Comparação dos métodos de classificação por ângulo espectral e distância euclidiana no mapeamento das formas de terreno

Abstract

O Bioma Cerrado apresenta a maior biodiversidade e heterogeneidade de paisagens entre as savanas do mundo. Essa abrangência evidencia a importância de estudos sistemáticos sobre os diversos aspectos desse domínio. Na região central desse bioma encontra-se a ecorregião do Planalto Central, onde o relevo norteia a dinâmica evolutiva da paisagem. Está associado à distribuição espacial dos tipos de solo e dos organismos vivos, incluindo as atividades humanas. Esse elemento da paisagem pode ser estudado de forma qualitativa ou quantitativa. A geomorfometria é o campo da ciência que estuda de forma quantitativa o relevo, principalmente as formas de terreno. Dentre os métodos de classificação das formas do terreno destaca-se a classificação supervisionada pelo emprego de assinaturas geomorfométricas de referência. A classificação por assinaturas geomorfométricas pode utilizar métricas de similaridade e distância. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho é comparar os métodos de classificação utilizando métricas de similaridade e de distância no mapeamento das formas de terreno, aplicados na área do Campo de Instrução Militar de Formosa (CIF) localizado na bacia do Rio Preto. A metodologia possui as seguintes etapas: aquisição dos dados HydroSHEDS, geração das imagens de curvaturas, seleção das assinaturas geomorfométricas de referência; classificação pelo método SAM e Distância Euclidiana; comparação dos resultados usando tabulação cruzada. Para a definição das assinaturas geomorfométricas foi elaborada uma imagem unindo os conjuntos de curvaturas Longitudinal e Transversal, Mínima e Máxima. A detecção das assinaturas de referência adotou as seguintes etapas: (a) redução da quantidade de informações espectrais pelo algoritmo Minimun Noise Fraction (MNF) que separa a fração sinal do ruído; (b) redução da quantidade de informação espacial selecionando os pixels mais puros pelo Índice de Pureza do Pixel (PPI); e (c) seleção das assinaturas geomorfométricas em um visualizador n-dimensional. A classificação das assinaturas foi simplificada nas seis formas de terreno: Convexo/Convexo (Cx/Cx); Côncavo/Côncavo (Cc/Cc); Convexo/Côncavo (Cx/Cc); Côncavo/Retilíneo (Cc/Rt); Convexo/Retilíneo (Cx/Rt); Retilíneo/Retilíneo (Rt/Rt). A classificação foi realizada a partir de 14 assinaturas geomorfométricas. O método SAM evidenciou formas de terreno de transição e côncavas. Por outro lado, o resultado da classificação por distância euclidiana contemplou principalmente os padrões retilíneos. Os resultados mostraram que a distância euclidiana foi mais adequada por mapear principalmente as assinaturas que se aproximam dos valores de curvaturas da área de estudo. Considerando apenas as seis formas de terreno, a comparação pela tabulação cruzada mostrou um aumento na precisão entre os dois métodos, mas os resultados continuaram diferentes. O SAM apresentou um mapeamento com predomínio de formas Cc/Rt, Cx/Rt e Cc/Cx, indicando um terreno heterogêneo com muitas áreas de transição. A distância euclidiana mostrou um terreno com o predomínio das formas Rt/Rt. Esta análise confirmou que a classificação de assinaturas geomorfométricas de referência com o método SAM é mais adequada em relevo fragmentado. Assim, a distância euclidiana foi a classificação mais adequada para o mapeamento das formas de terreno do CIF, que tem um relevo com predomínio de áreas planas e suaves.