The International Court of Justice

Seis trabalhos de campo foram realizados na bacia do Rio Pandeiros para o desenvolvimento desta pesquisa. Os trabalhos de campo foram realizados entre janeiro de 2007 e abril de 2010. As quatro primeiras campanhas foram executadas pela equipe do laboratório de Ecologia e Propagação Vegetal da Universidade Estadual de Montes Claros (UNIMONTES), para a obtenção de dados da estrutura da vegetação ribeirinha arbórea. O quinto campo teve como finalidade a aquisição de pontos de controle de precisão e o georreferenciamento das parcelas, além do reconhecimento terrestre da área de estudo. O sexto campo foi realizado para o reconhecimento geral da área de estudo através de sobrevôos, uma vez que não é possível o acesso terrestre em muitas áreas da bacia.

5.1.1 Coleta de Dados Biofísicos da Vegetação Ribeirinha

Os trabalhos de campo realizados pela equipe da UNIMONTES tiveram o objetivo de demarcar de forma física as parcelas, adquirir os dados dendrométricos da vegetação arbórea ribeirinha e obter fotografias hemisféricas de cada parcela. Apenas a coleta dos dados no sítio Balneário ocorreu em estação seca, os outros três sítios tiveram seus dados coletados em período de estação chuvosa. A Tabela 5.1 mostra a data da realização destes trabalhos de campo e seus respectivos locais:

Tabela 5.1 – Data e local da realização das quatro primeiras campanhas de campo realizadas pela equipe da UNIMONTES.

Data Sítio

12 a 17/01/2007 Catolé

26 a 30/09/2007 Balneário

19 a 24/03/2008 Pântano

23 a 25/02/2008 Agropop

As parcelas amostradas pela equipe da UNIMONTES seguiram o seguinte método: 1. Em cada sítio foi demarcado dois grupos de 35 parcelas, localizadas em cada

uma das margens do rio (exceto em um dos sítios). As parcelas de cada sítio foram enumeradas de 01 a 70, iniciando um grupo no sentido montante-jusante e o outro no sentido jusante-montante;

2. Todas as parcelas possuíam as mesmas dimensões de 10x10m (100m2);

3. As parcelas foram demarcadas com o auxílio de cordas, bússola e piquetes de PVC;

4. Cada parcela foi levantada a uma distância de três metros do espelho d’água do rio, sendo todas as parcelas paralelas ao curso do Rio Pandeiros. Um espaço de dez metros entre uma parcela e a outra foi respeitado, salvo em situações onde o espaçamento foi maior devido a impedimentos físicos (cachoeira, afloramento rochoso entre outros).

Todos os indivíduos arbóreos vivos, com circunferência na altura do peito (CAP) ≥ 5cm, foram amostrados dentro de cada parcela. As medidas dendrométricas adquiridas em cada uma das parcelas foram: a altura do indivíduo, e o CAP a uma altura de 1,30m do solo. Fotografias hemisféricas de cada parcela foram tomadas. Todos os indivíduos foram marcados, com o auxílio de uma placa de metal, e sua espécie identificada. Os indivíduos que não puderam ser identificados em campo foram coletados e enviados para

especialistas para que pudessem ser identificados.

A área total amostrada foi de 28.000m2 para os quatros sítios utilizados nesta pesquisa, sendo 7.000m2 por sítio. Todos estes dados foram cedidos através de um convênio de cooperação científica firmado entre o Laboratório de Ecologia e Propagação Vegetal da UNIMONTES e o Laboratório do Projeto Cerrado e Veredas do Peruaçu do IGC/UFMG.

5.1.2 Fotografias Hemisféricas

As fotografias hemisféricas foram obtidas a partir do chão da parcela, com visada zenital e utilizando uma lente especial olho de peixe, que produzem imagens circulares que registram a forma, o tamanho e a localização do dossel. Estas fotografias são utilizadas nos estudos de estrutura e transmissão de luz em diversos tipos de vegetação (Frazer et al., 1999).

As fotografias hemisféricas foram adquiridas nos quatro primeiros campos, com o intuito de calcular os Índices de Área Foliar e Abertura do Dossel de cada parcela levantada. Tomou-se o cuidado de obter as fotografias em dois períodos distintos do ano (período seco e úmido) devido às possíveis variações de fenologia das plantas. Contudo, apenas os dados de um período foram escolhidos para a alimentação dos modelos. A escolha do grupo de fotografias está relacionada com as datas de aquisição das imagens de satélite.

As fotografias foram tiradas através de uma máquina fotográfica digital Nikkon, com uma lente olho de peixe de 8mm, instalada em um monopé à 1,5m de altura do chão. A câmera foi direcionada para o norte magnético com o auxílio de uma bússola e nivelada utilizando um nível de bolha. As fotografias foram obtidas no período da manhã ou no final da tarde em ângulo zenital a partir do centro da parcela. Este procedimento evitou a incidência direta dos raios solares sobre a lente, o que poderia ocasionar a saturação de certo elementos contidos nas fotografias.

Todas as fotografias utilizadas foram pré-processadas. Verificou-se que as fotografias não possuíam uma cobertura de 180º, o que ocasiona perda de parte da informação dossel da vegetação. Como forma de amenizar este efeito, duas faixas foram aplicadas nas imagens (uma preta e outra branca). Após esta etapa, as fotografias foram processadas no software Gap Light Analyzer - GLA v.2 (©1999, Simon Fraser University). Neste software as imagens são registradas em uma grade circular com vários quadrantes e transformadas em preto e branco.

A partir deste ponto o programa calcula a abertura do dossel em porcentagem e o índice de área foliar, relacionando a proporção das áreas em preto e em branco (Figura 5.2).

(a) (b)

Figura 5.2: Processamento da fotografia hemisférica no programa GLA. (a) Registro da fotografia na grade circular do programa. Uma faixa branca e outra preta foram aplicadas na parte norte e sul da fotografia para compensar a perda de área. (b) Transformação da imagem em preto e branco para cálculo da área basal e índice de área foliar.

5.1.3 Coleta de Pontos de Controle de Precisão e Georreferenciamento das Parcelas

O quinto campo ocorreu em fevereiro de 2009 com o objetivo de coletar pontos de controle para o georreferenciamento das parcelas e reconhecimento terrestre da área de estudo. Pontos de controle são pares coordenadas adquiridas em campo e que são utilizadas posteriormente nas etapas de correções e processamentos das imagens de satélite (McCoy, 2005). Os pontos de controle de precisão adquiridos nesta pesquisa foram utilizados no auxílio do desenho digital das parcelas junto com os pontos de controle adquiridos por um GPS de navegação simples.

Os pontos de controle de precisão foram obtidos através de um GPS do tipo L1 (Figura 5.3). O GPS L1, também conhecido como GPS Topográfico, é um aparelho que trabalha com a fase da portadora L1 do sistema GPS (Hurn, 1993). Esta fase é proveniente do sinal emitido pelos satélites na freqüência de 1.575,42 MHz (λ=19cm). A aquisição do ponto é feita através de um pós-processamento entre os dados adquiridos em campo e os dados provenientes de uma estação de monitoramento estático (Hoffmann-Wellenhof et al., 1997). Este procedimento é conhecido como método relativo, o qual necessita de pelo menos dois aparelhos que adquiram dados no mesmo espaço de tempo. A precisão deste tipo de receptor GPS chega a casa de um centímetro, permitindo a aquisição de dados para escalas de 1:2.000 ou maior (Hurn, 1993).

(a) (b)

Figura 5.3: Aparelho receptor GPS L1. (a) aparelho em modo estático. (b) aquisição do ponto.

Vinte e oito pontos de controle foram adquiridos para os sítios Catolé, Balneário, Agropop e Pântano (Anexo 1). O método utilizado foi o cinemático ou Stop and GO (Hoffmann-Wellenhof et al., 1997). Este método requer a resolução das ambigüidades2 do sinal GPS com a inicialização do aparelho em um tempo de 10 a 20 minutos. O método cinemático ocorre em três etapas: primeiro o GPS é instalado em um tripé em um ponto qualquer, de forma estática. Após a inicialização do aparelho espera-se o referido tempo para a resolução automática da ambigüidade pelo receptor. Na segunda etapa, o GPS está pronto para adquirir o ponto de interesse. O aparelho é então posicionado sobre o ponto desejado durante um tempo determinado para a obtenção dos dados.

A última etapa refere-se ao pós-processamento, onde as informações dos dados coletados em campo e os dados provenientes da base de monitoramento estático são relacionados a partir de um software específico.

Para este levantamento foram adotados os tempos de 15 minutos para inicialização e de três minutos para a aquisição de cada ponto. Estes valores são considerados suficientes para a resolução das ambigüidades GPS no método de levantamento cinemático (Hoffmann-Wellenhof et al., 1997).

Devido ao grande número de parcelas e ao tempo necessário para a inicialização do aparelho, optou-se por não adquirir pontos de precisão de todas as parcelas. Com isto, apenas as primeiras e últimas parcelas, além de uma determinada quantidade de parcelas intermediárias foram levantadas para cada sítio de análise deste estudo. A

Ambigüidade GPS é o número total de ciclos completos do sinal decorridos desde o momento que deixou o satélite até ao instante da sintonia com o receptor. Esta defasagem de tempo deve ser identificada pelo receptor GPS o que chamamos de resolução de ambigüidade (Hurn, 1993).

quantidade final de cada sítio variou de acordo com o acesso terrestre na região. A aquisição de pontos de precisão fora do dossel da vegetação ribeirinha, em área aberta, faz-se necessária devido a constante perda de sinal quando o aparelho é operado dentro da vegetação ribeirinha. Este método garantiu uma quantidade de dados suficientes de pontos de precisão que nortearam junto com os pontos adquiridos com o GPS de navegação o desenho vetorial das parcelas.

Na etapa de pós-processamento optou-se por utilizar os dados da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC). A RBMC é uma rede de aparelhos receptores GPS de alta precisão que coletam dados contínuos em bases de coordenadas geográficas conhecidas (IBGE, 2010). A RBMC permite com que o usuário realize o seu levantamento de campo utilizando apenas um aparelho, uma vez que os dados das bases da RBMC são adquiridos gratuitamente via website do IBGE. A base utilizada no pós-processamento foi a de Montes Claros (MCLA - 16º43'13,42''S / 43º52'52,7383''W). Esta base foi escolhida por ser a mais próxima da área de estudo, localizada a uma distância linear média de 140km.

Os dados foram processados, ajustados e projetados no sistema de projeção Universal Transversa de Mercator (UTM), fuso 23L, usando o software Ashtech Solutions (©2002, Thales Navigation). As coordenadas de precisão finais foram transformadas em arquivo vetorial de pontos para posterior auxílio na etapa de desenho das parcelas.

A equipe do laboratório da UNIMONTES demarcou fisicamente em campo as parcelas colocando piquetes de PVC em cada um dos quatro cantos da mesma. No entanto, não houve demarcação das coordenadas destes piquetes. Todas as parcelas que puderam ser identificadas em campo foram georreferenciadas.

Parte da equipe da UNIMONTES ajudou na identificação dos locais em que se encontram os sítios de análise e as parcelas. As parcelas foram identificadas através das plaquetas metálicas que possuem uma numeração seqüencial para cada indivíduo arbóreo, o que possibilitou sua identificação através de uma planilha preparada para o campo.

Após a identificação do número da parcela, era necessário encontrar pelo menos dois piquetes não colaterais. Não foi possível em algumas parcelas achar os piquetes, pois muitos foram arrancados ou até mesmo deslocados. As parcelas que não puderam ser encontradas em campo foram desenhadas a partir da metodologia da UNIMONTES (espaçamento de 10m entre as parcelas).

Adotou-se a função média de aquisição de pontos do GPS de navegação, onde vários registros no mesmo local são adquiridos em um intervalo de tempo de 30s. Este procedimento foi feito para minimizar o efeito de erro de posicionamento inerente ao GPS de navegação. A coordenada final é o resultado da média de aquisição de pontos

adquiridos em cada piquete. Os pontos foram sobrepostos nas imagens em conjunto com os pontos adquiridos através do GPS topográfico, em seguida, as parcelas foram desenhadas. O total de parcelas identificadas foi de 238, divididas da seguinte forma:

1. Catolé – 35 parcelas; 2. Balneário – 63 parcelas; 3. Agropop – 70 parcelas; 4. Pântano – 70 parcelas.

5.1.4 Sobrevôo da Área de Estudo

O sexto campo foi realizado em outubro de 2009 para o reconhecimento geral da bacia do Rio Pandeiros. Um sobrevôo foi realizado utilizando uma aeronave do tipo ultraleve, a fim de facilitar a visualização das áreas de difícil acesso terrestre (Figura 5.4). O sobrevôo foi orientado através de uma rota traçada com o auxílio das imagens de satélite e inserida em um GPS de navegação. A rota escolhida foi a que passava por áreas ribeirinhas da bacia do rio Pandeiros, por todos os sítios de análises e por regiões que não puderam ser interpretadas visualmente nas imagens. Aproximadamente 111km lineares ao longo das matas ribeirinhas e da APA foram percorridos. Fotos aéreas oblíquas foram adquiridas e associadas à rota de GPS de navegação como forma de identificar diferentes feições ao longo da bacia.

Este procedimento orientou a interpretação das imagens para os processos de confecção do mapa de uso e ocupação do solo e classificação das imagens de alta resolução.

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

(g) (h)

Figura 5.4: Fotografias oblíquas obtida no sexto campo. (a) e (b) aeronave utilizada para a realização do sobrevôo, (c) detalhe da cidade de Bonito de Minas, (d) afloramento de calcário na área de estudo; (e) e (f) vista da mata ribeirinha; (g) meandros do rio Pandeiros com vegetação ribeirinha e (h) detalhe das margens do Rio Pandeiros. Fotos: Thiago de Alencar Silva (2009).