Resumo A pecuária no Brasil teve papel relevante na formação do espaço rural. Tal processo ocasionou um passivo ambiental, pois se desenvolveu sem considerar os impactos ao meio ambiente, relativos à erosão e compactação dos solos, emissão de gases de efeito estufa (GEE), além do uso intensivo de terra e dos recursos hídricos. Em significativa parcela das propriedades o manejo inadequado resultou em pastagens com níveis de degradação. A literatura aponta a importância da intensificação da tecnologia como forma de garantir pastagens sustentáveis. Esta pesquisa tem por objetivo analisar a relação entre nível tecnológico de produção de bovinos e de degradação de pastagens na Bacia Hidrográfica do Rio Vermelho, em Goiás - Brasil. Esta área é considerada como representativa da pecuária no cerrado brasileiro. Foi utilizada amostra estratificada por compartimentos com 60 estabelecimentos agropecuários. Utilizaram-se as técnicas de análise de correspondência múltipla, análise de cluster e regressão beta para obter o Índice de Degradação de Pastagens (IDP). Verificaram-se associações bivariadas entre o Índice Tecnológico (IT) e as variáveis: renda, relevo e tamanho da propriedade. Foi possível constatar o emprego de maior nível tecnológico nas maiores propriedades e em terrenos mais planos. Também se constatou que o maior nível tecnológico propicia maior remuneração aos gestores. Porém não se observou relação entre a tecnologia empregada nos estabelecimentos e taxa de lotação animal, o que pode comprometer os resultados econômicos e bem-estar animal. Assim, como não foi observada associação entre índice tecnológico e índice de degradação de pastagens, sugerindo ocorrência de degradação de pastagens, mesmo quando do uso de tecnologias na produção de bovinos.

Abstract In Brasil ranching has played a fundamental role in the occupation of rural land. This process results in a series of environmental impacts, such as the erosion and compaction of the soil, and the emission of greenhouse gases, in addition to the intensive use of the soil and water resources. In part of the properties, inadequate management resulted in pastures with degradation levels. The literature points out the importance of intensifying technology as a way to guarantee sustainable pastures. The present study aims to identify and analyze the relationships between the technological level level of cattle production and the degradation of pastures in the Vermelho River basin in Goiás, central Brazil. This area is considered to be representative of livestock in the Brazilian Cerrado. The sample consisted of 60 cattle ranches, selected from each of the three sectors of the Vermelho River basin. The data were analyzed using a Multiple Correspondence Analysis, cluster analysis, and Beta regression to obtain Pasture Degradation Indice (PDI). Bivariate associations were found between the Technological Index (TI) and three variables - the manager’s income, topographic relief, and the size of the property. It was possible to verify the use of a higher technological level in the largest properties as well as in flatter areas. It was also found that the higher technological level provides higher remuneration to managers. However, there was no relationship between the technology used in the establishments and the cattle density, which can reduces profitability economic and animal welfare. There was also no association between TI and PDI, suggesting pasture degradation, even when using more intensive technologies in cattle production.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi analisar a dinâmica de uso das terras na região do Cerrado de 2002 a 2013. Essa análise foi baseada nas interpretações de imagens do satélite Landsat realizadas pelo Projeto de Conservação e Utilização Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira (Probio) e pelo projeto TerraClass Cerrado 2013, coordenados pelo Ministério do Meio Ambiente. Em 2002, 38,9% do Cerrado eram cobertos por algum tipo de atividade antrópica. Em 2013, essa percentagem passou para 43,4%. Um dos grandes destaques é o surgimento de uma nova fronteira agrícola na região norte da área de estudo, conhecida como Matopiba.

Abstract: The objective of this work was to analyze land use dynamics in the Brazilian Cerrado region from 2002 to 2013. This analysis was based on the interpretation of Landsat satellite images carried out by the projects Projeto de Conservação e Utilização Sustentável da Diversidade Biológica Brasileira (Probio) and TerraClass Cerrado 2013, both coordinated by Ministério do Meio Ambiente. In 2002, 38.9% of the Cerrado was covered by some type of anthropic activity. In 2013, this percentage increased to 43.4%. One of the main highlights is the emergence of a new agricultural frontier in the northern region of the study area, known as Matopiba.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de intensificação da pecuária no Brasil. A taxa de lotação de bovinos de corte foi estimada de acordo com dados censitários agrícolas da produção pecuária municipal. A capacidade de suporte das pastagens foi obtida pela combinação de imagens “moderate resolution imaging spectroradiometer” (Modis) de produtividade primária bruta e de dados da demanda diária de matéria seca por unidade animal (UA). A lotação bovina no Brasil, em 2014/2015, foi de 0,97 UA ha-1, e a capacidade de suporte de 3,60 UA ha-1; portanto, há potencial de intensificação médio de 2,63 UA ha-1. O maior potencial de intensificação médio foi observado na região Sul (3,62 UA ha-1), e os menores nas regiões Norte (2,13 UA ha-1) e Nordeste (2,22 UA ha-1). É possível estimar a taxa de lotação bovina, a capacidade de suporte das pastagens e o potencial de intensificação da pecuária ao integrar dados do senso agrícola e de sensoriamento remoto.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the potential of livestock intensification in Brazil. Beef cattle stocking rates were estimated according to agricultural census data on livestock production in Brazilian municipalities. Pasture carrying capacity was obtained by combining moderate resolution imaging spectroradiometer (Modis) images of gross primary productivity and data on dry matter demand per animal unit (AU). Cattle stocking rate for Brazil, in 2014/2015, was 0.97 AU ha-1, and the carrying capacity was 3.60 AU ha-1; therefore, there is an average livestock intensification potential of 2.63 AU ha-1. The highest average intensification potential was observed for the Southern region (3.62 AU ha-1), and the lowest for the Northern (2.13 AU ha-1) and Northeastern regions (2.22 AU ha-1). It is possible to estimate cattle stocking rate, pasture carrying capacity, and potential of livestock intensification by integrating data on agricultural census and remote sensing.

A bacia hidrográfica do Rio Vermelho, situada no Estado de Goiás, possui uma elevada geodiversidade, com terrenos que vão do Arqueano ao Holocêno, e um proeminente registro tectônico impresso. Da mesma forma, ao longo de seu processo histórico de ocupação, tem sido impactada por variadas atividades de utilização do solo e do subsolo, o que acarretou tanto o empobrecimento da biodiversidade, quanto a modificação do seu aspecto físico, sendo expressiva a ocorrência de processos erosivos e acúmulos de sedimentos em razão da dinâmica de entrada e saída de energia e matéria do sistema natural. Neste trabalho, o qual teve por base a elaboração e análise do mapa de entropia do relevo para toda a área da bacia (~ 11.000 km2), foi possível identificar áreas mais suscetíveis à atuação de processos morfogenéticos e, portanto, mais vulneráveis à ocupação, à exemplo das áreas próximas à foz da bacia, cujos valores de entropia são coerentes com a diversidade de usos e intervenções sobre o complexo sistema fluvial no entorno do canal principal do Rio Vermelho. Em que pese a necessidade de análises adicionais, à escalas de maior detalhe, nossos resultados demonstram o potencial da análise da entropia do relevo como ferramenta importante para identificar áreas com energia potencial disponível para realização de trabalho geomorfológico e, portanto, mais vulneráveis à ocupação (i.e. sujeitas a enchentes, inundações e deslizamentos de terras).

The Rio Vermelho watershed, located in the Goiás State, shows a great geodiversity, with terrains ranging from the Arquean to the Holocene, in addition to a proeminent tectonic record. Likewise, throughout its occupation history, it has been impacted by a variety of surface and underground activities, which resulted in biodiversity impovereshment, as well as physical modifications, particularly progressive erosion processes and sediment accumulation, as a function of the dynamic incoming and outcoming of matter and energy from the natural system. In this work, based on the elaboration and analysis of an entropy map for the entire basin area (~ 11,000 km2), it was possible to identify areas more susceptible to morphogenetic processes and, therefore, more vulnerable to land use and occupation. As an example of such areas, are those near the basin delta, where entropy values are compatible with the diversity of land uses and interventions over the complex fluvial system around the main Rio Vermelho channel. In spite the need of further analysis, at more detailed scales, our results clearly demonstrate the potential of the landscape entropy as an important tool for the identification of areas with more potential energy available for the geomorphological work and, therefore, more vulnerable to occupation (i.e. subject to floods and landslides).

Utilizando-se dados do sensor aerotransportado SAR R99, adquiridos na banda L (1,28 GHz) em amplitude e com quatro polarizações (HH, VV, HV e VH), avaliou-se a distinção de fitofisionomias de floresta de várzea existentes nas Reservas de Desenvolvimento Sustentável Amanã e Mamirauá e áreas adjacentes, com a aplicação do algoritmo Iterated Conditional Modes (ICM) de classificação polarimétrica pontual/contextual. Os resultados mostraram que o uso das distribuições multivariadas em amplitude, conjuntamente com uma banda de textura, produziu classificações de qualidade superior àquelas obtidas com dados polarimétricos uni/bivariados. Esta abordagem permitiu a obtenção de um índice Kappa de 0,8963, discriminando as três classes vegetacionais de interesse, comprovando assim o potencial dos dados do SAR R99 e do algoritmo ICM no mapeamento de florestas de várzea da Amazônia.

This study seeks to evaluate the capability of data generated by the synthetic aperture radar SAR R99 sensor to map phytophysiognomies found in the Amanã and Mamirauá Sustainable Development Reserves (RDSA and RDSM). By means of L-band (1.28 GHz), full polarimetric (HH, VV, VH, HV), amplitude data acquired with the SAR R99 sensor, distinctions among flooded forest phytophysiognomies in the RDSA and RDSM and around were achieved. The Iterated Conditional Modes (ICM) algorithm was employed to perform the local/contextual polarimetric classification of the data. Results showed that the use of multivariate distributions in amplitude with a band of texture produced classifications of superior quality in relation to those obtained with the uni/bivariate polarimetric data. This approach allowed to obtain a Kappa index of 0,8963 and the distinction of three vegetation classes of interest, demonstrating the potential of SAR R99 and the ICM algorithm to map flooded vegetation of the Amazon.

O bioma Cerrado é o segundo maior da região Neotropical e é formado por mosaico de diferentes tipos de hábitats, desde campos abertos até florestas densas. Um recente e intensivo processo de ocupação humana tem transformado essa eco-região em uma das mais importantes regiões para agropecuária no Brasil. Uma abordagem macroecológica foi utilizada para elucidar padrões em amplas escalas espaciais de perdas de hábitat no Cerrado brasileiro, implementando técnicas de autocorrelação espacial e análises de regressão parcial para entender como a proporção de remanescentes de vegetação natural está correlacionada com variáveis socioeconômicas, expressando diferentes dimensões de ocupação humana e com variações climáticas. Em média, 59% da área é ocupada por remanescentes de vegetação, na escala da análise, mesmo que os padrões de perda de hábitat estejam fortemente estruturados no espaço, com o coeficiente de autocorrelação espacial de I de Moran igual a 0,825 ± 0,055 (p < 0 ,001). As análises de regressão parcial explicaram 89% da variação no percentual de remanescente de vegetação. A maior proporção da variância é explicada pela sobreposição múltipla entre a ocupação humana, variação climática e a estrutura geográfica (67%), bem como pelo componente estruturado climaticamente da ocupação humana (8%). Baseado no processo interativo no tempo e no espaço da ocupação humana no bioma, cenários futuros devem ser mais pessimistas. Se o movimento de ocupação continuar em direção a região Norte do bioma, como esperado, nós podemos predizer que as proporções de remanescente de vegetação natural irão declinar rapidamente, indicando assim uma forte perda da biodiversidade nas escalas do bioma.

The Cerrado biome, the second largest biome in Neotropical region, consists of a mosaic of different habitat types, ranging from open grasslands to dense woodlands and dry forests. An intensive recent occupation process has transformed it into the most important region for cattle ranching and intensive commodity crops in Brazil. In this study, a macroecological approach was used to evaluate broad-scale spatial patterns of habitat loss in the Brazilian Cerrado, applying a series of spatial autocorrelation and partial regression analyses to understand how the proportion of remaining natural habitats is correlated with socio-economic variables, expressing different dimensions of human occupation and climatic variation. On average, 59% of the area is occupied by natural remnants at the spatial scale analyzed, although patterns of habitat loss are strongly spatially structured, with a Moran's I spatial autocorrelation coefficient equal to 0.825 ± 0.055 (p < 0.001). The partial regression analysis explains 89% of variation in percentage of natural remnants. The highest proportion of variance is explained by the multiple overlap between human occupation, climatic variation and geographic structure (67%), as well as by the climatically structured component of human occupation (8%). Based on the space-time interactive process of human occupation in the biome, future scenarios should be rather pessimistic. If the wave of human occupation continues towards the northern parts of the biome, as expected, we can predict that percentages will decline rapidly including even stronger losses of habitat at the biome scale.

A legislação brasileira sobre as Áreas de Preservação Permanente (APP) e os Recursos Hídricos foi analisada associando os dispositivos legais com a cobertura vegetal remanescente na Bacia do Rio Araguaia. Com base no índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) aplicado a um mosaico de 21 cenas do satélite CBERS II (julho-agosto de 2006), foi detectada uma conversão da ordem de 61% da cobertura vegetal na bacia como um todo, e de aproximadamente 45% ao longo dos ambientes ripários. Estes dados corroboram a necessidade de um maior empenho na observância legal por parte dos proprietários rurais, bem como a adoção de céleres decisões por parte do Poder Público, com vistas a reduzir ou controlar a ocorrência de novos desmatamentos nessa e em outras regiões do bioma Cerrado.

In this study, the Brazilian legislation regarding the permanent protected areas (APP) and the water resources was investigated by simultaneously analyzing the available legal instruments and the current vegetation cover in the Araguaia River basin. Through the normalized difference vegetation index (NDVI), applied to a CBERS II mosaic, comprising 21 satellite imagery (July-August, 2006), we detected a land conversion of about 61% in the study area as a whole, and of about 45% along the riparian zone. These figures corroborate the need of a stronger compliance, by the landowners, to the Forest Code, and fast pace decisions by local and federal authorities, so that new deforestations, in the Araguaia basin and other important areas in the Cerrado biome, can be either prevented or reduced.

Este trabalho teve por objetivo principal investigar possíveis relações entre qualidade da água e uso do solo em bacias hidrográficas de abastecimento público em Goiás. Nesse sentido, foram compilados dados de 174 captações, operadas pelo Saneamento de Goiás entre janeiro/2002 e dezembro/2004. Médias anuais de seca e de cheia, de turbidez, cor aparente, pH, cloretos e índices de coliforme total e fecal foram relacionadas, por análise de componentes principais, em um índice de qualidade de água (IQA). Com base no mapa de cobertura e uso do solo de Goiás, à escala de 1:250.000, e um mosaico de imagens SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), foram delimitadas as bacias de 89 das captações, para as quais foi calculado um Índice Normalizado de Vegetação Remanescente (NRVI). Cor aparente, turbidez, pH, ICT e ICF estiveram aquém dos padrões legalmente requeridos em até 62,43% das captações analisadas, principalmente nos períodos de cheia, quando os piores valores de IQA são observados. Os resultados indicaram que o IQA utilizado é sensível às variações sazonais e responde ao aporte de sedimentos e matéria orgânica por escoamento superficial. Da mesma forma, esse índice se relaciona, ainda que de forma tênue, às variações regionais nos valores de NRVI. Assim, novos estudos, levando-se em conta outros parâmetros de qualidade da água (como nitrogênio e fósforo) e diferentes escalas da paisagem (ex. zona ripária), são necessários, com vistas a uma melhor determinação dessas relações.

The main goal of this paper was to investigate possible relations between water quality and land use in public water-supplying watersheds in the state of Goias. Thus, data from 174 catchments, operated by Saneamento de Goias were compiled, corresponding to January/2002 - December/2004. Annual, drought and flood season means for turbidity, apparent color, pH, chloride and total and fecal coliform indices (ICT and ICF) were reported and summarized by principal component analysis, into a water quality index (IQA), Based on the land cover map for Goias, at the 1:250,000 scale, and on a SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) mosaic, 89 water-supplying watersheds were delimited, for which a normalized remaining vegetation index was calculated. Apparent color, turbidity, pH, ICT and ICF did not achieve the required legal standards in up to 62.43% of the catchment data analyzed, particularly in the flood season, when the worst IQA values are observed. Our results demonstrate that the IQA utilized is responsible for both the seasonal variations and apportion of sediments and organic matter, via superficial run-off. Likewise, this index is also slightly related to the regional NRVI variations. In order to better determine these relations, further studies are needed, taking into account other water quality parameters (e.g. nitrogen and phosphorous) and different landscape scales (e.g. riparian zone).

O objetivo deste trabalho foi mapear o uso da terra do Bioma Cerrado na escala de 1:250.000. As seguintes classes de uso da terra foram consideradas: culturas agrícolas, pastagens cultivadas, reflorestamentos, áreas urbanas e áreas de mineração. A metodologia envolveu a segmentação de imagens do satélite Landsat, a classificação visual dos segmentos e a análise da exatidão global do mapa final. Aproximadamente 39,5% do Cerrado apresentaram algum tipo de uso de terra. Pastagens cultivadas e culturas agrícolas foram as classes predominantes, com 26,5 e 10,5%, respectivamente.

The objective of this work was to map the land use in Cerrado at the 1:250,000 scale. The following classes of land use were considered: croplands, planted pasturelands, reforestations, urban settlements and mining areas. The methodological approach involved Landsat image segmentation, visual classification of the segments and analysis of the global accuracy of the final map. Approximately 39.5% of Cerrado presented some type of land use activity. Planted pasturelands and croplands were the dominant classes, with 26.5 and 10.5%, respectively.

O sucesso do lançamento de dois satélites, a garantia de continuidade desse programa por parte dos governos federais envolvidos e a disponibilização dos seus dados sem custos na rede mundial de computadores fizeram com que o CBERS-2 (Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres, China-Brazil Earth Resources Satellite ) se tornasse uma excelente opção para os usuários em diversas aplicações de dados ópticos de sensoriamento remoto com resolução espacial intermediária. Nesse estudo, dados multiespectrais e multitemporais do CBERS-2 do Distrito Federal (DF) foram processados para analisar o potencial para discriminar classes representativas de cobertura da terra. Para isso, foram analisadas estatisticamente 101 amostras sobre áreas representativas de vegetação natural (formações herbáceas, arbustivas e arbóreas) e uso antrópico (áreas urbanas, reflorestamentos e culturas agrícolas). Resultados dessa pesquisa demonstraram o potencial dos dados do CBERS-2 para discriminar classes da cobertura da terra do DF e uma possível limitação para monitorar as suas variações sazonais devido à cobertura de nuvens persistente na maioria das imagens obtidas em 2005.

The successful launching of two satellites, the assurance of the continuity of the program by the involved federal governments and the availability of its data without costs in the web made the China-Brazil Earth Resources Satellite (CBERS-2) an excellent option for optical and medium spatial resolution remote sensing users in several applications. In this study, the CBERS-2 multispectral and multitemporal data from Federal District (FD) of Brazil were processed to analyze their potential to discriminate representative land cover classes. We analyzed 101 samples over representative areas of natural vegetation (grasslands, shrublands and woodlands) and land use (urban areas, reforestations and croplands). Results from this research showed the potential of CBERS-2 data to discriminate land cover classes of FD and a possible limitation to monitor their seasonal variations due to the persistent cloud cover in most of the images acquired in 2005.

O Cerrado brasileiro é um extenso e complexo bioma, caracterizado por mudanças rápidas e bruscas na cobertura vegetal. Devido a suas dimensões e variações fitofisionômicas, o Cerrado desempenha um papel importante no que diz respeito aos fluxos de água, energia e carbono, tanto em escala regional quanto global. Deste modo, a correta compreensão do funcionamento estrutural e ecológico deste bioma, particularmente no domínio temporal, é de grande importância. Sobre isso, neste trabalho, comparou-se a resposta sazonal e potencial de discriminação de uso das terras dos principais índices "biofísicos" do sensor MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer): o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), o índice de vegetação realçado (EVI), o índice de área foliar (LAI) e a fração absorvida de radiação fotossinteticamente ativa (fAPAR). Os quatro índices exibiram comportamentos temporais similares, contudo, o LAI mostrou sensibilidade mais elevada às variações sazonais de paisagens naturais e antrópicas. Por outro lado, o NDVI apresentou a melhor performance referente à discriminação de uso das terras. Os resultados sugerem uma abordagem sinérgica em relação às variáveis biofísicas / ecológicas do MODIS para a avaliação da cobertura vegetal, do uso das terras e para o monitoramento ambiental do bioma Cerrado.

The Brazilian Cerrado is an extensive and complex biome, characterized by rapid and abrupt land cover changes. Due to its dimensions and physiognomic variations, the Cerrado plays an important role regarding the water, energy, and carbon fluxes at both the regional and global scales. Therefore, the correct understanding of the structure and ecological functioning of this biome, particularly in the temporal domain, is of great importance. With this respect, in this study we compared the seasonal response and land cover discrimination of the major MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) "biophysical" indices: the normalized difference vegetation index (NDVI), the enhanced vegetation index (EVI), the leaf area index (LAI), and the fraction of absorbed photosynthetically active radiation (fAPAR). In spite of the fact the four indices showed similar temporal trends, the LAI showed the highest sensitivity to the seasonal variations of the natural and converted landscapes. On the other hand, the NDVI showed the best performance regarding land cover discrimination. Our results suggest a synergistic approach concerning the MODIS biophysical / ecological variables for land cover assessments and environmental monitoring of the Cerrado biome.