FOCOS DE CALOR: O QUE SÃO, COMO SÃO DETECTADOS, MARGEM DE ERRO, ETC
Neste período pré-queimadas, é importante se preparar, e, como já deu para perceber, no Acre todos estão a postos agora que o perigo real ronda nosso ambiente. Ao contrário do ano passado, este ano o governo resolveu agir, as instituições públicas de defesa ambiental também, e, melhor, os cientistas estão todos sintonizados e emitindo avisos, boletins informativos, etc.
Um aspecto importante que todos estão dando muito valor é na questão do acompanhamento dos focos de calor. O INPE disponibiliza páginas onde os dados são atualizados diariamente. Já é comum páginas ambientais, da imprensa e de blogs ambientais colocarem links para que os leitores dêem uma espiada na evolução dos focos de calor no Brasil. Para ajudar o entendimento do assunto, publico um artigo da pesquisadora Sumaia Vasconcelos (UFAC-PZ-SETEM) que, de forma didática, esclarece ao público em geral o assunto. Leiam abaixo.
DETECÇÃO DE FOCOS DE CALOR NO ESTADO DO ACRE
Sumaia Vasconcelos
Engª. Agrônoma, Msc. Ciências de Florestas Tropicais
Universidade Federal do Acre / Parque Zoobotânico
Setor de Estudos do Uso da Terra e Mudanças Globais (SETEM)
Contextualização
O fogo no Acre é amplamente utilizado de forma intencional por produtores rurais na limpeza de áreas após desmatamento de florestas e capoeiras e por criadores de gado para a formação e manutenção das pastagens.
Essas atividades, praticadas de forma controlada ou não, causam danos diretos ao meio ambiente, como por exemplo, emissões de grandes quantidades de Dióxido de Carbono (CO2) para a atmosfera e perda de biodiversidade das florestas. Quando praticada de forma descontrolada, elas podem causar perdas econômicas como queima de plantações e propriedades, fechamento de aeroportos e doenças respiratórias devido a grande quantidade de fumaça produzida (Vasconcelos et.al, 2005).
Em 2005, a população do leste do Acre pode viver e sentir os danos causados pelas queimadas. Atualmente, o Acre está com dezenas de milhares de hectares de florestas e áreas abertas devastados pelos incêndios.
O monitoramento de queimadas pode ser realizado utilizando focos de calor oriundos de dados de imagens de diferentes satélites, o que permite as sociedades local, regional e nacional manterem-se informadas sobre a ocorrência dessa atividade no Brasil e em quase toda América do Sul.
Os que são os focos de calor e como as queimadas são detectadas pelos satélites?
Os focos de calor são oriundos de análises de imagens dedados de diferentes satélites e tem sido um excelente indicador de onde, quando e com quais freqüências as queimadas estão acontecendo no Acre.
O Centro de Pesquisa do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) gera e disponibiliza diariamente, via Internet (www.cptec.inpe.br/queimadas), dados de focos de calor de vários satélites. Na elaboração deste documento usaremos somente dados dos satélites NOAA-12 (sensor AVHRR), GOES-12, AQUA e TERRA (sensor MODIS) todos com algoritmo do CPTEC/INPE.
Os satélites usados para detecção de focos de calor têm sensores na faixa de infravermelha e rastreiam a superfície terrestre diariamente ou várias vezes por dia, dependendo do satélite.
Quando uma área está sendo queimada e muita energia infravermelha sendo emitida, o sensor do satélite gera um pixel georeferenciado com um conjunto de informações. Esse pixel pode indicar a presença de uma ou mais queimadas. No caso do sensor AVHRR do satélite NOAA-12 a resolução espacial é de aproximadamente 1,1 km2 no centro da imagem (no nadir). Entretanto, devido a forte energia termal emitida pelas queimadas, até uma frente de fogo com 30 m por 0,5 m é detectada. Desta forma, um foco de calor pode corresponder tanto uma pequena queimada como várias queimadas dentro de um pixel com cerca de 1 km2 no nadir para os satélites NOAA-12, AQUA e TERRA ou dentro de um pixel de 16 km2 para o satélite GOES-12.
Incertezas associadas aos dados de focos de calor
Não é possível afirmar ou usar o valor total do número de focos de calor como sendo igual ao número de queimadas, mas sim de forma relativa. A razão disto é porque existem fatores que podem influenciar na detecção desses focos de calor como os erros de omissão e inclusão.
Os erros de omissão são os mais comuns e podem ocorrer: quando nuvens e fumaça bloqueiam a transmissão do sinal da queimada e nenhum foco de calor pode ser detectado no momento da passagem do satélite; quando o fogo rasteiro entra na floresta a cobertura do dossel dificulta a detecção de focos de calor; devido ao horário de passagem dos satélites (alguns passam pela manha, outros no fim da tarde e estes podem não registrar uma queimada que ocorreu ao meio dia por poucas horas); no Acre a cobertura de alguns satélites é incompleta, principalmente na região oeste; devido a redução da detecção quando o ângulo de observação do satélite está no limite de cobertura (Setzer, com. pessoal, 2004); em função de problemas com o funcionamento do satélite; e devido a diferentes algoritmos usados para a detecção de focos de calor (Vasconcelos et al, 2005).
Selhorst e Brown (2003) relatam que os erros de omissão do sensor AVHRR do satélite NOAA-12 para a detecção de queimadas no Acre estão na faixa de cinco a dez vezes mais do que o número de focos de calor detectados. Pantoja et al. (2005) encontraram um padrão similar para os outros satélites em 2004.
Os erros de inclusão podem ocorrer quando: os satélites erram a localização geográfica dos focos de calor; se uma queimada ocorre por várias horas, o foco de calor pode ser detectado mais de uma vez, dependendo do satélite. De acordo com Brown et al. (2004) erros de inclusão também podem ocorrer devido aos diferentes intervalos de passagens de diferentes satélites. Pantoja et al. (2005) não encontraram erros de inclusão numa avaliação de 18 focos de calor no dia 9 de setembro de 2004 no leste do Acre; porém neste e outros dias notaram erros de omissão em 38 queimadas de aproximadamente 90% para cada satélite.
Nesse sentido, os dados de focos de calor precisam de interpretação e de validação de campo. Com isso as estimativas de queimadas no Acre teriam uma menor margem de erro.
Referências
Brown, I. F.; Selhorst, D.; Pantoja, N. V.; Mendoza, E. R. H.; Vasconcelos, S. S.; Rocha, K. da S. Os desafios do monitoramento de desmatamento, queimadas e atividade madeireira na região MAP . área fronteiriça de Bolívia, Peru e Brasil. In: Aplicações de Geotecnologias na Engenharia Florestal. Editores: Attilio Antonio Disperati e João Roberto dos Santos, Curitiba, Copiadora Gabardo Ltda., CDD 20 ed. 634p, p.70-77, 2004.
Pantoja, N. V.; Selhorst, D.; Rocha, K. da S.; Lopes, F. M. da C.; Vasconcelos, S. S. de; Brown, I. F. (2005). Observações de queimadas no leste do Acre: subsídios para validação de focos de calor derivados de dados de satélites. In: XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto – Goiânia/GO. http//www.ltid.inpe.Br/sbsr2005.
Selhorst, D., Brown, I. F. Queimadas na Amazônia Sul-Ocidental, Estado do Acre - Brasil: Comparação entre produtos de satélite (GOES-8 e NOAA-12) e observações de campo In: Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, 11., 2003, Belo Horizonte. Anais... São José dos Campos: INPE, 2003. p.517-524.
Vasconcelos, S. S. de, Rocha, K. da S, Selhorst, D., Pantoja, N., Brown, I. F. (2005). Evolução de focos de calor nos anos de 2003 e 2004 na região de Madre de Dios/Peru-Acre/Brasil-Pando/Bolívia (MAP): uma aplicação regional do banco de dados do INPE/IBAMA. In: XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto – Goiânia/GO. http//www.ltid.inpe.Br/sbsr2005.
Um aspecto importante que todos estão dando muito valor é na questão do acompanhamento dos focos de calor. O INPE disponibiliza páginas onde os dados são atualizados diariamente. Já é comum páginas ambientais, da imprensa e de blogs ambientais colocarem links para que os leitores dêem uma espiada na evolução dos focos de calor no Brasil. Para ajudar o entendimento do assunto, publico um artigo da pesquisadora Sumaia Vasconcelos (UFAC-PZ-SETEM) que, de forma didática, esclarece ao público em geral o assunto. Leiam abaixo.
DETECÇÃO DE FOCOS DE CALOR NO ESTADO DO ACRE
Sumaia Vasconcelos
Engª. Agrônoma, Msc. Ciências de Florestas Tropicais
Universidade Federal do Acre / Parque Zoobotânico
Setor de Estudos do Uso da Terra e Mudanças Globais (SETEM)
Contextualização
O fogo no Acre é amplamente utilizado de forma intencional por produtores rurais na limpeza de áreas após desmatamento de florestas e capoeiras e por criadores de gado para a formação e manutenção das pastagens.
Essas atividades, praticadas de forma controlada ou não, causam danos diretos ao meio ambiente, como por exemplo, emissões de grandes quantidades de Dióxido de Carbono (CO2) para a atmosfera e perda de biodiversidade das florestas. Quando praticada de forma descontrolada, elas podem causar perdas econômicas como queima de plantações e propriedades, fechamento de aeroportos e doenças respiratórias devido a grande quantidade de fumaça produzida (Vasconcelos et.al, 2005).
Em 2005, a população do leste do Acre pode viver e sentir os danos causados pelas queimadas. Atualmente, o Acre está com dezenas de milhares de hectares de florestas e áreas abertas devastados pelos incêndios.
O monitoramento de queimadas pode ser realizado utilizando focos de calor oriundos de dados de imagens de diferentes satélites, o que permite as sociedades local, regional e nacional manterem-se informadas sobre a ocorrência dessa atividade no Brasil e em quase toda América do Sul.
Os que são os focos de calor e como as queimadas são detectadas pelos satélites?
Os focos de calor são oriundos de análises de imagens dedados de diferentes satélites e tem sido um excelente indicador de onde, quando e com quais freqüências as queimadas estão acontecendo no Acre.
O Centro de Pesquisa do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) gera e disponibiliza diariamente, via Internet (www.cptec.inpe.br/queimadas), dados de focos de calor de vários satélites. Na elaboração deste documento usaremos somente dados dos satélites NOAA-12 (sensor AVHRR), GOES-12, AQUA e TERRA (sensor MODIS) todos com algoritmo do CPTEC/INPE.
Os satélites usados para detecção de focos de calor têm sensores na faixa de infravermelha e rastreiam a superfície terrestre diariamente ou várias vezes por dia, dependendo do satélite.
Quando uma área está sendo queimada e muita energia infravermelha sendo emitida, o sensor do satélite gera um pixel georeferenciado com um conjunto de informações. Esse pixel pode indicar a presença de uma ou mais queimadas. No caso do sensor AVHRR do satélite NOAA-12 a resolução espacial é de aproximadamente 1,1 km2 no centro da imagem (no nadir). Entretanto, devido a forte energia termal emitida pelas queimadas, até uma frente de fogo com 30 m por 0,5 m é detectada. Desta forma, um foco de calor pode corresponder tanto uma pequena queimada como várias queimadas dentro de um pixel com cerca de 1 km2 no nadir para os satélites NOAA-12, AQUA e TERRA ou dentro de um pixel de 16 km2 para o satélite GOES-12.
Incertezas associadas aos dados de focos de calor
Não é possível afirmar ou usar o valor total do número de focos de calor como sendo igual ao número de queimadas, mas sim de forma relativa. A razão disto é porque existem fatores que podem influenciar na detecção desses focos de calor como os erros de omissão e inclusão.
Os erros de omissão são os mais comuns e podem ocorrer: quando nuvens e fumaça bloqueiam a transmissão do sinal da queimada e nenhum foco de calor pode ser detectado no momento da passagem do satélite; quando o fogo rasteiro entra na floresta a cobertura do dossel dificulta a detecção de focos de calor; devido ao horário de passagem dos satélites (alguns passam pela manha, outros no fim da tarde e estes podem não registrar uma queimada que ocorreu ao meio dia por poucas horas); no Acre a cobertura de alguns satélites é incompleta, principalmente na região oeste; devido a redução da detecção quando o ângulo de observação do satélite está no limite de cobertura (Setzer, com. pessoal, 2004); em função de problemas com o funcionamento do satélite; e devido a diferentes algoritmos usados para a detecção de focos de calor (Vasconcelos et al, 2005).
Selhorst e Brown (2003) relatam que os erros de omissão do sensor AVHRR do satélite NOAA-12 para a detecção de queimadas no Acre estão na faixa de cinco a dez vezes mais do que o número de focos de calor detectados. Pantoja et al. (2005) encontraram um padrão similar para os outros satélites em 2004.
Os erros de inclusão podem ocorrer quando: os satélites erram a localização geográfica dos focos de calor; se uma queimada ocorre por várias horas, o foco de calor pode ser detectado mais de uma vez, dependendo do satélite. De acordo com Brown et al. (2004) erros de inclusão também podem ocorrer devido aos diferentes intervalos de passagens de diferentes satélites. Pantoja et al. (2005) não encontraram erros de inclusão numa avaliação de 18 focos de calor no dia 9 de setembro de 2004 no leste do Acre; porém neste e outros dias notaram erros de omissão em 38 queimadas de aproximadamente 90% para cada satélite.
Nesse sentido, os dados de focos de calor precisam de interpretação e de validação de campo. Com isso as estimativas de queimadas no Acre teriam uma menor margem de erro.
Referências
Brown, I. F.; Selhorst, D.; Pantoja, N. V.; Mendoza, E. R. H.; Vasconcelos, S. S.; Rocha, K. da S. Os desafios do monitoramento de desmatamento, queimadas e atividade madeireira na região MAP . área fronteiriça de Bolívia, Peru e Brasil. In: Aplicações de Geotecnologias na Engenharia Florestal. Editores: Attilio Antonio Disperati e João Roberto dos Santos, Curitiba, Copiadora Gabardo Ltda., CDD 20 ed. 634p, p.70-77, 2004.
Pantoja, N. V.; Selhorst, D.; Rocha, K. da S.; Lopes, F. M. da C.; Vasconcelos, S. S. de; Brown, I. F. (2005). Observações de queimadas no leste do Acre: subsídios para validação de focos de calor derivados de dados de satélites. In: XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto – Goiânia/GO. http//www.ltid.inpe.Br/sbsr2005.
Selhorst, D., Brown, I. F. Queimadas na Amazônia Sul-Ocidental, Estado do Acre - Brasil: Comparação entre produtos de satélite (GOES-8 e NOAA-12) e observações de campo In: Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, 11., 2003, Belo Horizonte. Anais... São José dos Campos: INPE, 2003. p.517-524.
Vasconcelos, S. S. de, Rocha, K. da S, Selhorst, D., Pantoja, N., Brown, I. F. (2005). Evolução de focos de calor nos anos de 2003 e 2004 na região de Madre de Dios/Peru-Acre/Brasil-Pando/Bolívia (MAP): uma aplicação regional do banco de dados do INPE/IBAMA. In: XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto – Goiânia/GO. http//www.ltid.inpe.Br/sbsr2005.
Publicado por Evandro Ferreira em sábado, agosto 05, 2006
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