EJE 07-01 Análise de tendência sazonal de série temporal de EVI (Índice de Vegetação Realçado) na bacia do Rio Pardo – SP – Brasil por meio da ferramenta Earth Trends Modeler

Abstract

RESUMO
Os fenômenos ambientais apresentam variabilidades e tendências sazonais e interanuais decorrentes de processos e causas naturais e das alterações produzidas pelo homem na superfície terrestre. O objetivo deste trabalho foi realizar a análise de tendência sazonal e interanual da série temporal de imagens do Índice de Vegetação Realçado (EVI) do satélite MODIS na bacia do Rio Pardo, São Paulo, Brasil, no período de 2001 a 2016, por meio da técnica Seasonal Trends Analysis, disponível na ferramenta Earth Trends Modeler do SIG Idrisi Taiga, para detectar tendências sazonais e interanuais no ciclo das culturas agrícolas e dos demais usos da terra. Foi realizada a análise de regressão harmônica em cada pixel das imagens da série temporal para extrair imagens dos parâmetros de forma Amplitude 0 (índice médio anual), Amplitude 1 e Fase 1 (ciclo anual), Amplitude 2 e Fase 2 (ciclo semianual). Em seguida, a tendência da série temporal foi analisada pelo operador de declividade mediana Theil-Sen e calcularam-se os parâmetros de significância Mann-Kendall p e Z. Os parâmetros de forma, as curvas sazonais ajustadas e observadas, os períodos 40 % green-up e 40 % green-down de cada classe de uso da terra e os parâmetros de significância evidenciaram a tendência de aumento de EVI ao longo do ano no final da série temporal em todas as classes de uso da terra, com exceção das culturas anuais e zonas urbanas, o aumento da duração do período verde e a existência de tendência em 28,8 % da área de estudo a p<0,001.

Palabras clave: tendência sazonal, tendência interanual, regressão harmônica, parâmetros de forma, uso da terra.

ABSTRACT
The environmental phenomena present seasonal and inter-annual variability and trends resulting from natural processes and causes and the man-induced changes over the Earth surface. This paper aims to perform the seasonal and inter-annual trend analysis of the time series of MODIS Enhanced Vegetation Index (EVI) images in Pardo river basin, located in São Paulo State, Brazil, from 2001 to 2016, by means of the “Seasonal Trends Analysis” technique, available in the Earth Trends Modeler tool of the GIS Idrisi Taiga, in order to detect seasonal and inter-annual trends in the cycle of agricultural crops and the other land uses. A harmonic regression analysis was performed in each cell of the time series to extract shape parameters images, such as Amplitude 0 (mean annual index), Amplitude 1 and Phase 1 (annual cycle), Amplitude 2 and Phase 2 (semiannual cycle). Then,
the time series trend was analyzed by the Theil-Sen median slope operator and both pand Z Mann-Kendall significance parameters were calculated. The shape parameters, the adjusted and observed seasonal curves, the 40% green-up and 40% green-down periods of each land use class and the significance parameters demonstrated the increasing trend of EVI during the whole year by the end of the time series in all land use classes, except for
annual crops and urban areas, besides the increasing length of the green period and the existence of trend in 28.8% of the study site at p<0.001 significance.

Keywords: seasonal trend, inter-annual trend, harmonic regression, shape parameters,
land use.