Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 17, Issue 1, September 2017, Pages 65-95

DOI: 10.5894/rgci-n117
* Submission: 12 MAY 2017; Peer review: 04 AGO 2017; Revised: 08 SET 2017; Accepted: 08 SET 2017; Available on-line: 28 NOV 2017

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Delimitation of permanent preservation areas of Paurá Lagoon (Middle Coast of Rio Grande do Sul, Brazil) using multitemporal satellite image analysis

Delimitação da área de preservação permanente da Lagoa do Paurá (Litoral Médio do Rio Grande do Sul, Brasil), usando análises multitemporais de imagens de satélite

Letícia Sebastião Miranda^{1, 2}, Kátia Helena Lipp-Nissinen^{@, 1}

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@ - Corresponding author to whom correspondence should be addressed
1 - Departamento de Pesquisa e Análises Laboratoriais, Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luis Roessler – FEPAM, Av. Borges de Medeiros, 261, Porto Alegre, RS, CEP 90.020-021, Brasil, [email protected]
2 - Scientific Initiation Graduate Student at PIBIC/FEPAM-CNPq

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ABSTRACT
Permanent Preservation Areas (PPA) are determined by the Brazilian Forest Code (Federal Law nº 12.651/2012) to protect biodiversity, soil, water, and climatic integrity. Around lakes and lagoons in rural areas, the law establishes marginal strips of PPA with a minimum width of 100 m (or 50 m for lakes with less than 20 ha). Some of these water bodies may have their surface dimensions markedly changed due to seasonal variations. PPA demarcated during periods of maximum water level would present ecological advantages. However, such variations were not included as criteria for PPA around lakes and lagoons in the new 2012 Forest Code. Moreover, seasonal variations effects are not yet sufficiently known in water bodies of most regions. In this work, a methodology previously developed was used to delimitate and measure water surface area and PPA of Paurá Lagoon during maximum water overflow - due to rain water excess (WE), and water deficit - due to rain water scarcity (WS). This lagoon is situated in a coastal area ranked as conservation priority in Brazil (31°34’ S, 51°18’ W; 31°34’ S, 51°17’ W; 31°35’ S, 51°18’ W and 31°35’ S, 51°19’ W). Analyses of rainfall records covering the 1992-2012 time series, water balance and remote sensing with freely available GIS application (SPRING) were employed to select satellite images from WS and WE dates. Two Landsat-5 TM images, dated 29/04/2009 (WS) and 06/09/1998 (WE) were selected and geoprocessed to detect differences in areas under WS and WE, respectively. For lagoon surface area and PPA, 66.29 ha and 42.36 ha were calculated during WS, and 92.27 ha and 53.25 ha during WE, respectively. At maximum WE (local winter and spring), lagoon surface area was 25.98 ha larger, while PPA had an addition of 10.89 ha. Although Landsat images have spatial resolution limitations, the methodology allowed the identification of the most suitable annual period to delimitate a larger area around the water body. Following in situ demarcation, the resulting larger PPA may provide superior ecological benefits to priority conservation regions. The methodology tested may be a useful tool to integrated management of lakes and wetlands in coastal zones.

Keywords: coastal lakes; Forest Code; priority conservation areas; rainfall; remote sensing; seasonality

RESUMO
As Áreas de Preservação Permanente (APP) são determinadas pelo Código Florestal Brasileiro (Lei Federal nº 12.651 / 2012) para proteger a biodiversidade, solo, água e integridade climática. Em torno de lagos e lagoas em áreas rurais, a lei estabelece faixas marginais de APP com uma largura mínima de 100 m (ou 50 m para lagos com menos de 20 ha). Alguns desses corpos de água podem ter suas dimensões de superfície marcadamente alteradas devido às variações sazonais. APP demarcadas durante os períodos de cotas máximas do nível de água apresentariam vantagens ecológicas. No entanto, tais variações não foram incluídas como critérios para a definição das APP em torno de lagos e lagoas no novo Código Florestal 2012. Além disso, os efeitos das variações sazonais ainda não são suficientemente conhecidos nos corpos de água da maioria das regiões. Neste trabalho, a área do espelho d’água e a APP da Lagoa do Paurá foram delimitadas e medidas durante as datas de máxima inundação - devido ao excesso de chuva (WE) e máximo deficit hídrico – devido à escassez de chuva (WS). Esta lagoa está situada em uma área da planície costeira sul classificada como prioridade para a conservação no Brasil (31°34’ S, 51°18’ W; 31°34’ S, 51°17’ W; 31°35’ S, 51°18’ W and 31°35’ S, 51°19’ W). Foram analisados registros pluviométricos cobrindo a série histórica 1992-2012, balanço hídrico e imagens de satélite disponíveis gratuitamente. Duas imagens do Landsat-5 TM, datadas de 29/04/2009 (WS) e 06/09/1998 (WE), foram selecionadas e processadas para detectar diferenças nas áreas sob WS e WE, respectivamente. Para área superficial da lagoa e para a sua APP, 66,29 ha e 42,36 ha foram calculados durante WS, e 92,27 ha e 53,25 ha durante WE, respectivamente. Em WE (inverno e primavera), a área da lagoa obtida é maior cerca de 25,98 ha, enquanto a APP apresentou um aumento de 10,89 ha. Apesar das limitações de resolução espacial das imagens Landsat, a metodologia permitiu a identificação do período anual mais apropriado para delimitar uma área maior em torno do corpo de água. Assim, a demarcação in situ de uma maior APP de lagoa poderá reverter em benefícios ecológicos superiores para regiões prioritárias à conservação. A metodologia testada presentemente poderá ser uma ferramenta útil à gestão integrada de lagoas e áreas úmidas de zonas costeiras.

Palavras-chave: áreas prioritárias para conservação; Código Florestal; lagoas costeiras; pluviosidade; sensoriamento remoto; sazonalidade.

 

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