Temporal Analysis of Macrohabitats in the Pantanal via Aerial Photography Processing and Data from Remote Piloted Aircraft Systems
DOI:
https://doi.org/10.37002/biodiversidadebrasileira.v9i2.759Keywords:
RPAS, encroachment, Combretum spp, OBIAAbstract
Applications and product generation by orbital remote sensing for the mapping of wetlands due to low temporal and spatial resolution may not yield the expected results, especially in small areas. Thus, this work aimed to use data obtained by a Remotely Piloted Aircraft System and manned aircraft to analyze and characterize the landscape changes over 50 years, in a region of the Pantanal of Poconé/MT in detail level, as well as delimit the existing macrohabitats and spatially dimension the advance of Encroaching Species in the study area. For the database used in the study, aerial photographs were obtained with manned aircraft of the American Air Force (USAF), which carried out flights in the Pantanal Region in the years 1965/1966. As a current database, missions were programmed with a Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS), of the fixed wing model ECHAR 20B in August 2015. From the data collection, digital processing and geometric calibrations were performed temporal comparison of data obtained in 1965 (USAF) and 2015 (RPAS). Later, in the eCognition Developer software segmentation and Object-based Image Analysis (OBIA) in both data (USAF and RPAS), classification parameters, algorithms in the software were used as parameters and also the Normalized Difference Vegetation Index adapted to RPAS data. Through the results obtained, it was possible to delimit the existing macrohabitats and to verify the changes in the landscape in the period of 50 years. The specific and structural changes caused by the expansion of shrub / tree species in the area were quantified and qualified, mainly involving Combretum spp. (Pombeiro) and in some places Voshysia divergens (Cambará). The temporal analyzes, the use of OBIA and the advent of sensors coupled in RPAS for aerial surveys, presented excellent results compatible with scales of 1: 1000, providing subsidies that helped to understand the dynamics of the areas in the Pantanal and its macrohabitats, besides allowing advances in the geotechnical frontier for the development of new studies considering the standards in terms of spatial and temporal resolution.
References
Adámoli, J.A. 1982. O Pantanal e suas relações fitogeográficas com os cerrados: discussão sobre o conceito de complexo do Pantanal, p. 109-119. In: Anais do 32° Congresso Nacional da Sociedade Botânica do Brasil.
Amaral, J.A.M. 1987. Solos do Pantanal, p. 19-22. In: Recursos Forrageiros Nativos do Pantanal Matogrossense. EMBRAPA. 339p.
Amaral Filho, Z.P. 1984. Solos do Pantanal MatoGrossense, p. 91-96. In: 1º Simpósio sobre Recursos Naturais e Socioeconômicos do Pantanal. 265p.
Almeida, N.N. 1998. Estrutura e dinâmica de uma comunidade de plântulas em uma floresta sazonalmente inundável no Pantanal de Poconé, MT. Dissertação (Mestrado em Ecologia e Conservação da Biodiversidade). Universidade Federal de Mato Grosso. 93p
Barbosa da Silva, F.H.; Arieira, J.; Parolin, P.; Nunes da Cunha, C. N. & Junk, W.J. 2016. Shrub encroachment influences herbaceous communities in flooded grasslands of a neotropical savanna wetland. Applied Vegetation Science, 19(3): 391-400.
Breckenridge, R.P. et al. 2011. Comparison of unmanned aerial vehicle platforms for assessing vegetation cover in Sagebrush Steppe ecosystems. Rangeland Ecology & Management, 64(5): 521-532, doi:10.2111/REM-D-10-00030.1.
Carvalho, M.V.A. 2011. Classificação da cobertura e uso do solo com imagens WorldView-2 utilizando mineração de dados e análise baseada em objetos. Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto). Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. 179p.
Costa, C.P.; Cunha, C.N. & Costa, S.C. 2010. Characterization of the flora and structure of the shrub-tree layer in a cerrado area in Pantanal do Poconé, MT. Biota Neotropical, 10: 61-73.
Eldridge, D.J.; Bowker, M.A.; Maestre, F.T.; Roger, E.; Reynolds, J.F. & Whitford, W.G. 2011. Impacts of shrub encroachment on ecosystem structure and functioning: towards a global synthesis. Ecology Letters, 14: 709-722.
Fontana, D.C. 2011. Comportamento espectral da vegetação. . (Acesso em 15/04/2017). IBGE. Mapa de biomas e vegetação. 2004. Disponível em: . (Acesso em 30/02/2017).
Junk, W.J. 2005. Flood pulsing and linkages between terrestrial, aquatic and wetland system. Verh. Internat. Verein. Limnol., 29: 11-38.
Junk, W.J. et al. 1989. The flood pulse concept in river – floodplain systems. In: Proc Int Large River Symp (LARS). D.P. Dodge (ed). Canadian Journal of Fishers and Aquatic, 106: 110-127.
Moreira, M.A. 2005. Fundamentos de Sensoriamento Remoto e Metodologias de Aplicação. 3 ed. Universidade Federal de Viçosa. 320p.
Nunes, G.M.; Vieira, D.J.E. & Carvalho, S.P.C. Avaliação preliminar de dados obtidos por VANT em talhão florestal clonal de Eucalyptus urograndis H13 no Estado de Mato Grosso. In: Anais XI SENGEF, XI Seminário de Atualização em Sensoriamento Remoto e Sistemas de Informações Geográficas Aplicados à Engenharia Florestal. 8p.
Nunes, G.M. 2017. Marco metodológico para delimitação e mapeamento de áreas úmidas, p. 44-53. In: Nunes da Cunha, C. et al. Marcos referenciais para a lei federal do Pantanal e gestão de outras áreas úmidas. Editora EdUFMT. 156p.
Nunes da Cunha, C. & Junk, W.J. 2001. Distribution of wood plant communities along the flood gradient in the Pantanal of Poconé, Mato Grosso, Brazil. International Journal of Ecology and Environmental Sciences. 27p.
Nunes da Cunha, C. & Junk, W. J. 2004. Year-to-year changes in water level drive the invasion of Vochysia divergens in Pantanal grasslands. Applied Vegetation Science, 7: 103-110.
Pinho, C.M.D. et al. 2009. Classificação de cobertura do solo de ambientes intra-urbanos utilizando imagens de alta resolução espacial e classificação orientada a objetos, p.1681-1684. In: Almeida, C.M.; Pisani, R.J. et al. Análise comparativa entre o método de classificação supervisionada Maxver e NDVI para classes de uso do solo. In: X Congreso Argentino de Ingeniería Rural y II del Mercosur, 2009. 1.211p.
Ponzoni, F.J. & Shimabukuro,Y.E. 2010. Sensoriamento Remoto no Estudo da Vegetação. Ed. São José dos Campos: Parêntese. 128p
Rango, A. et al. 2006. Research Article: Using Unmanned Aerial Vehicles for Rangelands: Current Applications and Future Potentials. Environmental Practice, 8(03): 159-168.
Rebellato, L. & Nunes da Cunha, C. 2005. Efeito do “fluxo sazonal mínimo da inundação” sobre a composição e estrutura de um campo inundável no Pantanal de Poconé, MT, Brasil. Acta Bot. Bras., 19(4): 789-799.
Santos, S.A.; Nunes da Cunha, C.; Tomás, W.; Pinto de Abreu, U.G. & Arieira, J. 2006. Plantas Invasoras no Pantanal: Como Entender o Problema e Soluções de Manejo por Meio de Diagnóstico Participativo, Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento. EMBRAPA Pantanal. 45p.
Silva, F.H.B. 2011. Efeito da Invasão de Combretum laxum Jacq. (Combretaceae) em Comunidade de Campo Nativo do Pantanal de Poconé, Brasil. Dissertação (Mestrado em Ecologia e Conservação da Biodiversidade). Universidade Federal do Mato Grosso. 33p.
Turner, D.; Lucieer, A. & Watson, C. 2012. Na autmated technique for generating georectified mosaics from ultra-high resolution unmanned aerial vehicle (uav) imagery, based on atructure from motion (Sfm) point clouds. Remote Sensing, 4(5): 1392-1410.
Zedler, J.B. & Kercher, S. 2005. Wetlands resources: status, trends, ecosystem services, and restorability. Annual Review of Environment and Resources, 30: 39-74.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2019 Biodiversidade Brasileira - BioBrasil
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Os artigos estão licenciados sob uma licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial-SemDerivações 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0). O acesso é livre e gratuito para download e leitura, ou seja, é permitido copiar e redistribuir o material em qualquer mídia ou formato.
v3-3-0-3-2-1-8-release.27