O Brasil tem mais da metade do seu território coberto por floresta, possui uma das mais ricas biodiversidades de fauna e flora e abriga a maior reserva de água doce do planeta. O Brasil está entre os maiores produtores de grãos e possui o segundo maior rebanho bovino. E é um dos principais exportadores de minério do mundo.
Duas realidades que precisam existir em harmonia. Para que isso aconteça, é preciso acompanhar as mudanças provocadas pela ação humana, fiscalizar o cumprimento da legislação ambiental e criar políticas públicas para o desenvolvimento sustentável. Reunidos em março de 2015, em São Paulo, especialistas em mapeamento de vegetação, em sensoriamento remoto, decidiram fazer um mapa completo da evolução do uso e da cobertura do solo no Brasil nas últimas décadas.
Nos métodos tradicionais, a geração de mapas de cobertura e uso de terra a partir de imagens de satélite é um processo demorado, caro e dependente de equipamentos e softwares locais. O desafio colocado pelo projeto era gerar um método rápido e barato sem perda de qualidade. A resposta exigiu o uso de classificadores automáticos e de computação em nuvem.
Os especialistas brasileiros fecharam uma parceria técnica com o Google e passaram a usar o Google Earth Engine, uma tecnologia com enorme capacidade de processamento de imagens. Ferramenta aberta, permite que vários pesquisadores a utilizem ao mesmo tempo e de lugares diferentes. Já em novembro de 2015, foi lançada a versão beta do projeto, e, cinco meses depois, foi publicada a primeira coleção, cobrindo o período de 2008 a 2015.
A segunda coleção do MapBiomas, lançada em abril de 2017, é mais precisa e detalhada, apresentando um maior número de classes de cobertura e uso do solo, como floresta, campo, pecuária, agricultura, rio ou área urbana. Além disso, cobre um período maior da história das mudanças do território brasileiro, de 2000 até 2016. Permite ainda que se conheçam as transformações do uso e da cobertura do solo em cada município, em cada estado, em cada bioma.
Nós tivemos vários avanços. A gente construiu as plataformas de processamento, o método de processamento está bastante consolidado e nós podemos dizer que nós estamos numa fase operacional. A rede que é outro aspecto importante ela está consolidada, ela tem liderança local e tem uma articulação muito forte.
E está trazendo gente nova, que isso é uma coisa fantástica. Sensoriamento remoto em geral na história ele foi uma atividade para poucos. Você tinha que ter um computador com muita capacidade de processamento, tinha que ter acesso às imagens ou comprar ou ter possibilidade de baixar essas imagens para poder processá-las e colocar em funcionamento.
O que nós fizemos como conceito é colocar isso tudo na nuvem, o que viabiliza que aquela capacidade de processamento que a gente tem disponibilizado pelo Google esteja disponível para todos do grupo. Então, uma pessoa que tiver no interior da Bahia, trabalhando num escritório que não tenha grande capacidade computacional, tem a mesma possibilidade de trabalhar e de processar que alguém está num superlaboratório de geoprocessamento. A gente tem uma capacidade de processamento, de volume de dados, que em micros individuais você não consegue.
E o servidor fazendo esse processamento distribuído a gente ganha isso em escala muito grande. São quase 70 pesquisadores e técnicos envolvidos no desenvolvimento do projeto. Entre eles estudiosos dos biomas brasileiros, especialistas em sensoriamento remoto, estatísticos e programadores.
Você tem presença de instituições acadêmicas, de ongs do terceiro setor e você tem presença de algumas empresas privadas então. É essa possibilidade de interação interinstitucional é algo muito peculiar no projeto. São biomas diferentes, tem muita coisa diferente, mas a gente está o tempo todo trabalhando junto e o tempo todo um ajudando o outro, compartilhando e pra sair pra sair um trabalho, sabe, que todo mundo tenha participado.
O mais difícil é você fazer esse mapeamento de forma colaborativa com resultado coerente e preciso, porque você tem que ter um esforço coordenado de muita gente de lugares distintos para chegar num objetivo comum. Normalmente, na academia, a gente tem assim aquele receio de que uma vá roubar ideia do outro e tal. Acho que esse esse tipo de coisa nesse grupo do MapBiomas está extremamente legal, porque a gente de fato compartilha.
Para cobrir o território brasileiro, que tem mais de 8,5 milhões de quilômetros quadrados, são necessárias 380 imagens do satélite Landsat. Cada uma delas corresponde a uma área de 185 por 185 quilômetros. Ao longo do ano, são tiradas dezenas de imagens disponíveis para o local que está sendo analisado.
Elas são compostas por milhões de pixels cada um deles representando uma área de 30 por 30 metros. Para ter a melhor resolução sem distorções ou presença de nuvens, os programadores do MapBiomas aplicam ferramentas do Google Earth Engine para fazer a limpeza e selecionar os melhores pixels para o período desejado. Depois os pixels selecionados são organizados em um mosaico, que representa a cobertura do solo daquela região, naquele período.
Cada pixel carrega quase 30 atributos diferentes que poderão ser utilizados posteriormente na classificação dos tipos de cobertura e uso do solo. As tarefas são feitas em computação em nuvem e são quebradas e milhares de partes processadas em computadores espalhados pela rede. Esse é apenas o primeiro passo.
Outro grande desafio é classificar as imagens de acordo com o tipo de cobertura ou de atividade. São usados dois métodos diferentes para identificar se uma imagem a vegetação nativa, água ou infraestrutura urbana, o pixel passa por uma árvore de decisão com parâmetros estabelecidos pelos analistas do MapBiomas para as diferentes regiões do país. No segundo método, os algoritmos de processamento são treinados para identificar padrões a partir de um conjunto de amostras e determinar a probabilidade de um pixel pertencer às classes de agricultura, pastagem ou floresta plantada.
A última etapa de produção envolve integrar as classes mapeadas aplicando regras de prevalência para gerar um único mapa integrado de cobertura e uso do solo para todo o país. Eu trabalho com mapeamento, eu comecei com isso quando era estudante usando fotografia aérea, interpretação visual, e a gente discutia muito essa parte de poder automatizar a interpretação de imagem. É muito complicado.
Na Caatinga ainda é um dos mais difíceis, mas a gente vê que é possível. Então principalmente agora, nessa última coleção, eu particularmente fico assim extremamente entusiasmado com o resultado que está mostrando e hoje eu já acho que é possível. O que dois anos atrás eu diria não não vai conseguir.
Então isso é fenomenal dentro do projeto. Os especialistas se dedicam a completar até 2018 a terceira e última coleção cobrindo o período de 1985 até 2017, com detalhamento ainda maior nas classificações. A partir daí, a ferramenta continuará a ser aperfeiçoada e as atualizações dos mapas ocorrerão anualmente.
Tratar de uma linguagem totalmente aberta, open source, todo o código está disponível na internet. Então toda a instituição que tiver uma equipe de tecnologia pode usar esse código livremente para construir novos produtos a partir desse. O MapBiomas vai trazer muitos benefícios ao país.
Será um importante instrumento de monitoramento ambiental, de planejamento do uso do solo e uma inesgotável fonte de pesquisas. Várias aplicações específicas já estão sendo desenvolvidas a partir do MapBiomas. Entre elas o cálculo das emissões de gases de efeito estufa, a confecção de um mapa anual de desmatamento no Brasil, o monitoramento de processos de desertificação e a modelagem de cenários para a evolução da agropecuária e seus impactos na biodiversidade.
Se a gente conseguir entender melhor a dinâmica de uso da terra no Brasil, a gente consegue estimar melhor as emissões de gases de efeito estufa, a gente consegue fazer uma melhor gestão do território em termos de ocupação, a gente consegue planejar. Ou seja, o que for sendo feito aqui é fundamental para que a gente faça o que a gente chama de inteligência territorial. E esse é o caminho do futuro pro Brasil aliar produção de alimentos e sustentabilidade.
Todos os mapas produzidos, assim como a descrição da metodologia, os códigos de processamento e os aplicativos criados para desenvolver o projeto, estão disponíveis de forma aberta e gratuita na página do MapBiomas na internet.
