CONHEÇA OS PASSOS DO MÉTODO MAPBIOMAS ALERTA

Abaixo você encontra as principais características, a forma de organização do trabalho e a visão geral do método do MapBiomas Alerta para validar e refinar, com imagens de satélite diárias em alta resolução espacial, alertas de desmatamento dos biomas brasileiros desde 2019. Os alertas são cruzados com limites geográficos
(como biomas, estados, municípios e bacias hidrográficas), recortes fundiários (como Cadastro Ambiental Rural,
Unidades de Conservação e Terras Indígenas) e situação administrativa (como existência de autorização, autuação
ou embargo). O resultado é um laudo completo para cada evento de desmatamento detectado no Brasil.

Todos os dados e laudos são disponibilizados de forma pública, aberta e gratuita em plataforma web para que órgãos de fiscalização, agentes financeiros, empresas e sociedade civil possam agir para reduzir o desmatamento ilegal.

CARACTERÍSTICAS GERAIS

Todos os alertas e respectivos laudos de desmatamento são produzidos a partir da análise e classificação supervisionada de imagens de satélites PlanetScope de 3-5 m de resolução e frequência diária.

Todo processo é feito com extensivo uso de algoritmos de aprendizagem de máquina (machine learning) através da plataforma Google Earth Engine que oferece imensa capacidade de processamento na nuvem.

São validados e refinados os alertas de desmatamento detectados pelos sistemas de monitoramento operando no Brasil das seguintes instituições responsáveis e cobertura nos biomas segundo o quadro abaixo:

COMO NOS ORGANIZAMOS

Para realizar a validação e o refinamento dos alertas, as equipes de programadores, especialistas de sensoriamento remoto e especialistas em conservação e uso da terra são organizadas em times para cada bioma, além da equipe de suporte de tecnologia e sistemas.

VISÃO GERAL DO MÉTODO

O diagrama abaixo ilustra as etapas principais do processo de validação e refinamento dos alertas de desmatamento nos biomas brasileiros, passando pelas etapas de compilação/agregação, pré-validação, validação, refinamento, auditória, análise/cruzamentos e publicação.

FONTE DOS DADOS CRUZADOS

Uma vez validados e refinados com imagens de alta resolução, os alertas são cruzados com informações fundiárias e de fiscalização, como territórios indígenas, unidades de conservação, assentamentos rurais, territórios quilombolas, áreas do Cadastro Ambiental Rural (CAR), entre elas Áreas de Preservação Permanente (APP) e Reserva Legal (RL), além de áreas de embargos, autorizações de supressão e plano de manejo florestal do Sinaflor do Ibama. Também são localizados os alertas em limites geográficos como biomas, estados, municípios e bacias hidrográficas.

Na Plataforma MapBiomas Alerta, os alertas podem ser visualizados em diferentes mapas base (planos de fundo), como em imagens do Google Earth (sem data associada), Google Maps 2D, mosaicos mensais de imagens Planet e a coleção mais atual dos mapas anuais de cobertura e uso da terra do Brasil do MapBiomas.

Essas informações qualificam os alertas e complementam os laudos com informações relevantes para os órgãos usuários.

IMAGENS DE ALTA RESOLUÇÃO

O MapBiomas Alerta utiliza imagens de satélite de alta resolução espacial PlanetScope (3 metros). Para cada alerta, dezenas de imagens diárias são verificadas para selecionar duas imagens, uma antes e outra depois do desmatamento, registrando no laudo do alerta a identificação das imagens e a data de aquisição.

O processo de validação e de refinamento dos alertas de desmatamento inclui etapas automáticas e etapas de operação envolvendo especialistas em sensoriamento remoto com conhecimento sobre a dinâmica de desmatamento associada a cada bioma brasileiro.

As etapas automáticas são responsáveis por descartar falsos positivos (e.g. polígonos detectados sobre áreas de colheita de silvicultura) e por transferir os dados necessários para o processo de refinamento entre as diferentes plataformas utilizadas pelo projeto (ex. Plataforma Planet/SCCON, Google Cloud Platform, Google Cloud Storage e Google Earth Engine).

Os especialistas são responsáveis por avaliar os alertas produzidos pelos sistemas de monitoramento e com isso ativar as imagens Planet para as regiões que serão analisadas, selecionar as melhores imagens de antes e de depois do desmatamento e por refinar espacialmente cada um desses alertas de desmatamento validados nas imagens Planet ativadas, com resolução espacial de 3-5 metros.

Segue abaixo uma descrição sobre cada etapa deste processo.

1. Coleta e agregação: nesta etapa os alertas de desmatamento gerados por diferentes sistemas de monitoramento (DETER/INPE, SAD/IMAZON, GLAD/Univ. Maryland, SIRAD-X/ISA, SAD Caatinga/Geodatin-UEFS, SAD Pantanal/SOS Pantanal-ArcPlan e SAD Mata Atlântica/SOS Mata Atlântica-ArcPlan) são mensalmente baixados e consolidados, agregando alertas cujos polígonos têm algum grau de sobreposição. Neste processo é gerado o identificador único (ID) do alerta que será seguido até o fim do processo de validação, refinamento e publicação. Nesta etapa também são adquiridas e importadas as bases de dados territoriais auxiliares administrativas, fundiárias e de fiscalização (ex. áreas embargadas, autorizações de desmatamento e plano de manejo florestal, Cadastro Ambiental Rural - CAR, Unidades de Conservação, Territórios Indígenas e outros limites territoriais). 

2. Pré-validação: inclui duas etapas. A primeira é feita de forma automatizada eliminando todos os alertas que se sobrepõem com áreas de reflorestamento e agricultura presentes nos mapas anuais da Coleção mais recente do MapBiomas ou que já tenham sido detectados nos levantamentos anteriores. Após este processo, os alertas mantidos são avaliados pelos analistas visualmente com o suporte dos mosaicos mensais de alta resolução PlanetScope (imagens diárias com 3 m de resolução). O principal objetivo desta etapa é remover os alertas que não são reais, evitando a ativação desnecessária de imagens Planet para regiões com falsos alertas de desmatamento. Nesse momento, ocorre o descarte da fração de alertas que correspondem a casos de falsos positivos, com o registro correspondente do motivo da rejeição (silvicultura, agricultura, sazonalidade, etc.).

Fontes de alertas de desmatamento utilizados no MapBiomas Alerta e as respectivas classes de cobertura de vegetação nativa monitoradas:

Além desses sistemas, estão sendo feitos testes de análise com outras fontes de desmatamento anuais: (a) monitoramento INPE/SOS Mata Atlântica e (b) PRODES Amazônia e Cerrado do INPE, para identificar omissões dos sistemas de monitoramento mensal dos biomas.

3. Ativação Planet: Etapa responsável por ativar/adquirir imagens Planet para as regiões com alertas válidos, segundo a revisão dos analistas, para posterior refinamento da delimitação espacial desses alertas de desmatamento. A ativação das imagens ocorre na Plataforma Planet/SCCON (representante da Planet no Brasil), que recorta as imagens de acordo com a área selecionada e armazena este resultado na plataforma Google Cloud Storage ingerindo imagens no Google Earth Engine. Os analistas identificam imagens de data anterior e posterior ao evento de desmatamento (imagens de “antes” e “depois”). Quando são utilizadas imagens Sentinel a seleção é feita no toolkit no Google Earth Engine. As imagens Planet são armazenadas com todas as bandas espectrais (e.i. azul, verde, vermelho e infravermelho próximo), máscara de dados inutilizável (e.i. Unusable Data Mask-UDM) e respectivos metadados.

4. Refinamento de Alerta: Etapa responsável pelo refinamento dos alertas de desmatamento tendo por referência as imagens Planet ativadas, realizada pelos analistas no ambiente da plataforma do Google Earth Engine, denomidado (Alerts Workspace), conforme descrito abaixo:

1. Coleta de amostras de desmatamento e não desmatamento dentro da região de interesse;
2. Redesenho do polígono do alerta contendo a área efetiva de desmatamento, mediante classificação supervisionada utilizando as amostras selecionadas e o algoritmo Random Forest;
3. Simplificação, ajuste fino da geometria do polígono e remoção de sobreposição com polígonos previamente refinados;
4. Aprovação do alerta refinado e respectivas imagens "antes" e "depois", selecionando um possível vetor de pressão do desmatamento.

5. Auditoria: Nesta etapa cada alerta refinado é avaliado pelo supervisor do bioma para garantir consistência do resultado final. Caso haja necessidade o alerta pode retornar a qualquer uma das etapas anteriores para ser refeito. 

6. Análises Espaciais: com operações dentro do banco de dados são efetuados os cruzamentos espaciais dos alertas com diversos mapas temáticos (e.g. CAR, Unidades de Conservação, Terras Indígenas, Assentamentos, autorizações de desmatamento e embargos) sendo disponibilizados pelo dashboard, APIs de acesso remoto e geração dos laudos.

7. Publicação dos laudos: Para cada CAR que cruza espacialmente com um alerta é produzido um laudo contendo:(i) código do CAR, (ii) fonte do alerta, (iii) imagens de antes e depois do desmatamento, (iv) localização da propriedade e localização do alerta dentro da propriedade, (v) localização do alerta/propriedade na UF, (vi) dados de sobreposição com TI, UC, assentamentos, reserva legal, APP e Nascentes, (vii) existência de embargo, plano de manejo ou autorização de supressão na propriedade, (viii) histórico de cobertura da área em anos anteriores (com base Coleção MapBiomas) e (ix) memorial descritivo da área do alerta na propriedade. No caso de alertas que não cruzam propriedades do CAR é gerado um laudo simplificado com os itens (ii), (iii), (v), (vi), (vii), (viii) e (ix).

8. Publicação no dashboard: todos os alertas >0,3 ha e seus respectivos laudos são publicados na plataforma web de livre acesso (https://plataforma.alerta.mapbiomas.org/), onde é possível visualizar cada alerta, filtrar por recorte territorial (ex. estados, municípios, áreas protegidas) ou administrativo (ex. CAR, com ou sem autorização), além de acessar estatísticas dos alertas (ex. número, área, velocidade média, classes de tamanho de alertas) para o período selecionado. Cada alerta pode ser visualizado com as imagens de antes e depois do desmatamento com data e área afetada e com link para os laudos relacionados. Em uma área de acesso restrito são montados dashboards para consulta de laudos e relatórios customizados para diferentes órgãos públicos ou de interesse público (ex IBAMA, ICMBio, SFB, MPs e OEMAs).

9. Publicação nas APIs de Serviço: são construídas interfaces de programação de aplicativos (APIs, do inglês Application Programming Interface) para consulta e acesso aos alertas e laudos customizados para diferentes órgãos públicos e de interesse público.

Os dados também podem ser acessados via download de planilha, shapefile e de laudos dos alertas, ou via Plug-In para o QGIS.

Este plugin permite a visualização de dados do MapBiomas Alerta direto no QGIS e foi inspirado no plugin desenvolvido pelo especialista Luiz Motta (colaborador do QGIS). 

A versão mínima para instalação deste plugin no Windows é a versão 3.04.12 ou posterior .

Instruções gerais de uso: 

(1) No menu "Complementos", selecionar a opção "Gerenciar e Instalar Complementos" 

(2) Na barra de busca digitar "MapBiomas", procurar por "MapBiomas Alert Oficial Plugin" e clicar em "Instalar complemento". 

(3) Uma vez instalado o complemento "MapBiomas Alert", basta acessá-lo buscando em "Complementos" ou clicando diretamente no ícone do MapBiomas Alerta que irá aparecer na barra de ferramentas do QGIS     .

(4) Ao clicar no complemento, a camada de polígonos do MapBiomas Alerta irá aparecer no painel com a opção para seleção de período (data inicial, data final e intervalo) . O botão “Search” adiciona os polígonos resultantes no mapa.

(5) Ao clicar sobre a tabela de atributos, é possível verificar as imagens de antes e depois do alerta selecionado, bem como o link do laudo vinculado ao alerta.

O MapBiomas Alerta é um sistema de validação e refinamento de alertas de desmatamento de vegetação nativa em todos os biomas brasileiros com imagens de alta resolução.

Este sistema está em constante desenvolvimento pela rede colaborativa de co-criadores do MapBiomas em parceria com os órgãos governamentais usuários (ex. MMA, IBAMA, SFB, ICMBio, MPF e TCU) e os provedores de alertas (ex. INPE, IMAZON, Universidade de Maryland, ISA). 

A seguir alguns esclarecimentos sobre as limitações dos dados dos alertas:

1. Período dos alertas: a fase operacional busca avaliar todos os alertas de desmatamento detectados no do país a partir de janeiro de 2019. Os alertas anteriores a esse período (outubro a dezembro de 2018) representam a fase pré-operacional com uma amostra dos alertas do período. A data de detecção é aquela em que o alerta foi gerado pelos provedores (ex. DETER, SAD, GLAD) e não necessariamente representa o momento em que o desmatamento ocorreu. Desmatamentos detectados em 2019 podem ter se iniciado ou ter acontecido em 2018. Os dados do ano corrente são sempre parciais, sujeitos a alteração, devido ao tempo de processamento e publicação dos alertas. Quando os dados para um ano são consolidados, sistematizamos o Relatório Anual do Desmatamento e publicamos no site do MapBiomas Alerta.

2. Área Mínima: área mínima para ser publicado o alerta é 0,3 hectares. Para ser considerado sobreposição com CAR a área mínima é 0,1 ha.

3. Vegetação não lenhosa: o MapBiomas Alerta utiliza os indícios de desmatamento dos sistemas DETER/INPE, SAD/IMAZON, GLAD/Univ. Maryland, SIRAD-X/ISA, SAD Caatinga/UEFS-Geodatin, SAD Mata Atlântica/SOS Mata Atlântica-Arcplan e SAD Pantanal/SOS Pantanal-ArcPlan. Destes sistemas apenas o DETER-Cerrado gera alertas em vegetação não lenhosa. Portanto, apenas no bioma Cerrado é monitorado o desmatamento em vegetação campestre. Nos demais biomas o desmatamento em vegetação não lenhosa só é identificado no MapBiomas Alerta quando associado a indícios de desmatamentos em formações florestais e savânicas.

4. Embargos: as áreas de embargo correspondem aquelas disponibilizadas no geo-serviço do IBAMA e do ICMBio(http://siscom.ibama.gov.br/geoserver/) e podem estar incompletas em relação aos embargos estaduais e municipais.

5. Cadastro Ambiental Rural: os dados do Cadastro Ambiental Rural são aqueles consultados por geo-serviço do SICAR gerido pelo Serviço Florestal Brasileiro. Imóveis que estejam cadastrados nos estados e não tenham sido sincronizados com o SICAR não são contemplados. 

6. Autorizações: as autorizações de uso alternativo e supressão da vegetação, bem como planos de manejo florestal, tem como fonte o SINAFLOR/IBAMA que integra os dados de todos os estados brasileiros, com limitações de atualizações. Para os estados do Pará e Mato Grosso, as informações foram obtidas dos geo-serviço das SEMAs destes estados (https://monitoramento.semas.pa.gov.br/monitoramento/#/sig e http://monitoramento.sema.mt.gov.br/simlam/). As autorizações feitas no âmbito municipal podem estar incompletas, assim como as autorizações emitidas pelos estados anteriores à implementação do SINAFLOR em 2018.

7. Alertas pendentes: o propósito é revisar todos os alertas gerados pelos principais sistemas, no entanto, parte dos alertas pode ter seu processo de validação pendente por motivos diversos (ex. falta de imagem por cobertura de nuvem, excesso de alertas em meses de maior quantidade de desmatamento, etc.). A quantidade de alertas que estão pendentes pode variar ao longo do tempo, já que são continuamente produzidos e publicados.

8. Omissões: o MapBiomas não gera alertas próprios e depende da qualidade dos sistemas que operam em território brasileiro para evitar omissões. O desenvolvimento de novos sistemas de detecção de alertas e a inclusão deles como fonte no MapBiomas Alerta tem reduzido omissões e permitindo a correta identificação dos desmatamentos em todos os biomas.

Caso tenha sugestões, críticas e ideias para aprimorar o trabalho entre em contato pelo e-mail: contato@mapbiomas.org.

*no primeiro quadrimestre de 2019 foram utilizados também alertas do sistema SIMPAM-SAR, mas depois o serviço de acesso a estes alertas foi desativado pelo Ministério da Defesa.

Para a construção do Monitor da Fiscalização do Desmatamento, utilizam-se de bases de dados públicas sobre autorizações de desmatamento e ações de fiscalização como autos de infração e embargos. São consumidos dados em transparência ativa, isto é, informações divulgadas pelo órgão público, independente de requerimento, geralmente por meio da internet. 

Acesse o método completo aqui.