Publicação
Dinâmica espaço-temporal dos recursos hídricos e da cobertura vegetal da região Nordeste do Brasil
| Resumo: | Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2023-06-16T16:03:23Z No. of bitstreams: 1 Jhon Lennon Bezerra da Silva.pdf: 9317655 bytes, checksum: 0e11db292fc0e4087e238bcf023d0e50 (MD5) |
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| Autores principais: | SILVA, Jhon Lennon Bezerra da |
| Assunto: | Semiárido Nordeste (BR) Sensoriamento remoto Cobertura vegetal Índice de vegetação Recurso hídrico CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA |
| Ano: | 2023 |
| País: | Brasil |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | IBICT |
| Idioma: | português |
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This study aimed to diagnose and analyze the spatial-temporal dynamics of the water resources and vegetation cover of the Brazilian Northeast, with use of the geoprocessing and remote sensing, estimating physical-hydric parameters to the surface, during 20 years (2000-2019). For the development of the research, geospatial data from different satellites/sensors (Landsat, MODIS, TRMM) were implemented along with the applicability of software and digital processing scripts of satellite images, responsible for performing estimates of vegetation index (NDVI, EVI, SAVI, and LAI) and water (NDWI and MNDWI), albedo and surface temperature, rainfall and actual evapotranspiration. The patterns of distribution and spatial-temporal variability of the geophysical indices highlighted from thematic maps of land cover were statistically evaluated by analysis of the trend of land use, descriptive, multivariate, correlation, and regression statistics. The results of the trend analysis detected losses in the forest areas, while in the areas of agriculture and livestock and non-vegetated areas there was a significant increase, i.e., indicative of environmental degradation. The water bodies highlighted a spatial-temporal variability linked to the rainfall fluctuations in the Northeast region. The vegetation indices showed a similar pattern of behavior and highlighted among themselves the vulnerability of the vegetation cover in the Northeast Region and Northeastern Semiarid, due the intensification and severity of drought events, which are reflections of high rainfall variability, conditions that reflected in the water availability pattern of the Northeastern Semiarid, highlighted in the water indexes, so that the water condition showed the potential of the effects of drought, highlighting the reduction of the water bodies and increase of the non-vegetated areas in the Northeastern Semiarid. This pattern of change in coverage and land use highlighted high values of albedo and temperature, with the remarkable formation of heat islands over the Brazilian Northeast. The distribution pattern of actual evapotranspiration was shown to be conditioned to fluctuations of the rain and to presence and/or absence of vegetation cover, highlighting the lowest values about the regions of the Northeastern Semiarid. It is worth mentioning, among all the physical-hydric parameters, the remarkable period from 2012 to 2019, which presents a condition of high-water deficit. It is concluded that the rainfall variability directly impacted the dynamics and resilience of vegetation and of the water bodies, which in turn affected the energy exchange processes and the evapotranspiration of the vegetation cover. Statistical analysis and principal component highlighted strong correlations of the physical-hydric parameters in the spatial-temporal analysis. Remote sensing effectively identified the quantitative and spatial-temporal variability of the physical-hydric parameters, that presented as sensitive indicators of the water deficit conditions, environmental, soil, and water degradation. A aplicabilidade de geotecnologias e conjuntos de técnicas de sensoriamento remoto e imagens de satélites permitem detectar mudanças da cobertura e uso da terra em nível local, regional e global. O diagnóstico espaço-temporal da variabilidade climática e padrões de mudanças ambientais de regiões áridas e semiáridas, especialmente a degradação da vegetação nativa, de corpos hídricos e do solo, é peça-chave para minimizar pressões e impactos aos ecossistemas naturais. Objetivou-se diagnosticar e analisar a dinâmica espaço-temporal dos recursos hídricos e cobertura vegetal do Nordeste brasileiro, com uso do geoprocessamento e sensoriamento remoto, estimando parâmetros físico-hídricos à superfície, durante 20 anos (2000-2019). Para o desenvolvimento da pesquisa foram implementados dados geoespaciais de diferentes satélites/sensores (Landsat, MODIS, TRMM) junto com a aplicabilidade de softwares e scripts de processamento digital de imagens orbitais, responsáveis por realizar estimativas de índices de vegetação (NDVI, EVI, SAVI e IAF) e de água (NDWI e MNDWI), albedo e temperatura da superfície, precipitação pluviométrica e evapotranspiração real. Os padrões de distribuição e variabilidade espaço-temporal dos índices geofísicos destacados a partir de mapas temáticos da cobertura da terra foram avaliados estatisticamente por análise de tendência do uso solo, estatística descritiva, multivariada, de correlação e regressão. Os resultados da análise de tendência detectaram perdas nas áreas da floresta, enquanto nas áreas da agropecuária e não vegetada, observou-se ampliação significativa, ou seja, indicativo de degradação ambiental. Os corpos hídricos destacaram uma variabilidade espaço-temporal ligados às flutuações pluviométricas da região Nordeste. Os índices de vegetação apresentaram um padrão de comportamento análogo e destacaram entre si a vulnerabilidade da cobertura vegetal na região Nordeste e Semiárido nordestino, devido à intensificação e à gravidade dos eventos de seca, que são reflexos da alta variabilidade pluviométrica, condições que refletiram no padrão de disponibilidade hídrica do Semiárido Nordestino, destacadas nos índices de água, de modo que a condição hídrica evidenciou a potencialidade dos efeitos da seca, destacando a redução dos corpos hídricos e aumento das áreas não vegetadas no Semiárido Nordestino. Esse padrão de mudança na cobertura e uso da terra destacou altos valores do albedo e temperatura, com a formação marcante de ilhas de calor sobre o Nordeste Brasileiro. O padrão de distribuição da evapotranspiração real mostrou-se condicionado às flutuações da chuva e à presença e/ou ausência da cobertura vegetal, destacando os menores valores sobre as regiões do Semiárido Nordestino. Vale destacar, dentre todos os parâmetros físico-hídricos, o período marcante de 2012 a 2019, que apresenta uma condição de alto déficit hídrico. Conclui-se que a variabilidade pluviométrica impactou diretamente na dinâmica e resiliência da vegetação e dos corpos hídricos que, por sua vez, afetou os processos de troca de energia e a evapotranspiração da cobertura vegetal. As análises estatísticas e de componentes principais destacaram fortes correlações dos parâmetros físico-hídricos na análise espaço-temporal. O sensoriamento remoto, de forma efetiva, identificou a variabilidade quantitativa e espaço-temporal dos parâmetros físico-hídricos, que se apresentaram como indicadores sensíveis das condições de déficit hídrico, da degradação ambiental, do solo e da água. |
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