CHARACTERIZATION OF THE AGRICULTURE OCCUPATION IN THE CERRADO BIOME USING MODIS TIME-SERIES

Antonio Felipe Couto Junior, Osmar Abílio de Carvalho Júnior, Éder De Souza Martins, Vinícius Vasconcelos
2013 Revista Brasileira de Geofisica  
ABSTRACT.This paper aims to characterize the agriculture expansion in the Cerrado biome using time-series data of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensor. The study area is the municipality of Luís Eduardo Magalhães (Bahia State, Brazil), with recent growth of agribusiness. The methodology can be subdivided into the following steps: 1) noise reduction, 2) endmembers identification, and 3) mixing linear analysis. In the noise reduction was applied the following procedures:
more » ... moving median filter; 2) Minimum Noise Fraction (MNF) transformation, and 3) Inverse MNF transformation. The results provided a significant noise reduction, besides eliminating the atmospheric interferences. Three endmembers were identified: 1) Natural Vegetation; 2) Agriculture; 3) Change Areas (conversion). We used the linear mixture analysis with the selected endmembers to generate fraction images. These images evidenced the agriculture expansion from west to east. These methods overcame the spatial resolution restrictions and evidenced the potential for discriminating the phenology of growing agricultural crops.Keywords: agriculture expansion, cerrado, time-series, MODIS, change detection. RESUMO. O artigo objetiva caracterizar a expansão agrícola no bioma Cerrado utilizando dados de séries temporais do sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). A área de estudo é o município de Luís Eduardo Magalhães (Bahia), com recente crescimento do agronegócio. A metodologia pode ser subdividida nas seguintes etapas: (a) redução do ruído, (b) identificação dos membros finais, e (c) análise linear de mistura. Na redução do ruído foram aplicados os seguintes procedimentos: (a) filtro de mediana, (b) transformação Minimum Noise Fraction (MNF), e (c) transformação inversa MNF. Os resultados proporcionaram uma redução significativa dos ruídos, além da eliminação de interferências atmosféricas. Três membros finais foram identificados: 1) Vegetação Natural; 2) Agricultura; 3) Área de Mudança (Conversão). Foi usada a análise de mistura linear com os membros finais selecionados para gerar as imagens de fração. Estas imagens evidenciaram a expansão agrícola partindo de oeste para leste. Os métodos apresentados proporcionaram a superação da limitação da resolução espacial e evidenciaram um potencial de discriminação da fenologia de cultivos agrícolas.Palavras-chave: expansão agrícola, cerrado, séries temporais, MODIS, detecção de mudança.
doi:10.22564/rbgf.v31i3.312 fatcat:tskbqwzphva7vmyxaknfa74byq