Integração geo-escalar: identificação do continuum urbano com pessoas, luzes e cobertura da terra

• Processo: 13/22038-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2014
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Humanas - Geografia - Geografia Humana
• Pesquisador responsável: Reinaldo Paul Pérez Machado
• Beneficiário: Reinaldo Paul Pérez Machado
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas (FFLCH). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ailton Luchiari ; Christopher Sennen Small ; Ligia Vizeu Barrozo
• Assunto(s): Mapeamento geográfico Região metropolitana Uso do solo Cobertura do solo Imageamento de satélite Sensoriamento remoto
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de Mistura Espectral | Identificação da mancha urbana | Luzes noturnas | Região Metropolitana | setores censitários | Geocartografia e Sensoriamento Remoto

Resumo

As áreas urbanas têm sido largamente estudadas e cartografadas tanto do ponto de vista da população como do uso do solo, mas as alterações nos limites político-administrativos e nas definições no uso do solo aumentam a dificuldade de quantificar as mudanças em áreas e períodos de tempo dilatados. As imagens satelitais proporcionam uma base consistente para mapear a cobertura da terra, sobre tudo se considerarmos a existência de arquivos com mais de 30 anos de registro dessas imagens; mas a correta identificação do uso do solo urbano permanece ainda como um desafio. Cidades menores, a ocupação difusa e diversos graus de conectividade espacial, combinados com a ausência de uma definição precisa do que é urbano, complicam a tarefa. O acervo de imagens orbitais mais comuns disponíveis para o maior período de tempo é provido pelas missões dos satélites da série Landsat. Entretanto, a resolução espacial de 30 m das imagens Landsat combinadas com a heterogeneidade espectral típica da cobertura do solo urbano resulta em que a maioria das áreas urbanas seja apontada por pixels espectralmente mistos. Os Modelos de Mistura Espectral podem prover uma solução baseada em fundamentos físicos para heterogeneidade espectral urbana porque eles permitem que a cobertura da terra seja representada como frações areais de componentes específicos, facilitando assim sua identificação. Uma parte da ambiguidade espectral das imagens tomadas com iluminação natural pode ser reduzida com o uso de diversas fontes de dados ancilares. As imagens produzidas pelo Defense Meteorological Satellite Program Operational Line Scanner - DMSP-OLS (Programa do Satélite Meteorológico de Defesa no Escâner de Línea Operacional) destacam as superfícies urbanizadas com a presença das luzes noturnas. Esse sensor tem sido utilizado para produzir séries de composições anuais de luzes noturnas temporalmente estáveis desde 1992 (Elvidge et al., 2001). Foi realizada a análise das mudanças na Região Metropolitana de São Paulo estudando as alterações nas frações de uso da terra indicadas nas imagens Landsat em conjunto com as transformações nas luzes noturnas observadas pelo sensor DMSP-OLS. As imagens produzidas pelo OLS permitem diferenciar o substrato urbano do não urbano de acordo com a presença e intensidade da iluminação urbana. Para determinar o continuum urbano se fez a sobreposição dos setores censitários em formato vetorial (IBGE, 2011) às imagens de Landsat e DMSP-OLS. Os limites da superfície conurbada foram traçados segundo o critério de 300 m de separação entre manchas urbanizadas a serem consideradas dentro da superfície urbana. (AU)