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Stratification in cerrado sensu stricto from remote sensing images and geo-estatiscal techniques.

2015; Editora da Universidade de São Paulo; Volume: 43; Issue: 106 Linguagem: Português

2318-1222

Aliny Aparecida dos Reis, José Márcio de Mello, Fausto Weimar Acérbi Júnior, Luís Marcelo Tavares de Carvalho,

Remote Sensing in Agriculture

Remote sensing images are currently used as a source of auxiliary data for the inventory of native forests. These images when combined with geo-statistical techniques can provide gains in accuracy in inventory estimates. Accordingly, the aim of this study was to: (a) evaluate the spatial dependence structure of canopy reflectance values in a Cerrado Sensu Stricto fragment; (b) determine the correlations between the spectral and the wood volume data; (c) evaluate the pre-stratification efficiency based on the reflectance values from images of Landsat 5 TM satellite in a Cerrado fragment combined to kriging estimator and compare the random stratified sampling (RSS) estimates to systematic sampling (SS) estimates through the variable of interest in the forest inventory. The study area corresponds to a Cerrado Sensu Stricto fragment in Conego Marinho city, MG. The forest inventory data were obtained from 41 plots distributed systematically. The wood volume was obtained by volumetric equations. The spectral data were collected from image in the satellite Landsat 5 TM. The spectral data were composed by TM1, TM2, TM3, TM4 and TM5 bands and the NDVI and SR vegetation indices. The spectral data have undergone a variographic analysis and were correlated with the total wood volume. Then, the stratification was carried out in the area from the spectral data. All the spectral variables showed spatially structured. The wood volume presented the highest correlations with 1Doutoranda em Ciencias Florestais. UFLA Universidade Federal de Lavras. C.P. 3037 37200-000 – Lavras, MG. E-mail: alinyreis@hotmail.com. 2Doutor em Recursos Florestais, Prof. Associado. UFLA Universidade Federal de Lavras. C.P. 3037 37200-000 – Lavras, MG. E-mail: josemarcio@dcf.ufla.br. 3Mestre em Engenharia Florestal, Prof. Adjunto. UFLA Universidade Federal de Lavras. C.P. 3037 37200-000 – Lavras, MG. E-mail: fausto@dcf.ufla.br. 4Doutor em Geociencias e Meio Ambiente, Prof. Associado UFLA Universidade Federal de Lavras. C.P. 3037 37200-000 – Lavras, MG. E-mail: passarinho@dcf.ufla.br. Reis et al. – Estratificacao em cerrado sensu stricto a partir de imagens de sensoriamento remoto e tecnicas geoestatisticas 378 Sci. For., Piracicaba, v. 43, n. 106, p. 377-386, jun. 2015 INTRODUCAO O Cerrado brasileiro ocupa aproximadamente 21% do territorio nacional (KLINK; MACHADO, 2005) e possui elevada importância em termos ambientais globais no que diz respeito aos recursos hidricos, a absorcao e estocagem de carbono e a biodiversidade, sendo considerado como um dos hotspots mundiais devido a sua altissima prioridade para a conservacao da biodiversidade e por apresentar mais de 75% de sua vegetacao original destruida (MYERS et al., 2000; HERRY-SILVA, 2005). O manejo sustentavel do Cerrado constitui uma alternativa para a conservacao e, ao mesmo tempo, a utilizacao racional dos recursos naturais deste bioma (ALVARENGA et al., 2012). No entanto, a quantificacao dos fragmentos de Cerrado constitui um problema para a execucao dos inventarios florestais em decorrencia da sua heterogeneidade e complexidade (KLINK; MACHADO, 2005; ALVARENGA et al., 2012). Em areas com elevada heterogeneidade deve-se adotar procedimentos de amostragem que permitem a estratificacao da area em porcoes de maior homogeneidade, como a Amostragem Casual Estratificada (ACE), reduzindo assim o erro das estimativas do inventario florestal (KANEGAE JR. et al., 2007; ASSIS et al., 2009; ALVARENGA et al., 2012; GUEDES et al., 2012). A dificuldade da adocao do procedimento de ACE em florestas nativas esta na definicao dos estratos antes do levantamento de campo, uma vez que nao existem informacoes sobre a floresta antes da realizacao do inventario florestal. Nesse sentido, uma possibilidade para a realizacao da pre-estratificacao em florestas nativas seria a utilizacao de informacoes obtidas em imagens de sensoriamento remoto (ALVARENGA, 2012). Nas imagens, as florestas podem ser caracterizadas pela sua reflectância em cada uma das bandas espectrais ou atraves de indices de vegetacao (BERRA et al., 2012). As caracteristicas de reflectância dos dosseis florestais podem ser associadas a outras caracteristicas dendrometricas para identificar produtividade, estoque de biomassa e outras variaveis de interesse da vegetacao (TOMPPO et al., 2008). A existencia de uma correlacao linear entre a reflectância dos dosseis florestais e caracteristicas dendrometricas foi corroborada por Foody, Boy e Cutler (2003), Thenkabail et al. (2003), Lu et al. (2004), Makela e Pekkarien (2004), Watzlawick, Kirchner e Sanquetta (2009), Canavesi et al. (2010) e Berra et al. (2012). Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi: (a) avaliar a estrutura de dependencia espacial dos valores de reflectância do dossel de um fragmento de Cerrado Sensu Stricto; (b) determinar as correlacoes entre os dados espectrais e o volume de madeira; (c) avaliar a eficiencia da pre-estratificacao com base nos valores de reflectância do proprio fragmento na imagem do satelite Landsat 5 TM aliado ao estimador de krigagem e comparar as estimativas da amostragem casual estratificada (ACE) com as estimativas da amostragem sistematica (AS), por meio da variavel de interesse no inventario florestal.