Space-time variability of the Roncador river basin in the change of land use and cover and its correlation with climatic variables
Variabilidade espaço-temporal da bacia hidrográfica do rio roncador na mudança do uso e cobertura do solo e sua correlação com variáveis climáticas
Biosci. j. (Online); 35 (4), 2019
Publication year: 2019
The objective of this study was to evaluate the space-time dynamics of the soil use and
occupation of the Rio Roncador river basin between 1985 and 2010. The scenes were classified by two methods
(partially unsupervised - K-Means and supervised - Maximum likelihood), the Thematic Mapper sensor
products on the LANDSAT 5 orbital platform were used for both images of a 25-year time series (1985 to
2000). In order to measure the accuracy of the field the computer application Google Earth was used, in which
nine classes (urban area, agricultural area, pasture, exposed soil, native forest, secondary vegetation, mangrove,
altitude field and water) were collected. A multiple linear regression was performed, correlating the Normalized
Difference Vegetation Index - mean NDVI (dependent variable) with the independent climatic variables (global
solar radiation - MJm-2day-1, average air temperature - °C, relative humidity -%, evapotranspiration - mm d-1,
and rain - mm). According to the general classification by Kappa parameter of the images for 2005 and 2010,
they were identified as very good (68% and 74%). These results confirm that the Roncador River Basin is
undergoing transformation in its landscape, with an average reduction of -49% in native vegetation areas due to
the increase in urban areas (25%) and agriculture (31%). The statistical analysis showed that rainfall and air
temperature were the only variables that presented significant sigma (0.04) and (0.02). The obtained coefficient
of determination indicated that 47% of the variations of the "vegetation index" are explained by the
environmental variables.
O objetivo deste estudo foi de analisar espaço-temporalmente a dinâmica do uso e
ocupação do solo da bacia hidrográfica do Rio Roncador, localizada no município de Magé no Estado do Rio
de Janeiro, entre os anos de 1985 a 2010. As cenas foram classificadas por dois métodos (parcialmente nãosupervisionada
– K-Means e supervisionada – Máxima Verossimilhança), para ambos foram utilizados os
produtos abordo da plataforma orbital LANDSAT 5 do sensor Thematic Mapper, para as imagens de uma sérietemporal
de 25 anos (1985 a 2000). Para a aferição como verdade de campo utilizou-se se o aplicativo
computacional Google Earth, no qual foram coletadas nove classes (área urbana, área agrícola, pastagem, solo
exposto, floresta nativa, vegetação secundária, manguezal, campo de altitude e água). Foi feita uma regressão linear múltipla, correlacionando o Índice de Vegetação da Diferença Normalizada - NDVI médio (variável
dependente) com as variáveis climáticas independentes (radiação solar global - MJm-2dia-1, temperatura média
do ar - °C, umidade relativa do ar - %, evapotranspiração – mm d-1, e chuva - mm). Segundo a classificação
geral pelo parâmetro Kappa das imagens para os anos de 2005 e 2010 estas foram identificadas como muito
bom (68% e 74%). Estes resultados comprovam que a Bacia Hidrográfica do Rio Roncador está passando por
transformação em sua paisagem, com redução média de (-49%) das áreas de vegetação nativa por aumento de
áreas como urbana (25%) e agricultura (31%). A análise estatística evidenciou que a variável climática chuva e
temperatura do ar foram às únicas que apresentaram sigma significativo (0.04) e (0.02), a regressão múltipla
com R2 de 0.47, que significa que 47% das variações do “índice de vegetação” são explicados pelas variáveis
ambientais.