Publicado

2020-11-05

Spatial-temporal dynamics of Caatinga vegetation cover by remote sensing in the Brazilian semiarid region

Dinámica espacio-temporal de la cubierta vegetal de la Caatinga por teledetección orbital en la región semiárida del Brasil

Palabras clave:

Environmental monitoring, surface temperature, Landsat-8, albedo (en)
Vigilancia ambiental, temperatura de la superficie, Landsat-8, albedo (es)

Autores/as

The Brazilian semiarid region is marked by water scarcity, which causes the loss of leaves from native vegetation to reduce transpiration. With the reduction of the Caatinga leaf area, the soil becomes more exposed, which makes it a great ally for environmental degradation. This study aimed to monitor and analyze the spatial-temporal dynamics of the Caatinga vegetation by orbital remote sensing in the semiarid region of Pernambuco, Brazil, in the rainy and dry season. The study was developed from Landsat-8 satellite images between the years 2013-2018. From the SEBAL algorithm, thematic maps of the biophysical parameters were determined: albedo and surface temperature, normalized difference vegetation index (NDVI), soil-adjusted vegetation index (SAVI), and leaf area index (LAI). The results show that in the dry season, there is a greater aptitude for environmental degradation to occur.

La región semiárida brasileña se caracteriza por la escasez de agua, lo que provoca la pérdida de hojas de la vegetación nativa para reducir la transpiración. Con la reducción del área foliar de Caatinga el suelo está más expuesto, convertirme en un gran aliado para la degradación ambiental. El objetivo fue vigilar y analizar la dinámica espacio-temporal de la vegetación de Caatinga mediante la teledetección orbital en región semiárida de Pernambuco, Brasil, en la estación de lluvias en la estación seca. Estudio se desarrolló mediante imágenes del satélite Landsat-8, entre los años 2013-2018, y mediante el algoritmo SEBAL se determinaron mapas temáticos de los parámetros biofísicos: albedo y temperatura superficial, índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), índice de vegetación ajustado al suelo (SAVI) e índice de área foliar (LAI). Los resultados muestran que en la estación seca hay una aptitud más notable para que se produzca la degradación ambiental.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Allen, R.G., Tasumi, M. and Trezza, R., Satellite-Based energy balance for mapping evapotranspiration with internalized calibration (METRIC) – Model. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 133(4), pp. 380-394, 2007. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9437(2007)133:4(380)

Allen, R.G., Tasumi, M., Trezza, R., Bastiaanssen, W.G.M., SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) – Advance training and user’s Manual–Idaho Implementation. 2002, 97 P.

Alvares, C.A., Stape, J.L., Sentelhas, P.C., Moraes, G., Leonardo, J. and Sparovek, G., Köppen's climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, 22(6), pp. 711-728, 2013. DOI: 10.1127/0941-2948/2013/0507

APAC - Agência Pernambucana de Águas e Clima. Hydrographic Basins. [online]. [Access: November 30, 2019]. Available at: http://www.apac.pe.gov.br/meteorologia/monitoramento-pluvio.php#

Araújo, F.S., Rodal, M.J.N., Barbosa, M.R.V. and Martins, F.R., Repartição da flora lenhosa no domínio da caatinga. In: Araújo, F.S., Rodal, M.J.N., Barbosa, M.R.V. (Org.). Análise das variações da biodiversidade do bioma caatinga: suporte a estratégias regionais de conservação., Ministério do Meio Ambiente, Secretaria de Biodiversidade e Florestas, Biodiversidade, 12, Brasília, DF, Brasil,2005. pp. 16-33.

Arraes, F.D., Andrade, E.M. and Silva, B.B., Dinâmica do balanço de energia sobre o açude Orós e suas adjacências. Caatinga Magazine, [online]. 25(1), pp. 119-127, 2012. Available at: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=237123860018

Bastiaanssen, W.G.M., SEBAL–based sensible and latent heat fluxes in the irrigated Gediz Basin, Turkey. Journal of Hydrology, 229(1-2), pp. 87-100, 2000. DOI: 10.1016/S0022-1694(99)00202-4.

Bezerra, J.M., Moura, G.B., Silva, B.B., Lopes, P.M., Silva, Ê.F.F., Parâmetros biofísicos obtidos por sensoriamento remoto em região semiárida do estado do Rio Grande do Norte, Brasil. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18(1), pp. 73-84, 2014. DOI: 10.1590/s1415-43662014000100010

CGEE - Centro de Gestão e Estudo Estratégicos. The issue of water in the Northeast in year 2016. [online]. [Access: August 25th of 2020]. Available at: https://www.cgee.org.br/home

Chander, G., Markham, B.L. and Helder, D.L., Summary of current radiometric calibration coefficients for Landsat MSS, TM, ETM+, and EO-1 ALI sensors. Remote Sensing of Environment, 113(5), pp. 893-03, 2009. DOI: 10.1016/j.rse.2009.01.007

Santos, H.G., Jacomine, P.K.T., Anjos, L.H.C., Oliveira, V.A., Lumbreras, J.F., Coelho, M.R., Almeida, J.A., Araujo Filho, J.C., Oliveira, J.B. and Cunha, T.J.F., Brazilian soil classification system. Embrapa Solos, 5th ed., EMBRAPA, Brasília, DF, Brasil, 2018. 516 P.

Huete, A.R., A soil-adjusted vegetation index (SAVI). Remote Sensing of Environment, 25(3), pp. 295-309, 1988. DOI: 10.1016/0034- 4257(88)90106-X

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Geosciences. Brazilian semiarid. [online]. [Access: August 25, 2020]. Available at: https://www.ibge.gov.br/geociencias/cartas-e-mapas/mapas-regionais/15974-semiarido-brasileiro.html?=&t=o-que-e

INMET - Instituto Nacional de Meteorologia. Weather data: Weather database - Annual historical data. [online]. [Access: November 31, 2019]. Available at: https://portal.inmet.gov.br/dadoshistoricos

IQBAL, M., An introduction to solar radiation. Academic Press., London, UK, 1983, 390 P.

LAPIS/UFAL. Satellite Image Analysis and Processing Laboratory/ Federal University of Alagoas. Climate change: 10 impacts on Caatinga. [online]. LAPIS/UFAL, 2019. [Access: November 26, 2019]. Available at: https://www.letrasambientais.com.br/posts/ mudancas-climaticas:-10-impactos-sobre-a-caatinga.

Montenegro, A.A. and Montenegro, S.M.G.L., Variabilidade espacial de classes de textura, salinidade e condutividade hidráulica de solos em planície aluvial. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 10(1), pp. 30-37, 2006. DOI: 10.1590/S1415-43662006000100005

Montenegro, A.A.A. and Ragab, R., Hydrological response of a Brazilian semiarid catchment to different land use and climate change scenarios: modelling study. Hydrological Processes, 24(19), pp. 2705-2723, 2010. DOI: 10.1002/hyp.7825

Oliveira, J.D.A., Medeiros, B.C., Silva, J.L.B., Moura, G.B.A., Lins, F.A.C., Nascimento, C.R. and Lopes, P.M.O., Space-temporal evaluation of biophysical parameters in the High Ipanema watershed by remote sensing. Journal of Hyperspectral Remote Sensing, 7(6), pp. 357-366, 2017. DOI: 10.29150/jhrs.v7.6.p357-366

Ribeiro, E.P., Nóbrega, R.S., Mota Filho, F.O. and Moreira, E.B., Estimativa dos índices de vegetação na detecção de mudanças ambientais na bacia hidrográfica do rio Pajeú. Geosul, 31(62), pp. 59-92, 2016. DOI: 10.5007/2177-5230.2016v31n62p59

Silva, B.B.D., Braga, A.C., Oliveira, L.M., Montenegro, S.M. and Barbosa Junior, B., Procedures for calculation of the albedo with OLI-Landsat 8 images: application to the Brazilian semiarid. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 20(1), pp. 3-8, 2016.DOI: 10.1590/1807-1929/agriambi.v20n1p3-8.

Silva, J.L.B., Moura, G.B.A., Silva, Ê.F.F., Lopes, P.M.O., Silva, T.T.F., Lins, F.A.C., Silva, D.A.O. and Ortiz, P.F.S., Spatial-temporal dynamics of the Caatinga vegetation cover by remote sensing in municipality of the Brazilian semi-arid. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 14(4), pp. 1-10, 2019. DOI: 10.5039/agraria.v14i4a7128

Silva, J.L.B., Moura, G.B.A., Lopes, P.M.O., Silva, Ê.F.F., Ortiz, P.F.S., Silva, D.A.O., Silva, M.V. and Guedes, R.V.S., Spatial-temporal monitoring of the risk of environmental degradation and desertification by remote sensing in a Brazilian semiarid region. Revista Brasileira de Geografia Física, 13(02), pp.544-563, 2020. DOI: 10.26848/rbgf.v13.2.p544-563

Silva, L.G. and Galvíncio, J.D., Análise Comparativa da Variação nos Índices NDVI e SAVI no Sítio PELD – 22, em Petrolina – PE, na Primeira Década do Século XXI. Revista Brasileira de Geografia Física, 5(6), pp. 1446-1456, 2012. DOI: 10.26848/rbgf.v5.6.p1446-1456

Thorntwaite, C.W., Na approach toward a rational classification of climate. Geographical Review. New York, [online]. 38(1), pp.55-94, 1948. Available at: https://www.jstor.org/stable/210739

Warrick, A.W. and Nielsen, D.R., Spatial variability of soil physical properties in the field. In: Hillel, D., Ed., Applications of soil physics. Academic Press. New York, USA,1980. pp. 319-344.

Xavier, R.A, Maciel, J.S.l and Silva, V.M.A., Análise espacial das chuvas na bacia do rio Taperoá, Região Semiárida da Paraíba. Brazilian Journal of Physical Geography, 09(05), pp. 1357-1369, 2016. DOI: 10.26848/rbgf.v9.5.p1357-1369