CONHEÇA OS PASSOS DO MÉTODO MAPBIOMAS ALERTA

O MapBiomas Alerta consiste em um sistema de compilação de alertas provenientes de diferentes sistemas de detecção de desmatamento no Brasil, todos baseados em sensoriamento remoto. O processamento desse conjunto de alertas envolve a agregação, validação e refinamento dos limites espaciais com base no emprego de  imagens de satélites de alta resolução (Planet Scope com 3,7 m de resolução espacial), geração de laudos e publicação dos resultados finais em uma plataforma única, de acesso aberto (https://plataforma.alerta.mapbiomas.org).

Nesta seção, apresentamos uma explicação simplificada da metodologia de processamento do MapBiomas Alerta, bem como algumas limitações do método e diferenças em relação aos dados anuais oficiais de desmatamento.

DESCRIÇÃO DAS ETAPAS

O processo do MapBiomas Alerta envolve as etapas de compilação, validação, refinamento, cruzamento com dados públicos, auditoria e publicação dos alertas e laudos de desmatamento (Figura 1).

Figura 1. Processo metodológico do MapBiomas Alerta para compilação, validação, refinamento, cruzamento de dados, auditoria e publicação de alertas de desmatamento no Brasil. 

Etapa 1: Compilação dos alertas de sistemas existentes para todos os biomas brasileiros.

O MapBiomas Alerta consulta, organiza e consolida informações produzidas pelos vários sistemas oficiais e independentes, que monitoram o desmatamento no Brasil e geram alertas de desmatamento com base em imagens de 10 m, 30 m ou até 60 m de resolução espacial (Quadro 1). Para o ano de 2023, o MapBiomas Alerta consultou mensalmente os alertas disponibilizados pelas seguintes fontes de informação e sistemas existentes:

Quadro 1. Sistemas de detecção de desmatamento e fonte utilizados nos biomas brasileiros atualmente no MapBiomas Alerta.

Nome	Fonte	Bioma(s)	Link
DETER (apenas alertas de desmatamento. Não são analisados alertas de degradação, incêndio ou exploração madeireira)	Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)	Amazônia, Cerrado e Pantanal	https://terrabrasilis.dpi.inpe.br/
SAD	IMAZON	Amazônia	https://imazon.org.br/categorias/sad/
SAD Caatinga	Geodatin	Caatinga	n.a.
SAD Mata Atlântica	SOS Mata Atlântica e ArcPlan	Mata Atlântica	https://www.sosma.org.br/iniciativas/alertas
SAD Pantanal	SOS Pantanal e ArcPlan	Pantanal	n.a.
SAD Pampa	GeoKarten e UFRGS	Pampa	n.a.
SAD Cerrado*	Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (IPAM)	Cerrado	https://sadcerrado.ipam.org.br/
SIRAD-X	Instituto Socioambiental (ISA) e rede Xingu+	Região da Bacia do Xingu na Amazônia e Cerrado	https://xingumais.org.br/siradx
GLAD	Universidade de Maryland	Pampa	https://glad.umd.edu/
PRODES**	Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)	Amazônia, Cerrado, Pampa e Pantanal	https://terrabrasilis.dpi.inpe.br/

*No SAD Cerrado foram considerados os alertas de desmatamento com áreas superiores a 10 hectares, para o período de julho a dezembro de 2023.

** Os polígonos do PRODES são incorporados posteriormente para evitar omissões

O SIRAD-X complementa os dados do SAD e do DETER com monitoramento do desmatamento por imagens de radar do satélite Sentinel-1 na Bacia do Xingu, nos biomas Amazônia, Cerrado e Pantanal. O SAD Caatinga foi desenvolvido pela Geodatin em parceria com a Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS) para detectar através da comparação de imagens Sentinel 2 (10m de resolução espacial) desmatamento com foco nas matas secas no bioma Caatinga, podendo incluir algumas áreas no Cerrado e na Mata Atlântica. Já o SAD Mata Atlântica e o SAD Pantanal, ambos utilizando imagens Sentinel 2, foram desenvolvidos com foco nas formações florestais e savânicas, nos respectivos biomas, pela SOS Mata Atlântica e SOS Pantanal em parceria com a ArcPlan. O SAD Pampa, utilizando imagens Sentinel 2, foi desenvolvido pela GeoKarten em parceria com a Universidade Federal do Rio Grande do Sul, e está em operação para detecção de desmatamentos em ambientes florestais e em testes para ambientes campestres (ainda não incluídos nas análises do Relatório Anual do Desmatamento 2023). O SAD Cerrado foi desenvolvido pelo IPAM, em parceria com o Laboratório de Processamento de Imagens e Geoprocessamento da Universidade Federal de Goiás (LAPIG-UFG) e o MapBiomas, com foco nas formações florestais, savânicas e campestres do bioma Cerrado a partir de imagens Sentinel-2 com resolução de 10 metros.

Além das fontes de alertas mensais, também estão sendo incluídas fontes de alertas anuais para tratar de reduzir as  omissões (PRODES/INPE, Atlas dos Remanescentes Florestais/SOS Mata Atlântica e INPE para a Mata Atlântica).

Etapa 2: Validação e seleção de imagens de antes e depois

O processo de validação ocorre em duas etapas. A primeira etapa é feita de forma automatizada, eliminando todos os alertas de desmatamento já  detectados nos levantamentos anteriores. O segundo passo é feito mediante inspeção visual por analistas treinados e organizados em equipes por biomas, com o suporte dos mosaicos mensais das imagens de alta resolução da constelação de satélites Planet (imagens com 3,7 m de resolução). Nesse momento, também pode ocorrer o descarte dos alertas que correspondem a casos de falsos positivos, com o registro correspondente do motivo da rejeição (ex. silvicultura, agricultura, sazonalidade). Somente quando a inspeção visual detecta o evento de desmatamento, o alerta é então considerado válido. A partir daí, são selecionadas e  adquiridas,  com recursos do projeto, duas imagens de satélite: uma imagem onde é possível visualizar a vegetação nativa antes do desmatamento e uma imagem onde é possível constatar a área que foi desmatada. A obtenção das imagens considera uma área mínima de 500 por 500 m, contemplando a área do desmatamento e do seu  entorno para auxiliar na  contextualização da área desmatada.

Etapa 3: Validação e refinamento nas imagens de alta resolução

Após a confirmação do desmatamento associado a cada alerta, e da seleção do par de imagens de alta resolução, é necessário refinar os limites espaciais da área efetivamente desmatada. Esse refinamento é feito mediante um processamento automatizado de classificação que garante  maior precisão na definição dos contornos da área que teve a vegetação nativa suprimida. A geração do polígono refinado é feita com  uso de um algoritmo de classificação supervisionada (Random Forest), que é processado na plataforma Google Earth Engine por meio do Workspace, um aplicativo de processamento  desenvolvido pelo MapBiomas. A  classificação é realizada com a coleta de amostras de treinamento nas imagens de alta resolução, tanto para representar  a área desmatada e as áreas vizinhas não desmatadas.  A classificação final resulta num  polígono refinado que passa por um processo de simplificação para remover o excesso de vértices (Figura 2). Com base nas imagens de antes e depois do desmatamento, o intérprete também identifica e registra o vetor de pressão que pode ter causado o evento de desmatamento (mineração, garimpo, expansão urbana, agropecuária, eventos climáticos extremos ou outros).

Figura 2. Exemplo de imagens Planet de antes e de depois do desmatamento e o polígono refinado do alerta de Cód. 927577 de 2023.

Observação

Para o SAD Cerrado, as etapas 2 e 3 são realizadas em conjunto dentro do aplicativo Workspace, utilizando imagens Sentinel-2 com resolução de 10m para fazer a validação e o refinamento dos polígonos detectados. Tal procedimento foi desenvolvido para dar celeridade à etapa de seleção de imagens, considerando o grande volume de alertas gerados pelo SAD Cerrado.

Etapa 4: Cruzamento com bases de dados territoriais públicas

Os polígonos refinados, contendo a delimitação precisa da área desmatada, são espacialmente sobrepostos com informações espaciais fundiárias e de fiscalização, incluindo limites de Terras Indígenas (TIs), de Unidades de Conservação (UCs), de territórios quilombolas, de assentamentos rurais, das áreas registradas no Cadastro Ambiental Rural (CAR) – contemplando inclusive as Áreas de Preservação Permanente (APPs) e de Reserva Legal (RL) declaradas –, além de áreas embargadas pelos órgãos ambientais, autorizações de supressão e planos de manejo florestal do Sinaflor do IBAMA. Os alertas também são vinculados a limites geográficos como municípios, estados, biomas e bacias hidrográficas. Também são considerados os cruzamentos com territórios especiais, como Amazônia Legal, área de aplicação da Lei da Mata Atlântica, MATOPIBA, AMACRO, Reservas da Biosfera e outros. Esses cruzamentos qualificam os alertas e permitem gerar laudos técnicos fundamentados com informações que são relevantes para as instituições usuárias.

Etapa 5: Auditoria

Cada polígono refinado passa por um processo final de auditoria feito pelo supervisor técnico de cada bioma. Nesta etapa, avalia-se a eventual necessidade de refazer algum ajuste antes da publicação final do desmatamento confirmado.

Etapa 6: Publicação

Todos os polígonos de desmatamento confirmados são publicados na Plataforma MapBiomas Alerta, com atualização semanal. São disponibilizados laudos para cada desmatamento confirmado e para cada cruzamento de um alerta com um imóvel registrado no CAR, SIGEF e SNCI (com área superior a 0,1 ha). Os laudos contém as seguintes informações:

• código do alerta de desmatamento;
• fonte original do alerta (sistema de detecção);
• Bioma, Estado e Município;
• área do desmatamento;
• área do desmatamento que cruza com o imóvel;
• código do imóvel;
• imagem e data de antes do desmatamento;
• imagem e data de depois do desmatamento;
• sobreposição do desmatamento com: APP, Reserva Legal, nascentes, Terras Indígenas, Unidades de Conservação, Plano de Manejo Florestal Sustentável, áreas embargadas, autorização de supressão da vegetação, e outros;
• descrição simplificada das coordenadas do polígono do desmatamento;
• histórico da cobertura e uso da terra do MapBiomas na área avaliada.

Cancelamento e retificação de alertas pós-publicação

Em determinadas situações, os alertas publicados na Plataforma MapBiomas Alerta podem  ser retificados, ou até mesmo cancelados. Sempre que houver um apontamento formal ou  um solicitação fundamentada indicando possíveis erros associados aos alertas, seja por parte de órgãos ambientais ou usuários da plataforma, a equipe técnica realiza uma nova análise minuciosa desses alertas. 

Essa análise é realizada verificando as imagens da Planet, mas também, caso haja necessidade, várias outras informações complementares como imagens de outros satélites (Sentinel, Landsat, etc.), imagens de satélite de alta resolução disponíveis no Google Earth, além do Mapeamento de Uso e Cobertura do MapBiomas. Nos casos em que se confirma que o alerta publicado não se trata de fato de um evento de desmatamento/conversão de vegetação nativa (independentemente de rendimento lenhoso, regularidade ou responsabilidade), o alerta é cancelado.  Isso significa que ele é removido do mapa e das estatísticas da plataforma, indicando-se o motivo do cancelamento. O polígono do alerta removido é mantido na base de dados apenas para consulta individual por meio do seu código identificador, onde fica registrado o motivo de seu cancelamento. 

Em alguns casos, podem ser realizadas retificações na delimitação espacial  do alerta, sempre com o objetivo de melhor representar o evento de desmatamento em questão. Da mesma forma, caso algum erro ou problema esteja relacionado com as imagens vinculadas ao polígono do alerta, novas imagens podem ser selecionadas e atualizadas na plataforma. Todas as retificações ficam registradas no sistema e a informação é disponibilizada publicamente  na plataforma, incluindo a data em que o alerta foi retificado.

Figura 3. Exemplo de retificação dos limites espacias do alerta após a publicação para o alerta de Cód. 564078, detectado no ano de 2022.

Ressaltamos que não há qualquer análise ou definição sobre a legalidade ou regularidade em relação aos alertas de desmatamento apresentados na plataforma. Toda e qualquer perda de vegetação nativa detectada e confirmada configura um alerta.

Limitações do Método 

Como todo método, o MapBiomas Alerta possui algumas limitações que devem ser consideradas na aplicação de seus dados:

1. Tempo de processamento – a importação dos alertas a partir de suas fontes (sistemas de detecção) ocorre mensalmente, com exceção dos alertas do DETER, que ocorrem a cada 15 dias. Como parte do processamento dos alertas é feita individualmente e de forma visual por analistas treinados, o tempo de validação e processamento depende do bioma e da época do ano. Com isso, o tempo transcorrido desde a data de detecção pelo sistema fonte, até a publicação na plataforma no MapBiomas Alerta pode variar entre 30 a 90 dias.  A ênfase do MapBiomas Alerta é a de aumentar a certeza sobre os eventos  de desmatamento reportados  e de fornecer laudos detalhados e prontos para uso na fiscalização remota. As operações de fiscalização rápida em campo, que visam flagrante, podem ser planejadas diretamente com os sistemas de detecção pré-existentes.

2. Omissões de Alertas – os desmatamentos são validados e refinados a partir da existência de um alerta capturado previamente por um sistema de detecção de desmatamento de terceiros. As possíveis omissões destes sistemas em detectar o desmatamento também afetam os alertas avaliados pelo MapBiomas Alerta. 

No início do MapBiomas Alerta, grande parte dos biomas brasileiros não possuíam um sistema de monitoramento mensal específico, e a principal fonte de alertas utilizada era o GLAD,  um sistema global que usa imagens de satélites Landsat para sinalizar automaticamente áreas onde a cobertura florestal sofreu um distúrbio. O sistema cobre toda a região tropical. No entanto, os alertas detectam mudanças com mais confiabilidade em áreas com pelo menos 60% de cobertura florestal, tornando-os mais adequados para o uso  em florestas tropicais densas. Por conta disso, apresentava omissões por não estar ajustado às características específicas de cada bioma brasileiro. 

Para evitar essas omissões na detecção do desmatamento, o MapBiomas apoiou o desenvolvimento de Sistemas de Alerta de Desmatamento (SAD), adaptados para cada bioma brasileiro, por diversas universidades, instituições de pesquisa e organizações da sociedade civil:

• SAD Caatinga, que começou a operar em 2020, desenvolvido pela equipe do MapBiomas na Caatinga (UEFS e Geodatin);
• SAD Mata Atlântica, desenvolvido pela SOS Mata Atlântica e ArcPlan, foi implantado em 2021 para quatro bacias hidrográficas (Tietê, Jequitinhonha, Iguaçu e Miranda/Aquidauana), onde foram identificados 2.126 alertas adicionais aos alertas do GLAD e opera para todo bioma desde janeiro de 2022;
•  SAD Pantanal, desenvolvido pela SOS Pantanal e ArcPlan para monitorar alertas de desmatamento em formações florestais e savânicas, implantado no final de 2021 (onde foram identificados 103 alertas), operando mensalmente desde  janeiro de 2022;
• SAD Pampa, desenvolvido pela GeoKarten e UFRGS, em operação desde  2022, com foco na supressão de florestas. Desde então os alertas GLAD são utilizados de modo complementar;
• SAD Cerrado, desenvolvido pelo IPAM em 2022, quando houve uma adição ainda parcial de alertas. Funciona de modo operacional desde  janeiro de 2023. No período  de janeiro a junho de 2023, todos os alertas gerados foram validados, independente do tamanho, enquanto que  para o período de  julho a dezembro de 2023, foram considerados somente alertas acima de de 10 ha.

De modo complementar, os desmatamentos anuais identificados pelo PRODES Amazônia e Cerrado foram usados para identificar omissões dos sistemas de monitoramento mensal desses biomas. Com o mesmo objetivo de reduzir as omissões, foram também incluídos os desmatamentos anuais identificados pelo Atlas dos Remanescentes Florestais da SOS Mata Atlântica/INPE, rejeitando todos aqueles sobrepostos aos alertas já validados.

Vale notar também que os sistemas de monitoramento do desmatamento apresentam áreas mínimas de detecção e, por isso, podem omitir alguns desmatamentos pequenos. Por exemplo, os alertas menores do que 3 hectares não são detectados na Amazônia (DETER Amazônia) e os menores do que 1 hectare não são detectados no Cerrado (DETER Cerrado). A utilização de múltiplas fontes para a mesma região tem por objetivo reduzir essas omissões

3. Velocidade do Desmatamento Subestimada – ao validar e refinar um alerta, é feita  uma busca de um par de imagens de satélite Planet de boa qualidade no momento anterior e posterior ao desmatamento. A imagem “anterior” é a mais recente disponível no período de até 12 meses antes da detecção (salvo algumas exceções que possam acontecer por disponibilidade de imagens), e a imagem “posterior” é a mais próxima do final do  desmatamento. A presença de nuvens nas imagens de satélite pode aumentar em dias, semanas e, até meses, o período entre as imagens selecionadas para representar o antes e o depois do desmatamento. Isso não altera a afirmação de que o desmatamento ocorreu no período entre as duas imagens, mas afeta o cálculo da velocidade média em que o desmatamento de fato ocorreu.

4. Delimitação Automática do Polígono – os polígonos que delimitam os alertas refinados são estabelecidos por um processo de classificação automática da área de mudança entre as duas imagens, ou seja, o local onde a vegetação nativa foi suprimida. Na delimitação do polígono de desmatamento, são removidas as áreas com sinais de alteração prévia ou com pequenos agrupamentos de árvores que porventura ficaram  mantidas em meio ao desmatamento. Em 2020, foi desenvolvido um procedimento para minimizar as pequenas ilhas dentro dos polígonos gerados na etapa de refinamento, assim como para remover o excesso de vértices (pontos que formam os polígonos). 

5. Limitação para Vegetação Nativa não Lenhosa – a detecção da supressão de vegetação não florestal, como a vegetação campestre, por exemplo, tem limitações nos sistemas originadores dos alertas, cujos métodos têm como foco identificar onde houve supressão da vegetação florestal. Com exceção do SAD Cerrado que possui detecção calibrada tanto para as formações florestais, quanto para as savânicas e campestres. Entretanto, quando também ocorre supressão de vegetação não florestal na área do alerta ou em área adjacente para os outros biomas, o uso das imagens de alta resolução permite o seu registro durante a fase de refinamento do alerta. Por conta disso, a maior parte dos desmatamentos em vegetação não lenhosa que foi detectada desde 2019 ocorreu de forma ocasional, sempre que observados no entorno de alertas de vegetação lenhosa. Portanto, os sistemas atuais de detecção ainda subestimam a supressão de vegetação nativa não florestal.
   Nota Explicativa do Desmatamento no bioma Pampa

Diferenças em relação aos Dados Oficiais Anuais  

A comparação dos dados de desmatamento do MapBiomas Alerta com os dados oficiais de desmatamento (PRODES) deve ser feita com cautela, pois estes dois sistemas apresentam algumas diferenças importantes (Quadro 2):

Quadro 2. Diferenças entre os dados dos sistemas oficiais de desmatamento e MapBiomas Alerta em 2023

Tema	PRODES Amazônia	PRODES Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica, Pantanal e Pampa	ATLASMata Atlântica	MapBiomas Alerta
Área Mínima Mapeada	6,25 ha	1 ha	3 ha	0,3 ha
Cálculo de Área	divulga taxa que estima desmatamento também em áreas não observadas	dado representa a soma das áreas observadas	dado representa a soma das áreas observadas	dado representa a soma das áreas observadas
Período de Análise	agosto 2019 a julho 2022	agosto 2019 a julho 2022	outubro 2018 a setembro 2023	desmatamentos detectados entre janeiro e dezembro de 2019, 2020, 2021, 2022 e 2023.
Janela de Captura de Imagens	julho a setembro de 2019, 2020 ,2021 e 2022	junho a setembro 2020 , 2021 e 2022	julho a novembro de 2019, 2020 ,2021, 2022 e 2023	julho 2018 a dezembro de 2023
Escopo Territorial	Amazônia Legal	limites dos biomas em escala 1:250.000 (para o Cerrado, subtraída a área de sobreposição com a Amazônia Legal)	Mapa da Área de aplicação da Lei da Mata Atlântica refinado pela SOS Mata Atlântica na escala 1:1.000.000	limites de biomas IBGE em escala 1:250.000
Tipo de Vegetação Mapeada	vegetação florestal primária ou existente em 1988 (exclui áreas de cerrado e áreas não florestais em 1988)	vegetação florestal e savânica existente em 2000	vegetação florestal primária ou existente em 1985	vegetação primária e pode incluir vegetação secundária