Janyelle da Mata

O Laboratório de Processamento de Imagens e Geoprocessamento da Universidade Federal de Goiás (Lapig-UFG) participou da expedição “Araguaia Vivo 2023” em fevereiro, em parceria com a Universidade de Brasília (UnB) e a Universidade Estadual de Goiás (UEG). O objetivo do projeto é avaliar a qualidade da água, do solo e mapear as lagoas que se formam durante as cheias do Rio Araguaia, além de identificar a fauna e flora que vivem submersas. O Lapig enviou o estudante de graduação (IESA/Ciências Ambientais), Igor Rodrigues, para manusear o drone Phantom 4 e capturar imagens da biodiversidade local. Segundo ele, cerca de 56 lagos foram mapeados por drone.

A expedição ocorreu de 05 de fevereiro a 1º de março, e foi coordenada pelo professor da UnB, Ludgero Cardoso Galli Vieira e pelo professor da UEG, João Carlos Nabout. Segundo o vice-coordenador do Laboratório de Processamento de Imagens e Geoprocessamento (Lapig-UFG), Manuel Eduardo Ferreira, o período em que ocorreu a expedição foi escolhido por coincidir com a cheia da bacia hidrográfica do Araguaia, sendo possível estudar a biodiversidade dos lagos que se formam durante o verão. “O objetivo deles é entender a biodiversidade aquática nesses ambientes lacustres, que são formados durante as cheias dos afluentes do Rio Araguaia, bem como registrar parâmetros que indiquem o nível de estresse ambiental na região, decorrentes das interferências humanas", afirma.

No entanto, as chuvas características dessa época do ano interferiram no trabalho de Igor Rodrigues, aluno da UFG que participou da expedição. Sua responsabilidade era manusear o drone para a captura das imagens dos lagos. O professor Manuel informou que todos os voos do equipamento foram previamente planejados no Lapig-UFG pelo Igor, com o auxílio de outros pesquisadores. Os planos de voo são feitos com o auxílio do aplicativo PIX4D Capture e com imagens de satélite (usadas como plano de fundo). Neste, o usuário define a área de captura das fotos, desenhando um polígono sobre a tela (normalmente de um tablet ou smartphone), seguido pelo traçado automático das linhas de voo, com distâncias entre as mesmas definidas pelo operador. Outra configuração necessária é a definição da altura de voo para o drone, levando-se em consideração a extensão do alvo a ser capturado pelas fotos, neste caso os lagos e a vegetação ao redor. Por isso, no planejamento dos voos, é indicado o uso de imagens de satélite. Também define-se nesta fase a taxa de sobreposição entre as fotos. Normalmente, esta taxa fica em 60% longitudinal (ao longo das linhas de voo) x 60% lateral (entre as linhas de voo), de forma a garantir uma sobreposição segura para a elaboração de um bom mosaico aerofotogramétrico.

Mesmo planejando os voos, o graduando foi surpreendido pelas condições do local e obrigado a utilizar o drone de forma manual. Igor conta que os ventos fortes, as chuvas e locais totalmente alagados dificultaram o lançamento do equipamento. “Em alguns locais, a planície estava toda alagada e não tinha terra firme, impossibilitando a decolagem do drone. A solução foi levantar voo do próprio barco, no meio da lagoa mesmo; nós montamos o equipamento e fizemos o mapeamento, calculando a altitude e a largura e colocamos o drone no ar”, contou.

O perigo de lançar o equipamento a bordo do barco é que o drone retorna para o seu local de origem, e com o movimento natural da água, a embarcação se desloca, é o que explica Igor. Segundo ele, o barco maior, onde eles dormiam, não se aproximava das lagoas, então os pesquisadores escalados para o dia saiam em três barcos menores. “Nós vimos no céu uma nuvem muito escura, daquelas que se olha e fala: ‘É a tempestade!’, mas como era o último voo que faríamos e demoraria cerca de 3 minutos, decidimos lançar. Depois que o drone apitou, sinalizando que concluiu a missão, iniciou uma ventania e eu tentei, manualmente, trazê-lo de volta para o barco, mas a ventania jogava ele para longe. Nossa sorte foi que ele ficou preso em uma árvore e conseguimos resgatá-lo sem nenhum dano”, lembrou.

O estudante também contou que para driblar a problemática das chuvas, a solução foi carregar consigo sacos plásticos para todos os voos que realizaram durante a expedição. Além disso, os voos foram suspensos durante dois dias, devido às condições climáticas ruins.

Monitoramento remoto

Segundo Manuel Ferreira, as imagens captadas pelo drone também serviram para detectar o equilíbrio no ambiente. A intenção é que, em um futuro não muito distante, a necessidade de amostragem in situ - coletar amostrar diretamente do local estudado - seja menor, permitindo o estudo de áreas remotas e de difícil acesso apenas com os resultados gerados pelas imagens aéreas, além de possibilitar a economia de insumos e o uso de protocolos mais rápidos. Este método havia sido testado pelo Lapig-UFG apenas em ambiente controlado, sendo a primeira vez que é aplicado em campo com estes propósitos, no Araguaia Vivo 2023.

O método foi comprovado pela dissertação de mestrado “Monitoramento de Clorofila-A na água por sensoriamento remoto utilizando experimentos em mesocosmos”. O trabalho é de autoria de Igor Cobelo Ferreira, egresso da UEG, orientado pelo professor Carlos Nabout da UEG/Renac, e co-orientado pelo professor Manuel Eduardo Ferreira da UFG/Lapig. O estudo foi feito em ambiente controlado com 26 caixas d’água, simulando pequenos lagos rasos. Foram inseridos fitoplânctons, com o ambiente preparado para estimular seu crescimento. O crescimento dessa população causa a turbidez da água e toxinas nocivas para o meio aquático e o ser humano. Após o estabelecimento das variáveis adequadas, foram obtidas amostras in situ e fotos aéreas por drone, equipado com sensor padrão RGB, ou seja, com três bandas espectrais - azul, verde e vermelho -, onde a câmera captura apenas a luz visível refletida pelos alvos.

No momento da captura, o drone garante uma sobreposição das fotos, para que seja possível a geração de um mosaico aerofotogramétrico (junção de fotos utilizadas para mapear uma superfície). Os mosaicos são feitos em um laboratório de processamento de imagens, utilizando-se o software PIX4D Mapper; cada voo feito pelo drone resulta em um mosaico. Com as imagens prontas, se aplica um ou mais índices espectrais para realçar os alvos de interesse. “Nós fazemos uma operação aritmética simples com as bandas espectrais, onde, por exemplo, subtraímos a banda do verde pela banda do vermelho, dividindo o resultado pela soma das duas bandas, visando a normalização do resultado. Neste caso, o resultado é um índice para realçar a vegetação (ou alvos que estejam realizando fotossíntese), variando de 1 a -1”, explica Manuel. Segundo o professor, esse índice realça qualquer ser vivo que faça fotossíntese, facilitando assim a detecção de um possível desequilíbrio do ambiente aquático por fitoplânctons.

Projeto - Araguaia Vivo é um projeto multidisciplinar que integra pesquisadores de instituições como a UnB, a UFG e a UEG. As linhas de pesquisa do programa são Conservação e Biodiversidade, Limnologia e Ecologia Aquática, Geoprocessamento, Fisiologia da Paisagem, Ecohidrologia e Ecologia de Ecossistemas. A maior preocupação dos cientistas são os impactos ambientais causados no Cerrado, principalmente na bacia hidrográfica do Rio Araguaia. Uma das soluções para tentar reverter a degradação encontrada por eles é a manutenção das pesquisas e a divulgação científica em veículos de imprensa como este.