Paisagem do Parque Nacional da Serra da Canastra e de sua zona de amortecimento - MG: análise de padrões espaciais a partir de árvore de decisão e métricas de paisagem

The National Park of Serra da Canastra (PNSC), located in the southwestern portion of the state of Minas Gerais, is an area of great environmental relevance, considered as a "priority area of flora and fauna preservation. It is the second largest protected area of Minas Gerais, and in accordance with the management plan , the landscape is composed of preserved and anthropogenic environments and its surroundings are being increasingly degraded by different types of its soil uses, fragmenting the landscape, increasing the anthropogenic pressure on the PNSC and causing environmental problems such as erosion, soil compaction and water contamination. It is in this subject, that this study takes place: the proposal is to construct a methodology for landscape analysis based on conceptual approaches of systems analysis in geography and landscape ecology, associated to computational methods of spatial analysis to identify patterns, which result, may support the planning of this landscape, to ensure the maintenance of their ecological viability. Based on the landscape ecology theory, metrics that describe the composition and configuration of the landscape, were obtained through its spatial pattern, allowing the identification of the main forms of anthropic pressure and the fragmentation mapping of their degrees, and based on the systemic analysis of the landscape , the adoption of the proposed area subdivision in Landscape Units . To identify those units, were considered the following: geology (CPRM), hypsometry (SRTM), slope (SRTM), hydrographic density (SRTM), soils (UFLA) and vegetation cover and soil use (mapping trough Landsat 8 images rating). The integration of these elements, were processed through the intersection of their respective layers in ArcGIS 10.1 software, generating 151.646 combinations of information. These were subjected to a process of data mining, with classification based on decision tree, at Weka Explorer software, using J48 algorithm. The classification showed an overall accuracy of 81.92% and a very good performance , according to the Kappa Index value. The Associations created, indicated subdivisions in the area, whose boundaries were refined considering homogeneity and contiguity, generating the Landscape Unit (UPs) of the Canastra's Sierra National Park and its Buffer Zone. The methodology proved to be effective, because the units were identified, demarcated, and characterized according to their physical attributes support, biotic, soil use and its structure was quantified from landscape metrics that were calculated. It was then possible, to identify the main weaknesses of this landscape, pointing out aspects that require attention to public agencies and the public, focusing on sustainable management of the protected area and its buffer zone .

O Parque Nacional da Serra da Canastra (PNSC), localizado na porção sudoeste do estado de Minas Gerais é uma área de grande relevância ambiental considerada como Área prioritária para conservação da flora e da fauna. É a segunda maior unidade de conservação desse estado e de acordo com o Plano de manejo, sua paisagem é composta de ambientes preservados e antropizados e seu entorno vem sendo cada vez mais degradado pelos diferentes tipos de uso da terra, fragmentando a paisagem, aumentando a pressão antrópica sobre o PNSC e causando problemas ambientais como processos erosivos, compactação do solo e contaminação da água. É nesse contexto que este estudo se coloca: a proposta é a construção de uma metodologia de análise da paisagem baseada nas abordagens conceituais da análise sistêmica em geografia e da ecologia de paisagens, associados a métodos computacionais de análise espacial para identificação de padrões, cujo resultado possa a subsidiar o planejamento dessa paisagem visando garantir a manutenção de sua viabilidade ecológica. Baseado na teoria da ecologia de paisagem foram obtidas métricas que descrevem a composição e configuração da paisagem por meio do seu padrão espacial possibilitando a identificação das principais formas de pressão antrópica e o mapeamento dos seus graus fragmentação, e fundamentado na análise sistêmica da paisagem, a adoção da proposta de subdivisão da área em Unidades de Paisagem. Para a identificação dessas Unidades considerou-se os seguintes elementos: geologia (CPRM), hipsometria (SRTM), declividade (SRTM), densidade hidrográfica (SRTM), solos (UFV) e cobertura vegetal e uso do solo (Mapeamento a partir de classificação de imagens Landsat 8). A integração desses elementos foi processada por meio da interseção dos seus respectivos layers, no software ArcGIS 10.1, gerando 151.646 combinações de informação. Essas foram submetidas a um processo de mineração de dados com classificação baseada em árvore de decisão, no software Weka Explorer, utilizando algoritmo J48. A classificação apresentou taxa de acerto total de 81,92% e desempenho muito bom, de acordo com o valor do índice Kappa. As associações criadas indicaram subdivisões na área cujos limites foram refinados considerando homogeneidade e contiguidade gerando as Unidades da Paisagem (UPs) do Parque Nacional da Serra da Canastra e de sua Zona de Amortecimento. A metodologia desenvolvida mostrou-se eficaz, pois as unidades foram identificadas, delimitadas e caracterizas de acordo com seus atributos de suporte físico, biótico, de usos do solo e a sua estrutura foi quantificada a partir das métricas de paisagem calculadas. Com isso foi possível levantar as principais fragilidades dessa paisagem apontando os aspectos que demandam atenção aos órgãos públicos e à população visando à gestão sustentável dessa unidade de conservação e de sua zona de amortecimento.