat a transformação polinomial de primeiro grau, com a escolha em média de vinte pontos de controle por cena, com erro médio quadrático em torno de 35 metros, o que corresponde a 1,4 do tamanho do pixel (30 metros) da imagem.

A Figura 5.1 apresenta a distribuição dos vinte e cinco pontos de controle, obtidos da base digital do IBGE (escala 1:250.000), do mapa topográfico MI 7701 Rio Urucu e de coordenadas geográficas medidas com rastreador GPS na área da PPU, para se fazer o registro da Imagem TM/Landsat de 02/08/1987, na órbita-ponto 1/63. As demais imagens dessa órbita-ponto foram registradas a partir desta e o mesmo procedimento foi adotado para as outras cenas citadas no item 4.3.4; ou seja, para cada imagem correspondente a sua órbita- ponto foi feito o registro com os documentos cartográficos e com as coordenadas geográficas disponíveis obtidas por rastreamento GPS, para em seguida, as demais imagens correspondentes a aquela órbita serem registradas entre si.

Figura 5.1 – Distribuição dos pontos de controle durante o processo de registro da imagem TM/Landsat, órbita/ponto: 1/63, de 02/08/1987.

Após o registro de todas as imagens utilizadas, as mesmas, então, estavam na condição de georeferenciadas, na projeção cartográfica UTM e com datum planimétrico SAD-69, que correspondem ao projeto “COARI” criado no ambiente do Spring 4.1 (item 4.4.1).

5.2.2 - Escolha das bandas espectrais

Após o registro das imagens TM/ETM/Landsat, foram selecionadas as bandas espectrais das imagens digitais. Utilizaram-se as bandas 4, 5 e 7, pois são as que melhor fazem a separação entre solo desmatado e floresta, ideal para se mapear transformações antrópicas em áreas florestais. A essas bandas foram associados os canais: vermelho (red, banda 7); verde (green, banda 5) e azul (blue, banda 4), produzindo composições RGB tipo “falsa cor”.

A título de exemplo do estado das imagens após a escolha das bandas espectrais, a Figura 5.2 apresenta a composição colorida da imagem TM/Landsat, órbita/ponto 233/63, de 11/08/1987.

Figura 5.2 – Composição colorida RGB, tipo “falsa-cor”, imagem TM/Landsat, órbita/ponto: 233/63, de 11/08/1987, com banda 4 no canal azul (blue, B), a banda 5 no canal verde (green,

G) e a banda 7 no canal vermelho (“red”, R). 5.2.3 - Realce de contraste

No módulo de processamento de imagens do Spring 4.1 utilizou-se a do “contraste linear”, que melhorou a qualidade de apresentação das imagens sob os critérios subjetivos do olho humano, conforme visto na Figura 5.3, que exemplifica com uma composição colorida da imagem TM/Landsat, órbita/ponto 233/63, de 11/08/1987.

Figura 5.3 – Composição colorida RGB da imagem TM/Landsat, órbita/ponto: 233/63, de 11/08/1987, após o realce por contraste linear.

5.2.4 - Filtragem espacial

Após a fase de realce de contraste e com objetivo de se realçar as feições presentes, principalmente as resultantes de ações antrópicas como desmatamento em geral, as imagens foram submetidas, no módulo de processamento de imagens do Spring 4.1, ao aplicativo “Filtragem de realce de imagens TM/Landsat”. A Figura 5.4 apresenta, a título de exemplo, a composição colorida da imagem TM/Landsat, órbita/ponto 233/63, de 11/08/1987, abrangendo a área urbana de Coari, antes e depois da filtragem de realce de imagem TM.

Figura 5.4 – Composição colorida RGB de um trecho da imagem TM/Landsat, órbita/ponto: 233/63, de 11/08/1987, abrangendo a área urbana de Coari, antes (a) e após (b) a filtragem de

5.2.5 - Estruturação do modelo de dados no SIG

A modelagem do banco de dados do Projeto COARI no Spring foi feita a partir da especificação das seguintes categorias:

- Imagens: para as imagens digitais de sensores remotos utilizadas, citadas no item 4.3.4, definindo sua escala (1/60.000) e resolução espacial (30 x 30 metros, para as imagens TM/Landsat);

- Temática: para os planos de informação (PI) contendo os dados das feições que foram digitalizadas a partir das imagens. Foram criados PI para a rede de drenagem, para as clareiras de sísmicas e para atividades antrópicas correspondentes a cada imagem.

- Numérica: para os dados de altimetria topográfica, oriundos da missão SRTM/NASA, descritos no capítulo quatro, item 4.3.4d). Esses dados depois de processados geraram um PI na forma de imagem ou na forma de mapas temáticos. A Figura 5.5 apresenta uma imagem em tons de cinza, obtida a partir da grade de valores da altimetria SRTM, com resolução de 90 metros. Os pontos com tons de cinza mais escuros representam pontos de menor altitude no terreno e os de tons de cinza mais claros representam pontos de maior altitude no terreno, após processamento no Spring.

Figura 5.5 – Imagem em tons de cinza da altimetria de Coari, obtidos dos dados do SRTM/NASA.

5.2.6 - Digitalização de feições

Os PI inseridos na categoria temática contêm informações oriundas das digitalizações de feições, utilizando entidades em formato vetorial, do tipo: pontos, linhas e polígonos. A digitalização dos mapas registrou informações qualitativas sobre cada tema, tais como, as classes de crescimento antrópico, corpos d´água, clareiras de sísmicas, estradas, helipontos, oleodutos etc.

Foram produzidos dezessete (17) PI para representarem as clareiras abertas para atividades de prospecção sísmica; um (01) PI para representar os traçados dos oleodutos Urucu - Porto Terminal e Urucu - Coari; vinte e seis (26) PI para representarem a expansão antrópica, um para cada imagem citada no item 4.3.4; dois (2) PI para representarem à rede de drenagem do município de Coari; e, um (01) PI para representar o aeroporto e o contorno do pólo Araras, ambos na Província Petrolífera de Urucu (PPU), digitalizado a partir da imagem Ikonos. A resolução espacial de todos os PI é igual a da imagem de satélite de onde foram obtidos os seus dados, ou seja, 30 metros para a quase totalidade dos PI, exceto o que foi digitalizado sobre a imagem Ikonos, que neste caso, com um (01) metro de resolução espacial. A escala de todos os PI foi de 1/60000, a mais compatível com a sua resolução espacial.

A Tabela 5.1 apresenta os PI relacionados às atividades da Petrobrás no município de Coari, o número de linhas e de polígonos digitalizados e as datas correspondentes para cada imagem. As feições digitalizadas e constantes desses PI representam clareiras abertas para apoio de prospecção sísmica (CAS), helipontos e poços de petróleo. Também constam da tabela os PI que contém as feições digitalizadas que representam os oleodutos Urucu-Porto Terminal e Urucu - Coari.

Observa-se pelos dados da Tabela 5.1 que a prospecção sísmica não se estendeu a todo território de Coari, concentrando-se principalmente nas áreas das cenas TM/Landsat 01/63 e 233/63, mais especificamente sobre a PPU e sobre a vizinhança do poliduto Urucu - Coari. Os números de polígonos diminuíram entre 1998 e 2003 nas cenas TM/Landsat 233/63, possivelmente devido ao surgimento de vegetação nos solos desmatados.

Observa-se também que, de acordo com as licenças ambientais expedidas pelo Ipaam para a Petrobrás em Coari, a princípio não existiu, conforme dados constantes na Tabela 6.23, licenciamento para as atividades de prospecção sísmica, entre os anos de 1991 e 2000 no município de Coari. Pelos resultados apresentados na Tabela 5.1, no que tange ao

monitoramento de clareiras de sísmica, Coari teve um incremento dessas atividades em seu solo, entre 1987 e 1998, abordado mais adiante.

Tabela 5.1 – Nome do PI, número de linhas e polígonos digitalizados e número de pontos necessários à digitalização e data das imagens TM/Landsat correspondente em todos os

planos de informação (PI). Nome do PI Linhas Polígonos Pontos

pertencentes às linhas Data Sísmica85_233/64 118 118 707 22/09/85 Sísmica87_233/64 212 212 1283 11/08/87 Sísmica99_233/64 595 595 3398 19/07/99 Sísmica03_233/64 654 654 3686 08/09/03 Sísmica87_01/64 323 323 1852 17/07/87 Sísmica99_01/64 561 561 2973 19/07/99 Sísmica03_01/64 727 727 3820 30/08/03 Sísmica85_233/63 94 94 496 22/09/85 Sísmica87_233/63 750 750 3919 11/08/87 Sísmica95_233/63 1681 1681 7532 01/08/95 Sísmica97_233/63 1815 1815 9340 07/09/97 Sísmica98_233/63 1996 1996 10133 09/08/98 Sísmica00_233/63 1956 1956 9922 (*) 19/07/99 e 15/09/00 Sísmica03_233/63 1781 1781 9031 08/09/03 Sísmica87_01/63 1030 1030 5549 (*) 17/07/87 e 02/08/87 Sísmica99_01/63 2428 2428 13540 14/10/99 Sísmica03_01/63 2928 2928 16106 (**) 08/02/02; 06/10/02; 30/08/03 Polidutos 35 24 3533 09/08/98 e 19/07/99

(*) devido à cobertura de nuvens foram necessárias mais de uma imagem nas tarefas de digitalização das clareiras de sísmica

A Figura 5.6 apresenta um detalhe do PI “Sísmica99_01/63”, tendo uma composição colorida da imagem TM/Landsat de 14/07/1999 como pano de fundo, com polígonos digitalizados no Spring, representando as clareiras abertas na cobertura florestal para apoio à prospecção sísmica (CAS).

Figura 5.6 – Exemplo dos polígonos digitalizados sobre as clareiras de apoio à prospecção sísmica (CAS). Imagem TM/Landsat de 14/07/1999.

No sentido de se apresentar o formato de uma clareira aberta para apoio às atividades de prospecção sísmica (CAS), a Figura 5.7 apresenta uma fotografia obtida em 1989 de uma clareira situada próximas da PPU, de pequenas dimensões, que não pode se afirmar se foi utilizada para aquele tipo de atividade de prospecção.

Figura 5.7 – Clareira aberta próxima a PPU, em 1989, possivelmente usada em apoio à prospecção sísmica. Fonte: Tecnosolo (1991)

A Tabela 5.2 apresenta para todos os PI relacionados à expansão antrópica no município de Coari, o número de linhas e polígonos digitalizados e data correspondente para cada imagem. Os mapas temáticos, após edição de suas linhas e associação de classes, foram

armazenados na forma vetorial.

Tabela 5.2 – Nome do PI, número de linhas e polígonos digitalizados e data das imagens TM/Landsat correspondente em todos os PI.

Nome do PI Linhas Polígonos Números de pontos Data

Antrópico85_233/64 346 346 11680 22/09/85 Antrópico87_233/64 365 365 12021 22/09/85 Antrópico99_233/64 457 457 14042 19/07/99 Antrópico03_233/64 470 470 14364 08/09/03 Antrópico87_01/64 167 167 1852 17/07/87 Antrópico99_01/64 366 366 3223 19/07/99 Antrópico03_01/64 384 384 6557 30/08/03 Antrópico87_232/63 210 210 5866 03/07/87 Antrópico99_232/63 547 547 12361 06/09/99 Antrópico02_232/63 790 790 15045 25/11/2002 e 13/06/2003 Antrópico85_233/63 1449 1449 26706 22/09/85 Antrópico87_233/63 1624 1624 31744 11/08/87 Antrópico95_233/63 1909 1909 35953 01/08/95 Antrópico97_233/63 2305 2305 37034 07/09/97 Antrópico98_233/63 2631 2631 41338 09/08/98 Antrópico99_233/63 2824 2824 42209 (*)19/07/99 e 15/09/00 Antrópico01_233/63 2903 2903 42657 17/08/01 Antrópico03_233/63 3204 3204 42848 08/09/03 Antrópico87_01/63 111 108 930 (*)17/07/87 e 02/08/87 Antrópico99_01/63 275 255 4505 14/10/99 Antrópico03_01/63 336 317 4531 (*) 08/02/02; 06/10/02; e 30/08/03 Antrópico87_233/62 187 187 1099 11/08/87 Antrópico98_233/62 394 394 2356 15/12/98 Antrópico03_233/62 569 569 3519 08/09/03 Antrópico87_01/62 13 13 68 11/08/87 Antrópico99_01/62 32 32 186 14/10/99 Antrópico04_01/62 55 55 319 21/01/04

(*) devido à cobertura de nuvens foram necessárias mais de uma imagem nas tarefas de digitalização das feições antrópicas.

Os dados da Tabela 5.2 já apresentam indícios relevantes de expansão antrópica no uso do solo do município de Coari, devido ao número crescente de polígonos, à medida que se foram utilizando imagens TM/Landsat mais recentes. Observa-se que os PI correspondentes às cenas TM/Landsat 01/63 e 233/63 tiveram um crescimento mais acentuado no número de polígonos, pois se tratam das áreas compreendidas pela PPU e pela expansão da área urbana do município, respectivamente. Essa expansão antrópica será detalhada mais adiante.

A Figura 5.8 apresenta um detalhe do PI “Antrópico03_233/63”, com a composição colorida da imagem TM/Landsat de 08/09/2003 como pano de fundo. Os polígonos digitalizados representam as feições de crescimento antrópico, relacionadas ao solo exposto oriundo de desmatamento nas comunidades de Porto Reis e Santa Sofia, situadas cerca de 110 km a NE da sede do município de Coari.

Figura 5.8 – Polígonos digitalizados no Spring, representando a expansão antrópica das comunidades de Porto Reis e Santa Sofia, em 08/09/2003.

A Tabela 5.3 apresenta para todos os PI relacionados à rede de drenagem do município de Coari, dividida em duas partes, a sul e a norte, com os respectivos números de linhas e polígonos digitalizados e as datas das imagens utilizadas para digitalização de suas feições. A escolha da imagem TM/Landsat de 19/07/1999, em comparação com as outras imagens, foi por aquela ter sido obtida em período de seca dos rios e lagos da região.

Tabela 5.3 – Rede de drenagem de Coari: nome do PI, número de linhas e polígonos digitalizados com respectivo número de pontos necessários à digitalização a partir da imagem

TM/Landsat de 19/07/99.

Nome do PI Linhas Polígonos Pontos pertencentes às

linhas Data

drenagem_sul 2815 1456 187720 19/07/99

drenagem_norte 5112 1522 318157 19/07/99

A Figura 5.9 apresenta a rede de drenagem do município de Coari, constantes dos PI “drenagem_sul” e “drenagem_norte”, digitalizada a partir das imagens TM/Landsat de 19/09/1999, no Spring 4.1.

Figura 5.9 – Rede de drenagem de Coari, constantes dos PI “drenagem_sul” e “drenagem_norte”, digitalizada no Spring, a partir da imagem TM/Landsat de 19/07/99.

A figura 5.10 apresenta um detalhe do PI “drenagem_norte”.

Figura 5.10 - Detalhe do PI “drenagem_norte”, representando um trecho da rede de drenagem de Coari.

A título de observação, somando-se os valores constantes nas Tabelas 5.1 a 5.3, resultantes das tarefas de digitalização de feições, obtêm-se 52.534 linhas; 47.532 polígonos; com 1.027.710 pontos. Considerando que o tempo médio para digitalização de uma linha fechada com 10 pontos digitalizados, seu ajuste e assinalação de classes (a ser abordado no item seguinte) levam em média 40 segundos, obtêm-se assim, como tempo estimado para as tarefas de digitalização de feições e assinalação de classes cerca de 1140 horas de trabalho sobre a tela do monitor do Sistema Spring 4.1. Essas tarefas poderiam ser automatizadas caso

se aplicasse os algoritmos de classificação de imagens e vetorização de feições; entretanto, após várias tentativas, observou-se que os mesmos não conseguiam detectar feições pequenas como algumas clareiras abertas na floresta para apoio aos trabalhos de prospecção sísmica. Optou-se, então, por fazer essas tarefas por identificação visual e posterior digitalização. 5.2.7 - Edição e assinalamento de classes

Os mapas temáticos dos PI constantes das Tabelas 5.1 a 5.3, após a fase de digitalização de suas linhas e polígonos, foram submetidos a um processo de edição, para correção de possíveis erros daquela fase e a eliminação de polígonos espúrios. Em seguida, foi feita a associação de classes, definidas na fase de modelamento de dados.

As classes eram associadas aos temas, tais como: clareira de sísmica, pistas de pouso, helipontos, poços, rios, drenagem, lagos, ocupação antrópica, oleodutos, instalações da Petrobrás etc. As classes são definidas por cores e por padrões de preenchimento, dentro das opções existentes para criação de PI no Spring.

Após o assinalamento das classes, os mapas temáticos foram armazenados nas formas vetorial e matricial para permitir os cálculos sobre cada classe, apresentados mais adiante. A Figura 5.11 apresenta uma ampliação de parte do PI “antrópico03_233/63”, abrangendo a comunidade de São Francisco, localizada a cerca de 100 km a nordeste da sede do município de Coari, em que constam os polígonos que foram assinalados com a classe “antópica_03”, que significa a área de ocupação antrópica em 2003.

Figura 5.11 – Detalhe dos polígonos digitalizados no Spring, com sua respectiva classe associada, representando a expansão antrópica da comunidade de São Francisco, em

5.2.8 - Cálculo de área e tabulação cruzada, ilustrada com dados obtidos em trabalhos de campo

Após a assinalação das classes para cada polígono, os planos de informação (PI) temáticos foram armazenados com as representações matricial (raster) e vetorial. A partir daí foi possível se medir as áreas de cada classe, dado fundamental para se quantificar as mudanças ocorridas no período estudado.

O relatório de medidas de classes apresentou os valores de área e comprimento, nos casos da representação vetorial e os valores de área nos casos da representação matricial (imagem temática), ambas em quilômetros quadrados. O valor de área é apresentado para cada classe em três colunas: o total das classes, o total dos polígonos não classificados, e a área total do PI temático que estiver ativo. Foram obtidos também os valores de comprimentos das classes naquelas com linhas vetoriais associadas às classes temáticas. A operação de tabulação cruzada permitiu calcular a área das intersecções entre as classes de dois PI temáticos, no formato matricial (raster). A tabulação cruzada comparou as classes dos planos de informações, dois a dois, determinando a distribuição de suas intersecções.

Para fins de uma melhor apresentação, os resultados estão divididos em dois blocos, isto é: para os PI que contêm as classes relacionadas com a prospecção sísmica e obras diretamente ligadas à exploração de hidrocarbonetos na PPU e proximidades; e, para os PI que contêm as classes relacionadas com a expansão antrópica no município como um todo; em uma seqüência que compreende as cenas TM/Landsat constantes da Figura 4.2, no sentido sul para norte do município de Coari. As áreas que sofreram maiores transformações tiveram seus respectivos PI submetidos aos algoritmos de análise espacial do Spring, cuja metodologia está descrita no item 4.4.2 parte 4.

Os resultados alcançados com a aplicação da metodologia de geoprocessamento detectaram e quantificaram as transformações ocorridas no uso do solo, que podem ser divididas em duas partes, a saber: Parte um: as que tiveram ação direta com a exploração de hidrocarbonetos; Parte dois: as que tiveram ação direta com a migração para a área urbana de Coari. Essas transformações do uso do solo são abordadas a seguir.

5.3 - PARTE UM; TRANSFORMAÇÕES OCORRIDAS NO USO DO SOLO