Multi-temporal analysis of radiometric changes in satellite images of forest edges to infer selective-logging areas in the Amazon forest / Análise multitemporal das mudanças radiométricas em imagens de satélite de bordas de floresta para inferir áreas de corte seletivo na floresta Amazônica

Radiometric changes observed in multi-temporal optical satellite images have an important role in efforts to characterize selective-logging areas. The aim of this study was to analyze the multi-temporal behavior of spectral-mixture responses in satellite images in simulated selective-logging areas in the Amazon forest, considering red/near-infrared spectral relationships. Forest edges were used to infer the selective-logging infrastructure using differently oriented edges in the transition between forest and deforested areas in satellite images. TM/Landsat-5 images acquired at three dates with different solar-illumination geometries were used in this analysis. The method assumed that the radiometric responses between forest with selective-logging effects and forest edges in contact with recent clear-cuts are related. The spatial frequency attributes of red/near infrared bands for edge areas were analyzed. Analysis of dispersion diagrams showed two groups of pixels that represent selective-logging areas. The attributes for size and radiometric distance representing these two groups were related to solar-elevation angle. The results suggest that detection of timber exploitation areas is limited because of the complexity of the selective-logging radiometric response. Thus, the accuracy of detecting selective logging can be influenced by the solar-elevation angle at the time of image acquisition. We conclude that images with lower solar-elevation angles are less reliable for delineation of selecting logging.

Mudanças radiométricas observadas em imagens multitemporais de satélites ópticos têm importante papel na caracterização de áreas afetadas pelo corte seletivo. O objetivo desse estudo foi analisar o comportamento multitemporal da resposta da mistura espectral em imagens de satélite de áreas simuladas por corte seletivo de madeira na floresta amazônica, considerando as relações espectrais do vermelho/infravermelho próximo. Para a análise dos dados foram utilizadas as margens da floresta para inferir a infraestrutura de exploração florestal em diferentes orientações a partir da transição entre áreas de floresta e desmatamento em imagens de satélite. Imagens do sensor TM/Landsat-5 adquiridas em três datas distintas com diferentes geometrias de iluminação solar foram utilizadas na análise. O método utilizado presume que as respostas radiométricas entre a floresta com efeitos do corte seletivo e as margens da floresta em contato com áreas recém-desmatadas estão relacionadas. Os atributos da frequência espacial das bandas espectrais do vermelho/infravermelho próximo foram analisados. A análise dos diagramas de dispersão mostraram dois grupos de pixels que representam áreas de corte seletivo. Os atributos de tamanho e distância radiométrica representando esses dois grupos foram relacionados com o ângulo de elevação solar. Os resultados sugerem que a detecção de áreas exploradas é limitada devido à complexidade da resposta radiométrica do corte seletivo. Assim, a acurácia em detectar o corte seletivo pode ser influenciada pelo ângulo de elevação solar durante a aquisição das imagens. Nós concluímos que imagens com ângulos de elevação solar baixos são menos confiáveis para a delimitação do corte seletivo.

Desmatamento no sul do estado de Roraima: padrões de distribuição em função de projetos de assentamento do INCRA e da distância das principais rodovias (BR-174 e BR-210) / Deforestation in the southern portion of the Roraima state: distribution with respect to INCRA settlement projects and distance from major highways (BR-174 and BR-210)

O desmatamento na Amazônia representa, atualmente, um dos principais problemas ambientais do Brasil. A contenção deste processo requer políticas públicas baseadas no entendimento das forças que controlam, aceleram e desaceleram a perda de floresta. Para avaliar ocorrências de desmatamento no sul do Estado de Roraima foram utilizados dois buffers de 20 km de largura subdivididos em oito faixas de 2500 metros ao longo das duas principais rodovias da região: BR-174 e BR-210 em um ambiente de Sistema de Informações Geográficas - SIG. O período analisado foi entre 2001 e 2007, sendo utilizados dados de desmatamento do PRODES e análises visuais em imagens TM Landsat 5. Também foram utilizados arquivos shapefile da malha viária e de Projetos de Assentamento (PAs) do Sul do Estado de Roraima, junto com observações de campo. Os resultados mostraram que os desmatamentos do período estão fortemente relacionados com a disponibilidade de estradas e com o número de famílias dentro dos PAs. O desmatamento foi maior na área da BR-210 pela presença na região de grandes proprietários e invasões de terras. O pólo madeireiro, situado à margem da BR-174, pode ter influenciado na formação de pequenas áreas de desmatamento na região de Rorainópolis. A exploração madeireira predatória e novas ocupações de terras estão acontecendo de forma rápida e desordenada. Este quadro indica forte potencial para a perda de floresta em Roraima caso o fluxo de migração para esta área aumentar, como seria esperado se Roraima for conectada ao "Arco do Desmatamento" pela reabertura da Rodovia BR-319, ligando Manaus a Porto Velho.

Deforestation in the Amazon currently represents one of the greatest environmental issues in Brazil, and stopping this process requires public policies based on understanding the forces that control the forest loss in different parts of Amazonia. We evaluated deforestation in the southern portion of Roraima State using a Geographical Information System (GIS) to delineate buffers along each of the two main highways that cross the region: BR-174 and BR-210. Each buffer was 20 km wide and was divided into eight strips 2500 m in width. The study covered the 2001-2007 period using annual deforestation data from PRODES vector files and visual analysis of TM Landsat 5 imagery. We also used shape files of roads and settlement projects in the southern part of Roraima coupled with field observations. Deforestation in the period was strongly related to the availability of roads and to the number of families present in the settlement project. The occurrence of deforestation was highest in the area of the BR-210 where large landowners and land invasions were present. The logging center on the BR-174 may have influenced the formation of small clearings in the Rorainópolis city neighbor. Predatory logging and new land occupations by both small and large landholders are spreading quickly in a disorderly fashion. This situation has high potential for forest loss since migration is expected to increase if Roraima is connected to the "Arc of Deforestation" by reopening the BR-319 Highway, which would connect Manaus to Porto Velho.

Efeito da exploração madeireira sobre o número de indivíduos férteis de três espécies arbóreas comerciais na Amazônia oriental / Effects of logging on the number of fertile individuals of three commercial tree species in Eastern Amazonia

Estudos da ecologia reprodutiva de árvores são fundamentais para compreender os possíveis impactos da exploração madeireira e para subsidiar o aperfeiçoamento das práticas de manejo. Os objetivos desse trabalho foram: 1) estimar a proporção e o número de indivíduos reprodutivos por classe de diâmetro de Chrysophyllum lucentifolium subsp. pachycarpum, Lecythis lurida e Pseudopiptadenia psilostachya, três espécies madeireiras, em uma floresta em Paragominas (PA) e; 2) estimar o impacto da exploração de 90 por cento dos indivíduos com DAP > 50 cm sobre o número de indivíduos reprodutivos das mesmas espécies no local. Durante uma estação reprodutiva de cada espécie, foram amostradas 80 árvores de L. lurida, 76 de P. psilostachya e 76 de C. lucentifolium. Foi estimado que 14,9 por cento de todos os indivíduos férteis de C. lucentifolium, 35,9 por cento de L. lurida e 72,4 por cento de P. psilostachya tinham DAP > 50 cm no ano de amostragem. Assim, o corte de 90 por cento dessas árvores causaria uma redução de 13,4 por cento, 32,6 por cento e 65,2 por cento do número de indivíduos férteis de C. lucentifolium, L. lurida e P. psilostachya, respectivamente. Se as proporções de indivíduos férteis fossem constantes ao longo do tempo, para preservar metade dos indivíduos férteis de P. psilostachya seria necessário manter 30 por cento e não 10 por cento daqueles com DAP > 50 cm. Os resultados indicam que, adotando-se um único diâmetro mínimo de corte e retendo-se a mesma proporção de árvores acima desse diâmetro, o efeito em termos de porcentagem de indivíduos reprodutivos retirados da população pode variar entre espécies na ordem de aproximadamente cinco vezes.

Studies concerning the reproductive ecology of trees are important so as to better understand the impacts of logging and for the definition of guidelines to improve management practices. The aim of this study was to estimate (1) the number and proportion of reproductive individuals of Chrysophyllum lucentifolium subsp. pachycarpum, Lecythis lurida e Pseudopiptadenia psilostachya per size class, and (2) the impact of harvesting 90 percent of individuals > 50 cm dbh on the number of reproductive trees. We sampled 80 L. lurida, 76 P. psilostachya and 76 C. lucentifolium trees during one reproductive season. We estimated that 14.9 percent of all fertile individuals of C. lucentifolium, 35.9 percent of L. lurida and 72.4 percent of P. psilostachya were > 50 cm dbh in that year. Therefore, the harvest of 90 percent of these trees would cause a 13.4 percent, 32.6 percent, and 65.2 percent reduction in the number of fertile individuals of C. lucentifolium, L. lurida and P. psilostachya, respectively. If these proportions were stable over time, it would be necessary to keep 30 percent instead of 10 percent of individuals > 50 cm dbh in order to preserve half of the P. psilostachya fertile individuals. The results indicate that the effects of adopting a single minimum cutting diameter and of setting aside the same proportion of trees above that diameter on the proportion of remaining fertile individuals may vary by a factor of five among species.