Análise multitemporal do uso e ocupação da terra e identificação de ilhas de calor no município de Paço Lumiar (MA)

The recent process of city urbanization has intensified the changes in the land use and occupation, causing various environmental impacts from the transformation of the natural environment without planning. Among the environmental impacts there is the reduction of vegetation cover areas, occurrence of floods, air pollution and rising temperatures. Urban areas of cities tend to have higher temperatures than the areas to their surroundings and the very urban area, this phenomenon is called heat islands. Various techniques have been used to analyze the influence of the use and occupation of land in the heat island phenomenon, among them stands out the use of geotechnology for the Remote Sensing and Geographic Information Systems (GIS). In this perspective, this study aims to analyze the influence of land use and occupation in the emergence of heat islands in the city Paço do Lumiar – MA. The Delimitation of the study area analyzed in this study area analyzed in this research is justified by the fact present: (1) quick growth of urban population, (2) expansion of the urban network and (3) severe change of use and occupation of land. To develop this research, were adopted using techniques of remote sensing, digital processing of satellite imagery in a GIS environment. These techniques were used to classify the use and occupation of land and estimation of biophysical parameters: vegetation index (NDVI, IVAS and LAI), albedo, surface temperature (°C) and net radiation (W/m²). The results of the land use and occupancy classification showed that in 1988 the urban area occupied a total of 10.84 square kilometers and in 2014 rose to 22.47 km². The albedo values ranged from 0.06 to 1.02. The lowest values of albedo were found in areas with presence of water and vegetation cover higher density and higher values in more densely urbanized areas without vegetation. The analysis of NDVI of the spatio-temporal variation, IVAS and LAI occurred to the surface showed clear reduction of the class of higher values of vegetation, showing the replacement of vegetation by areas with greater urbanization, the lowest values of vegetation indices are observed mainly in the southwest portion of the city, area where are located the most densely occupied neighborhoods, like the Maiobão the neighborhood. It was verified that the surface temperatures showed certain pattern of spatial variation, above all, time. In dates analyzed surface temperature ranged from 23 to 37 °C, the lowest values were observed in class and vegetation water of higher density, showing that areas with greater availability of water and the presence of vegetation. The estimated net radiation revealed that the highest values of net radiation are found on areas with presence of dense vegetation and water bodies and the lowest values in the urban classes and shrub/herbaceous, with values ranging from 450 to 736 W/m² . The results of multi-temporal analysis of the use and occupation of the land made it possible to evaluate the influence of vegetation cover and fragmentation on the urban environment of the study area and contributed to data acquisition for monitoring environmental quality.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO processo de urbanização recente das cidades tem intensificado as modificações do uso e ocupação da terra, ocasionando diversos impactos ambientais oriundos da transformação do meio natural sem planejamento. Dentre os impactos ambientais, destaca-se a redução das áreas com cobertura vegetal, ocorrência de enchentes, poluição do ar e aumento das temperaturas. As zonas urbanas das cidades tendem a apresentar temperaturas mais elevadas do que as áreas ao seu entorno e na própria área urbana, este fenômeno é denominado de ilhas de calor. Várias técnicas têm sido utilizadas para analisar a influência do uso e ocupação da terra no fenômeno de ilhas de calor, entre elas destaca-se o uso das geotecnologias referentes ao Sensoriamento Remoto e aos Sistemas de Informações Geográficas (SIG). Nessa perspectiva, este estudo tem como objetivo analisar a influência do uso e ocupação da terra no surgimento de ilhas de calor na cidade de Paço do Lumiar - MA. A delimitação da área de estudo analisada nesta pesquisa se justifica pelo fato de apresentar: (1) crescimento acelerado da população urbana, (2) expansão da malha urbana e (3) intensa alteração do uso e ocupação da terra. Para desenvolver desta pesquisa, foram adotados o uso de técnicas de sensoriamento remoto, processamento digital de imagens de satélite em ambiente SIG. Essas técnicas foram utilizadas para a classificação do uso e ocupação da terra e estimativa dos parâmetros biofísicos: índices de vegetação (IVDN, IVAS e IAF), albedo, temperatura da superfície (°C) e saldo de radiação (W/m²). Os resultados da classificação de uso e ocupação da terra mostraram que em 1988 a área urbana ocupava um total de 10,84 km² e em 2014 passou para 22,47 km². Os valores do albedo variaram entre 0,061,02. Os menores valores do albedo foram encontrados em áreas com presença de água e com cobertura vegetal de maior densidade e os maiores valores em áreas mais densamente urbanizada e sem cobertura vegetal. A análise da variação espaço-temporais do IVDN, IVAS e IAF ocorridas à superfície, demonstrou clara diminuição da classe dos valores mais elevados de vegetação, evidenciando a substituição da cobertura vegetal por áreas com maior urbanização. Os menores valores dos índices de vegetação são observados principalmente na porção sudoeste do município, área onde estão localizados os bairros mais densamente ocupados, a exemplo o bairro do Maiobão. Pôde-se verificar que as temperaturas de superfície apresentaram certo padrão de variação espacial, sobretudo, temporal. Nas datas analisadas a temperatura de superfície variou de 23 a 37°C, cujos menores valores são observados na classe de água e vegetação de maior densidade, evidenciando que áreas com maior disponibilidade de água e presença de vegetação podem contribuir para a amenização dos efeitos de anomalias térmicas como as ilhas de calor. A estimativa do saldo de radiação revelou que os maiores valores do saldo de radiação são encontrados sobre áreas com presença de vegetação densa e corpos hídricos e os menores valores nas classes urbano e vegetação arbustiva/herbácea, com valores variaram de 450 a 736 W/m². Os resultados da análise multitemporal do uso e ocupação da terra possibilitaram avaliar a influência da cobertura vegetal e sua fragmentação sobre o ambiente urbano da área de estudo e contribuíram para aquisição de dados para monitoramento da qualidade ambiental