Caracterização fenológica da cobertura vegetal com base em série temporal NDVI/MODIS na Reserva do Niassa - Moçambique

Abstract

A Reserva do Niassa é uma das maiores áreas de conservação do mundo de Florestas de Miombo. Todos os anos há recorrência de incêndios antropogênicos na estação seca. Estudos sobre a caracterização fenológica e a influência dos incêndios nesta fitofisionomia são ainda incipientes. Assim sendo, esta pesquisa teve como objetivo caracterizar a fenologia da cobertura vegetal da Reserva do Niassa com base em séries temporais de NDVI/MODIS e relacioná-las com regiões homogêneas. Inicialmente, as séries temporais, entre 2001 a 2015, foram suavizadas pelo filtro Savitzky-Golay disponivel no programa TIMESAT. As imagens médias foram classificadas, com base em k-médias, e extraídos o perfil espectro-temporal para o período de análise. Posteriormente, foram extraídas as métricas fenológicas: Início e Fim do ciclo, Duração do ciclo, Mínima atividade fotossintética, Máxima atividade fotossintética, Amplitude, Taxa de rebrota, Taxa de senescência, Produtividade total e Produtividade sazonal. Com base nos resultados, observou-se que as regiões homogêneas obtidas representam os principais grupos de cobertura vegetal da Reserva do Niassa, as quais são marcadas por forte sazonalidade. Áreas com oconência de Floresta Decídua e Aberta Semi-decídua apresentam padrão fenológico diferenciado de Florestas de Montanha e Florestas Ribeirinha e Matagal. Existe, portanto, um padrão fenológico típico e distinto entre as regiões homogêneas, o qual está relacionado a condições climáticas da região, podendo ser caracterizado a partir de série temporal NDVI do sensor MODIS.

The Niassa Reserve is one of the largest conservation areas in the world of Miombo Forests. Every year there is a recurrence of anthropogenic fires during the dry season. Studies on the phenological characterization and the influence of the fires in this phytophysiognomy are still incipient. Thus, this research aimed to characterize the phenology of the vegetation cover of the Niassa Reserve based on time series of NDVI/MODIS and to relate them with homogeneous regions. lnitially, the 2001-2015 time series was smoothed by the Savitzky-Golay filter available in the TIMESAT program. The average images were classified, based on k-means, and temporal profiles were extracted for this period of analysts. Afterwards, the following phenological metrics were extracted: Start and End of the cycle, Cycle duration, Minimum photosynthetic activity, Maximum photosynthetic activity, Amplitude, Regrowth rate, Senescence rate, Total productivity and Seasonal productivity. Based on the results, it was observed that the homogeneous regions obtained represented the mam plant groups oft he Niassa Reserve, which are marked by strong seasonality. Areas with Deciduous and Semi-deciduous Open Forest present different phenological patterns of Mountain Forests and Riverine and Scrubland Forests. There is, therefore, a typical and distinct phenological pattern among the homogeneous regions which is related to the climatic conditions of the region and can be characterized by the NDVI time series of the MODIS sensor.