Automatic delineation of permanent preservation areas and land use conflict identification in the Sepotuba River watershed, Mato Grosso State, Brazil

O Código Florestal Brasileiro Lei no 4.771/65 e a Resolução do CONAMA no 303/02 instituíram o conceito de áreas de preservação permanente (APPs). As APPs têm papel vital dentro de uma bacia hidrográfica, por serem responsáveis pela manutenção, preservação e conservação dos ecossistemas ali existentes. A bacia hidrográfica como sistema é composta pelas inter-relações dos subsistemas social, econômico, demográfico e biofísico. Os objetivos deste trabalho foram: a) mapear o desmatamento na bacia hidrográfica do rio Sepotuba no Estado de Mato Grosso, entre 1984 e 2004, com intervalos de cinco anos, a partir de imagens temáticas obtidas do sensor TM/LANDSAT; b) delimitar automaticamente as áreas de preservação permanente da bacia hidrográfica e identificar os conflitos de uso da terra, no período de 1984 a 2004; e c) avaliar os mapas de solos, atualizando a legenda de acordo com EMBRAPA (1999), e a aptidão agrícola das terras da bacia hidrográfica do rio Sepotuba-MT, contrapondo-os com as áreas de preservação permanente, conforme estabelecido pela Resolução do CONAMA no 303/02. Os mapas de uso da terra correspondentes à área de estudo foram gerados a partir das imagens digitais TM/LANDSAT, obtidas em agosto de 1984, julho de 1989, junho de 1994, agosto de 1999 e agosto de 2004. Foram geradas cinco classes de uso da terra: Floresta Nativa, Cerrado, Campo Sujo, Agropastoril e Água. Os resultados mostraram que a área total da bacia hidrográfica do rio Sepotuba é de 984.450 ha; observou-se redução de Floresta Nativa na ordem de 38,60% e ampliação das classes de Cerrado (3,44%), Campo Sujo (119%) e Agropastoril (16,83%), durante os 20 anos analisados. Dos 984.450 ha da área total da bacia, 296.809 ha (30,15%) foram identificados e mapeados como áreas de preservação permanente. As categorias de APPs delimitadas para a bacia foram: mata ciliar com 55.166 ha, nascente e sua área de contribuição com 96.100 ha, terço superior da bacia com 146.369 ha, terço superior do morro com 20.616 ha e declividade superior a 45º com 0,36 ha. A somatória da área com atividade antrópica dentro das categorias de APPs na bacia hidrográfica do rio Sepotuba foi de 86.161 ha (29,03%). As classes de solo com maiores áreas na bacia hidrográfica foram: PVAd1 257.669 ha (26,17%), PVAd3 107.678 ha (10,93%), RQod1 155.512 ha (15,8%) e RQod2 248.033 ha (25,19%). O subgrupo de aptidão agrícola 4p foi o que ocupou a maior área, com 544.904 ha (55,35%) da área da bacia, seguido do subgrupo 4(p), com área de 248.033 ha (25,19%). Somente 176.771 ha (18%) da área da bacia hidrográfica foram considerados aptos para atividades agrícolas diversas. Conclui-se que a utilização de um sistema de informação geográfica e o uso de imagens de satélite são ferramentas importantes para obter uma excelente base de dados. A metodologia para delimitação automática das áreas de preservação permanente possibilitou gerar mapas de uso da terra que podem ser usados na implementação do manejo adequado da bacia hidrográfica. Podem ainda dar base para a delimitação das áreas de preservação permanente no campo, como também ser utilizados pelos órgãos governamentais com poder de fiscalização, para identificar e localizar as áreas que estão em conflito de uso da terra, viabilizando, de maneira sem precedentes, a aplicação do Código Florestal.The Brazilian Forest Law # 4,771/65 and the CONAMA Act # 303/02 instituted permanent preservation area (PPAs) norms. PPAs have a vital role within a watershed, being responsible for ecosystems maintenance, preservation and conservation. The watershed as system is composed of social, economic, demographic and biophysical sub-systems interrelations. The study objectives were: to map the deforestation in the Sepotuba River watershed, in Mato Grosso State, Brazil, occurring from 1984 to 2004, with fiveyear intervals, using thematic images obtained from the TM/LANDSAT sensor; b) to delineate automatically the watershed permanent preservation areas and to identify the land use conflicts occurring from 1984 to 2004; and c) to evaluate the soils maps, updating their legends in agreement with EMBRAPA classification (1999) and agricultural aptitude for the Sepotuba River watershed, superimposing them over permanent preservation areas, as established by CONAMA CT # 303/02. The land use maps covering the study area were generated from the digital TM/LANDSAT images, obtained in August 1984, July 1989, June 1994, August 1999 and August 2004. Five classes of land use were generated: natural forest, savanna woodlands, sparse woodlands, agro-pastoral lands and water. Results show that the Sepotuba River watershed total area is 984,450 ha. During the analyzed period, natural forest area diminished by woodlands (119%) and agro-pastoril (16.83%) classes. Considering the 984,450 ha basin total area, 296.809 ha (30.15%) were identified and mapped as permanent preservation areas. The PPA categories defined for the basin were: riparian forest with 55,166 ha, spring-waters and their contribution areas with 96,100.56 ha, upper third of basin with 146,369 ha, upper third of hilltops with 20,616 ha and steep slopes greater than 45o with 0.36 ha. The total occupied land use areas within the Sepotuba River watershed PPA categories was 86,161 ha (29.03%). The largest soil classes in the watershed were: PVAd1 257,669 ha (26.17%), PVAd3 107,678 ha (10.93%), RQod1 155,512 ha (15.8%) and RQod2 248,033 ha (25.19%). The 4p agricultural aptitude subgroup occupied the largest area, with 544,904 ha (55.35%) of total basin area, followed by the subgroup 4(p) with area of 248,033 ha (25.19%). Only 176,771 ha (18%) of the watershed area were considered suitable for diverse agricultural activities. It is concluded that the use of geographical information systems and satellite images are important tools for generating excellent data bases. The methodology for automatic delineation of permanent preservation areas facilitated land use map generation, proving suitable for use in the implementation of adequate watershed management. Additionally, these maps can facilitate permanent preservation area delineation in the field, as well as be used in government surveillance to identify and locate the areas of land use conflict, making possible, in an unprecedented way, application of the Forest Law.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic