63ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 6. Geociências - 3. Geografia Física

O USO DE PRODUTOS DMSP-OLS PARA O MAPEAMENTO DA POLUIÇÃO LUMINOSA NO BRASIL

Maria Cristina Xavier e Azevedo 1,2 Paulo Henrique Azevedo Sobreira 1,2 Laerte Guimarães Ferreira Júnior 1,3 Manuel Eduardo Ferreira 1,3 Marlon Nemayer Celestino de Pontes 1,3

1. Instituto de Estudos Socioambientais - UFG 2. Prof. Dr./ Orientador - Planetário da Universidade Federal de Goiás - UFG 3. Laboratório de Processamento de Imagens e Geoprocessamento - LAPIG

INTRODUÇÃO:

As imagens obtidas pelos satélites do Programa de Satélite Meteorológico de Defesa (DMSP), pertencem ao Departamento de Defesa Norte Americano e é administrado pelo Centro de Sistemas Espaciais e Mísseis da Força Aérea dos Estados Unidos (SMC). O DMSP, além de registrar a distribuição e a temperatura no topo das nuvens, pode localizar focos de queimadas, gás e as luzes noturnas nas áreas urbanas, rurais e industriais. Os dados do sensor DMSP-OLS são obtidos desde 1972, mas, até o momento, foram disponibilizadas imagens anuais a partir de 1992. A ocupação humana ameaça a manutenção dos biomas brasileiros, com isso é imprescindível a realização de monitoramentos sistemáticos de vários fenômenos físicos e antrópicos, capazes de estimar os impactos ambientais nestes ricos e ainda desconhecidos ambientes. Um tipo de poluição é a ação da luz artificial. A luz ao difundir-se na poeira e no vapor d’água em suspensão no ar, torna o céu urbano mais claro durante a noite, podendo ser visto, a partir do chão, tais como as grandes manchas luminosas brancas, amareladas e alaranjadas refletidas e espalhadas na base das nuvens no céu dos espaços urbanos. Este trabalho produziu mapas brasileiros inéditos sobre este tema, aplicando-se os métodos mais adequados da Cartografia Temática.

METODOLOGIA:

Cada cena DMSP é composta, por 3 bandas espectrais: uma imagem sem cobertura de nuvens (cloud free coverages band), outra do visível (average visible) e a terceira chamada de Luz Estabilizada (stable lights). Neste trabalho foi utilizada apenas a banda stable light, por esta conter os pontos luminosos das cidades, vilas ou outros locais com a iluminação persistente. Neste caso, os valores válidos possuem níveis de cinza na escala de 1 a 63, cujas unidades estão apontadas em W/m2 (watts por metro quadrado), que exprimem, o fluxo de energia luminosa direcionado para o céu e que foi captado pelo satélite. Estas imagens foram tratadas pelos técnicos do National Geophysical Data Center (NGDC), a fim de garantir que retratem apenas as fontes artificiais de luzes, sem focos de queimadas e nem luzes de embarcações marítimas. Dessa forma, efetuou-se a manipulação das imagens captadas pelos satélites DMSP F10, F14 e F16, para todo o globo terrestre. Em seguida, foi delimitada a área do Brasil sobre as cenas e, finalmente, aplicou-se uma máscara do “Brasil” para todas as cenas analisadas. Em seguida foi possível vetorizar cada uma das imagens correspondentes aos anos de 1992, 1999 e 2009 possibilitando a análise destes dados num Sistema de Informações Geográficas (Envi 4.7 e Arcgis 9.3).

RESULTADOS:

A análise desses mapas permite afirmar que se destacam facilmente neles, cerca de trinta extensões urbanas, que estão associadas a metrópoles nacionais, regionais e capitais regionais, tais como manchas luminosas de diferentes dimensões. Ao longo dos anos mapeados verifica-se acréscimo da poluição luminosa em todo o país. Além disso, o crescimento das áreas urbanas no Centro-Oeste entre 1992 e 2009 indica uma variação em mais de 100% ao longo de quase duas décadas. Entre as imagens de 1992 e 1999 verifica-se aumento de pontos e manchas luminosas nos interiores do Rio Grande do Sul, São Paulo e Minas Gerais, nos litorais de Santa Catarina e Espírito do Santo e em toda a região Nordeste (interior e litoral). Comparando-se as imagens de 1999 e 2009, constata-se uniformidade na distribuição dos pontos luminosos e alguns pontos novos nos interiores de Minas Gerais, Mato Grosso, nas regiões Nordeste, Norte e Sul (oeste do Paraná).

CONCLUSÃO:

O satélite DMSP/OLS é até o momento a única opção para gerar imagens de fontes luminosas artificiais, porém, apesar de haver imagens desde 1972, elas são disponibilizadas pelo NGDC /NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), na internet somente a partir de 1992, contudo se espera que em breve todo o arquivo existente em formato analógico seja convertido para digital e permita a produção de mapas de poluição luminosa mais antigos. Os diversos mapas de poluição luminosa quando vinculados a bancos de dados de Sistema de Informações Geográficas, permitirão a visualização e análises mais eficientes, quanto à espacialização das aplicações de investimentos econômicos e infraestruturais públicos ou privados nos estados brasileiros e à expansão das áreas metropolitanas e urbanas em geral.

Palavras-chave: Poluição luminosa, imagens DMSP, área urbana.