Predição da biomassa acima do solo no Cerrado utilizando redes neurais e sensoriamento remoto

Abstract

O Cerrado, segundo maior bioma brasileiro, apresenta papel fundamental para a qualidade ambiental, sendo responsável por funções indispensáveis à geração de serviços ambientais essenciais, dentre os quais destaca-se a capacidade de armazenar em sua biomassa expressivas quantidades de carbono. Apesar de sua importância, quase metade da vegetação nativa deste bioma já foi convertida em áreas urbanas, cultivos agrícolas e pastagens. As estimativas precisas de biomassa são informações essenciais para nortear ações conservacionistas em áreas com remanescentes de vegetação. Dados de sensoriamento remoto associados a redes neurais artificiais tem demonstrado eficácia na modelagem de variáveis florestais. A presente pesquisa inclui o desenvolvimento de modelo de predição da biomassa acima do solo no Cerrado no Distrito Federal usando índices de vegetação derivados de imagens de satélite e redes neurais artificiais. Foram utilizados dados de campo coletados no âmbito do Inventário Florestal Nacional e de parcelas permanentes na área de estudo. Foram calculados e testados cinco índices de vegetação derivados de cenas do satélite de alta resolução RapidEye, tendo como referência dados coletados em campo. Foram treinadas redes neurais artificiais com a ferramenta Intelligent Problem Solver do software Statistica 7 para estimar a biomassa acima do solo, permitindo a seleção dos índices e da rede neural mais adequada para a predição da biomassa na área de estudo, segundo critérios do erro média da estimativa, coeficiente de correlação e análises gráficas. A rede neural com melhor desempenho apresentou poder preditivo de 90% e erro quadrático (RMSE) inferior a 17%. A estrutura da rede foi composta por dois neurônios na camada de entrada, oito na camada oculta e um na camada de saída. Os resultados deste estudo indicam que índices de vegetação associados a redes neurais artificias podem estimar com boa acurácia a biomassa acima do solo no bioma Cerrado.