Utilização De Ferramentas Opensource Para a Caracterização De Uma Paisagem. O Módulo LecoS do QGIS

Os resultados deste estudo de caso da versão rascunho final do Sistemas de Informação Graduação Geográfica ministrado por GeoPoint. Propusemos estudar uma paisagem usando plugin de Landscape Ecology (Lecos) no QGIS 2,01 Dufour. O estudo foi conduzido na região central de Portugal, Município de Coimbra, com uma área total de 31940ha e tem coordenadas geográficas 40 ° 12‘11.84 “Norte, 8 ° 24‘37.15” Oeste. Porque a nova reorganização administrativa deste município está dividido em 18 paróquias, que são principalmente as zonas urbanas (Figura 1).

Geographic location of the municipality of Coimbra.

Llocalização geográfica do município de Coimbra.

A caracterização de uma paisagem é conduzida usando índices quantitativos projetados por métricas de paisagem. Estes índices são então usados para descrever as características estruturais da paisagem, para documentar as alterações e a sua relação com a ocorrência de várias espécies ou grupos de espécies (Turner et al, 2001;. Olsen et ai, 2007;. Fidalgo et al., 2009). O número de métricas é extremamente grande e pode ser calculada ao nível da paisagem, classe e coloração (Turner et al, 2001;. Fidalgo et al, 2009.). Metricas podem ser calculadas a partir do Corine Land Cover, uso do LAND (COS 90 e COS2006) ou mapas de cobertura do solo produzido por nós. De acordo com Martin Jung (2012), a Landscape Ecology Stistics (Lecos) é um módulo de QGIS usado para calcular métricas de paisagem em camadas raster. O resultado pode estar disponível em formato CSV.

Metodologia

Para calcular as métricas da paisagem utilizaram-se as coberturas da Corine Land Cover (CLC) dos anos 1990 e 2006. Para o efeito houve a necessidade de transformar as coberturas em formato raster com tamanho de célula 50x50 metros através da ferramenta r.to.raster do módulo GRASS GIS das ferramentas de processamento, tendo em conta a classificação do nível 1 da Corine Land Cover e posteriormente utilizou-se o módulo Ecologia da Paisagem (LecoS) do QGIS usando o modelador gráfico (Figura 2).

Landscape metrics calculated for diferent years (1990 and 2006).

Métricas de paisagem calculadas para diferentes anos (1990 e 2006).

As métricas calculadas foram a Área de cada uso do solo (Land Cover), a Proporção que cada uso tem na paisagem (Landscape Proportion), a densidade de orlas (Edge density), Número de manchas (Number of Patches), Área da mancha maior, Área da mancha mais pequena, distância média entre manchas (Mean patch distance) e o tamanho efectivo da malha (effective meshsize) (Tabela 1). Quanto às medidas de diversidade da paisagem calculadas foram o índice de Shannon, Uniformidade e o Índice de Simpson.

Resultados

Da análise efectuada às métricas da paisagem calculadas constata-se que houve um aumento do grau de antropização e por consequência uma maior fragmentação de usos entre 1990 e 2006. O número de manchas de Florestas e meios naturais e semi-naturais e as Áreas Agricolas e Agro-Florestais diminuiram entre 1990 e 2006 (Tabela 1). Esta métrica pode dar-nos indicações sobre alguns processos ecológicos incrementando ou diminuindo relações entre populações e habitats (Viana e Aranha, 2008).

Model to calculate landscape metrics in 1990.

Modelo para calcular as métricas de paisagem em 1990.

De 1990 para 2006 aumentou a diversidade, no entanto sabe-se que este resultado está directamente relacionado com a transferência entre os usos, nomeadamente a perda de áreas “Agrícolas” e “Agro-Florestais, Florestas e meios naturais e semi-naturais”. O mesmo aconteceu com a Uniformidade.

Conclusão

Foi possível determinar as métricas de paisagem usando o plug-in LecoS notando que a área de estudo apresenta problemas de fragmentação devido ao alto grau de perturbação humana. QGIS provou ser bastante intuitivo e muito prático no cálculo de métricas de paisagem, na ausência de qualquer restrição. Na verdade, é robusta e viável comparada a solução de software proprietário. No futuro pretendemos aplicar este método para áreas que têm problemas com espécies invasoras para estudar seu comportamento na paisagem.

Referências

  • Fidalgo, B., R. Salas, et al. (2009). “Estimation of plant diversity in a forested mosaic landscape: the role of landscape, habitat and patch features.” Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 5 (2): 65-73.
  • Viana, Hélder; Aranha, José (2008) - Estudo da alteração da cobertura do solo no Parque Nacional da Peneda Gerês (1995 e 2007). Análise temporal dos padrões espaciais e avaliação quantitativa da estrutura da paisagem. X Encontro de usuários de Sistemas de Informação Geográfica, 14 a 16 de Maio de 2008 – Oeiras.
  • Martin Jung (2012) LecoS - A QGIS plugin to conduct landscape ecology statistics, http://plugins.qgis.org/plugins/LecoS.
  • Olsen, L., V. Dale, et al. (2007). “Landscape patterns as indicators of ecological change at Fort Benning, Georgia, USA.” Landscape and urban planning 79: 137-149.
  • Turner, M. G., R. Gardner, et al. (2001). Landscape ecology in theory and practice: pattern and process. New York.

Autores

André Duarte

André Duarte

Este artigo foi contribuído pelo André Duarte em Julho de 2014. Ele tem uma Licenciatura e Mestrado em Engenharia de Recursos Florestais da Escola Superior Agrária de Coimbra. é Pós-Graduado em Sistemas de Informação Geográfica pela Geopoint. Actualmente é colaborador do Grupo Portucel Soporcel.