Mapeamento do uso e cobertura do solo de uma região do Pontal do Paranapanema para estimativa da produção de biocombustível

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Data

2022-02-01

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

Currently, ethanol is emerging as a source of energy generation in Brazil and in the world. Because of this, since the beginning of the Proálcool program, there has been an incentive to expand sugarcane plantations throughout the state of São Paulo. In this expansion, the Pontal do Paranapanema region has been witnessing a growing change in land use and cover, thus resulting in the replacement of pasture areas by sugarcane plantations. Given the above, the objective of this work is to estimate the production of biofuels, specifically sugarcane ethanol, for a small region of Pontal do Paranapanema. The estimation was carried out from pasture areas extracted from multispectral images from the Sentinel 2A satellite through a supervised classification process. To perform the estimate, a land use and land cover map of the region was produced from the supervised classification carried out in Google Earth Engine (GEE), through the Random Forest (RF) algorithm and the NDVI, NDBI, MNDWI and RS indices, which helped to improve the rating. The GHG proved to be a versatile tool in data analysis to identify land use and land cover and the classification produced had excellent accuracy, with Kappa Index values of 99.7% and Global Accuracy of 99.78%. After checking the quality of the mapping, the approximate values of area in hectare were calculated for each of the classes. Based on the estimated area value for the pasture class, the Conab list that says that 1 ton of sugarcane produces 80 to 90 liters of ethanol and considering the losses inherent to the process, the potential approximate amount of biofuel production that this scenario of replacing pasture with sugarcane could generate in the region. By assigning the value of 196,416.71 hectares of pasture area, with a loss of 14.14%, a production potential of between 944,402,968.4 and 1,062,453,339 liters of ethanol is predicted. According to the results obtained, it is possible to affirm that the area has an enormous potential to produce biofuels. The region is still little explored and research like this brings plausible evidence of attractiveness for investments in the sector, favoring the economy and population of the municipalities.
Atualmente o etanol vem despontando como uma fonte de geração de energia no Brasil e no mundo. Devido a isso, desde o início do programa Proálcool há incentivo à expansão de lavouras de cana-de-açúcar pelo estado de São Paulo. Nessa expansão, a região do Pontal do Paranapanema vem presenciando uma crescente alteração do uso e cobertura do solo, ocorrendo assim, a substituição de áreas de pastagem por plantação de cana-de-açúcar. Diante do exposto, o objetivo do trabalho é estimar a produção de biocombustíveis, em específico o etanol de cana-de-açúcar, para uma pequena região do Pontal do Paranapanema. A estimativa foi realizada a partir de áreas de pastagens extraídas de imagens multiespectrais do satélite Sentinel 2A através do processo de classificação supervisionada. Para realizar a estimativa foi produzido um mapa de uso e cobertura do solo da região a partir da classificação supervisionada realizada no Google Earth Engine (GEE), através do algoritmo Random Forest (RF) e dos índices NDVI, NDBI, MNDWI e RS, que auxiliaram na melhora da classificação. O GEE demonstrou ser uma ferramenta versátil na análise de dados para identificação do uso e cobertura do solo e a classificação produzida teve uma acurácia excelente, com valores de Índice Kappa de 99,7% e Acurácia Global de 99,78%. Verificada a qualidade do mapeamento foram calculados os valores aproximados de área em hectare para cada uma das classes. A partir do valor de área estimado para a classe de pastagem, da relação da Conab que diz que 1 tonelada de cana-de-açúcar produz de 80 a 90 litros de etanol e levando em conta as perdas inerentes ao processo, foi estimado o potencial aproximado de produção de biocombustível que esse cenário de substituição da pastagem por cultura de cana-de-açúcar poderia gerar na região. Ao atribuir o valor de 196.416,71 hectares de área de pastagem, com uma perda de 14,14%, prevê-se um potencial de produção entre 944.402.968,4 a 1.062.453.339 litros de etanol. Segundo os resultados obtidos é possível afirmar que a área apresenta um enorme potencial de produção de biocombustíveis. A região ainda se encontra pouco explorada e pesquisas como essa trazem comprovações plausíveis de atrativa para investimentos no setor, favorecendo a economia e a população da dos municípios.

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Palavras-chave

Biofuels, Cartography, Biocombustíveis, Google Earth, Cartografia, Fotografia aérea em levantamentos do solo, Levantamentos do solo

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