Método
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 com base em sensoriamento remoto, agregação, validação e refinamento desses alertas com imagens de alta resolução (Planet Scope com 3 m de resolução espacial), geração de laudos e publicação em uma plataforma única, de acesso aberto.
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.
A descrição detalhada dos sistemas de detecção de desmatamento considerados no processo e o passo-a-passo do método de validação e refinamento encontram-se aqui (e também nos apêndices 1 e 2 do Relatório Anual do Desmatamento/RAD 2022).
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. 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. Para o ano de 2022, o MapBiomas Alerta consulta mensalmente os alertas disponibilizados pelas seguintes fontes de informação e sistemas existentes:
- Deter/INPE - para Amazônia e Cerrado (sendo analisados apenas alertas de desmatamento. Não são analisados alertas de degradação, incêndio ou exploração madeireira);
- SAD/Imazon - para a Amazônia;
- GLAD/Universidade de Maryland - para o Pampa;
- SAD Caatinga/Geodatin - para a Caatinga;
- SIRAD-X/Instituto Socioambiental (ISA) - para a região da Bacia do Xingu na Amazônia e Cerrado;
- SAD Mata Atlântica/SOS Mata Atlântica e ArcPlan - para a Mata Atlântica;
- SAD Pantanal/SOS Pantanal e ArcPlan - para o Pantanal;
- SAD Pampa/GeoKarten e UFRGS - para o Pampa;
- SAD Cerrado/Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (IPAM) - para o Cerrado (em fase de inclusão);
O SIRAD-X complementa os dados do SAD e do DETER com monitoramento por radar na Bacia do Xingu. O SAD Caatinga foi desenvolvido pela Geodatin em parceria com a Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS) para detectar 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 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 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. 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 (https://sadcerrado.ipam.org.br/).
Além das fontes de alertas mensais, estão sendo incluídos alertas anuais para evitar omissões (PRODES/INPE para Amazônia e Cerrado e Atlas dos Remanescentes Florestais/SOS Mata Atlântica e INPE para a Mata Atlântica).
Etapa 2: Validação e seleção de imagens de antes e depois
A validação ocorre em dois passos. O primeiro é feito de forma automatizada, eliminando todos os alertas que se sobrepõem com áreas de agropecuária dos mapas anuais de uso e cobertura da terra do MapBiomas Brasil ou que já tenham sido detectados nos levantamentos anteriores, pois configura a cobertura vegetal como não sendo nativa. O segundo passo é feito visualmente por analistas treinados e organizados em equipes por biomas, com o suporte dos mosaicos mensais de alta resolução Planet (imagens com 4 m de resolução). Nesse momento, ocorre o descarte dos alertas que correspondem a casos de falsos positivos, com o registro correspondente do motivo da rejeição (silvicultura, agricultura, sazonalidade, etc.). Quando o alerta é considerado válido, são selecionadas, e compradas com recurso do projeto, 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 compra das imagens considera uma área mínima de 500 por 500 m e uma área de entorno que ajude a contextualizar a área desmatada.
Etapa 3: Validação e refinamento nas imagens de alta resolução
Um técnico, experiente em interpretação de imagens de satélite nos biomas, realiza uma nova validação do desmatamento identificado nas imagens de alta resolução. Caso confirmado, é realizado um processo de refinamento com a finalidade de delimitar com maior precisão a área que teve a vegetação nativa suprimida. A geração do polígono refinado é feita de forma automatizada, usando um algoritmo de classificação supervisionada (Random Forest), que é processado na plataforma Google Earth Engine por meio do Workspace, um aplicativo do Projeto MapBiomas. A única ação manual nesta etapa é a coleta de amostras de treinamento que representam a área desmatada e não desmatada nas imagens de alta resolução para uso do classificador. O polígono refinado passa por um processo de simplificação que remove o excesso de vértices. Com base nas imagens de antes e depois, o intérprete também identifica o vetor de pressão que pode ter causado o evento de desmatamento (mineração, garimpo, expansão urbana, agropecuária, causas naturais ou outros).
Figura 2. Exemplo de imagens Planet de antes e de depois do desmatamento e o polígono refinado do alerta de Cód. 93831 de 2019.
Etapa 4: Cruzamento com bases de dados territoriais públicas
Os polígonos refinados 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 pelo órgão ambiental, 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 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.
Observação:
Em caso de constatação de erro em qualquer etapa deste processamento no polígono de desmatamento publicado pelo MapBiomas Alerta, formalmente reportado por órgãos ambientais ou usuários da plataforma, a equipe técnica realiza uma nova análise minuciosa. Caso confirmado que não se trata de desmatamento de vegetação nativa, o alerta é removido do mapa e das estatísticas da plataforma. O polígono é mantido na base de dados apenas para consulta individual por meio do seu código identificador, onde fica registrado o motivo de seu cancelamento. Ressaltamos que não há análise de legalidade ou regularidade do desmatamento na plataforma. Toda e qualquer perda de vegetação nativa configura um alerta.
LIMITAÇÕES DO MÉTODO
Como todo método, o MapBiomas Alerta possui algumas limitações que devem ser consideradas na aplicação de seus dados:
- 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 de forma visual por analistas treinados, o tempo de validação e processamento depende do bioma e da época do ano. Pode variar entre 30 a 90 dias desde a data de detecção pelo sistema fonte, até a publicação na plataforma no MapBiomas Alerta. A proposta do MapBiomas Alerta é aumentar a certeza sobre os dados de desmatamentos confirmados e fornecer laudos prontos para a fiscalização remota. As operações de fiscalização rápida em campo, que visam flagrante, podem ser planejadas diretamente com os sistemas de detecção pré-existentes.
- 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 desmatamento também afetam os alertas avaliados pelo MapBiomas Alerta.
No início do projeto, grande parte dos biomas brasileiros não possuíam um sistema de monitoramento mensal, e a principal fonte de alertas utilizada era o GLAD. O GLAD é um sistema global que usa imagens de satélites Landsat para sinalizar automaticamente áreas onde a cobertura florestal foi perturbada. 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 úteis em florestas tropicais densas. Portanto, apresentava omissões por não estar ajustado às características específicas de cada bioma brasileiro.
Para evitar as omissões, 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:
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- 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/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 a partir de janeiro de 2022;
- SAD Pampa, desenvolvido pela GeoKarten e UFRGS, que em 2022 operou de forma complementar ao GLAD;
- SAD Cerrado, desenvolvido pelo IPAM em 2022. A forma de integração ao MapBiomas Alerta ainda está em desenvolvimento e apenas parte dos alertas foi incorporada aos dados de 2022;
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 incluídos também os desmatamentos anuais identificados pelo Atlas dos Remanescentes Florestais da SOS Mata Atlântica/INPE, rejeitando aqueles que se sobrepõem 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. Por exemplo, os alertas menores do que 6,25 hectares não são detectados na Amazônia (DETER Amazônia) e os menores do que 1 hectare não são detectados no Cerrado (DETER Cerrado).
c. 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 de antes e depois do desmatamento. A imagem de “antes” é a mais recente disponível no período de até 12 meses antes da detecção, e a imagem de “depois” é a mais próxima do final do desmatamento. A presença de nuvens pode aumentar em dias, semanas e até meses o período entre as imagens de antes e depois. 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.
d. 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 foram mantidas em meio ao desmatamento. Em 2020, foi desenvolvido um procedimento para minimizar as pequenas ilhas dentro dos polígonos na etapa de refinamento, assim como o excesso de vértices, que correspondem aos pontos que formam os polígonos. Para diminuir o número de vértices, foi estabelecido um mecanismo de simplificação.
e. 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. Entretanto, quando também ocorre supressão de vegetação não florestal na área do alerta ou em área adjacente, 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, de modo que o sistema atual ainda subestima a supressão de vegetação nativa não florestal.
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 apresentam algumas diferenças importantes.
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Tema |
PRODES Amazônia |
PRODES Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica, Pantanal e Pampa |
ATLAS Mata Atlântica |
MapBiomas Alerta |
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Área Mínima Mapeada |
6,25 ha |
1 ha |
3 ha |
0,3 ha |
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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 |
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Período de Análise |
agosto 2019 a julho 2022 |
agosto 2019 a julho 2022 |
outubro 2018 a setembro 2022 |
desmatamentos detectados entre janeiro e dezembro de 2019, 2020, 2021 e 2022. |
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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 e 2022 |
julho 2018 a dezembro de 2022 |
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Escopo Territorial |
Amazônia Legal |
limites dos biomas em escala 1:250.000 (para o Cerrado, subtraída a área de sobreposição com a Amazônia Legal) |
área de aplicação da Lei da Mata Atlântica (bioma + encraves do nordeste) |
limites de biomas IBGE em escala 1:250.000 |
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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 |