Avaliação espaço-temporal da cobertura do solo em área de mineração no sertão de Pernambuco a partir de imagens PlanetScope, classificação KNN e índices espectrais

Abstract

A mineração no Nordeste do Brasil, apesar de seu papel vital na economia, enfrenta o desafio crítico de equilibrar o crescimento econômico com a preservação ambiental. A atividade mineradora, embora geradora de empregos e contribuinte para o PIB, tem sido associada a desmatamento acelerado, degradação da biodiversidade e recursos naturais, e impactos negativos na saúde das comunidades. A necessidade de práticas sustentáveis e responsáveis é urgente, exigindo o uso de tecnologias avançadas para monitoramento e mitigação dos impactos ambientais da mineração. O objetivo deste estudo é uma análise espaço-temporal do uso e cobertura do solo em áreas de mineração de 988,92 km² no sertão de Pernambuco, Brasil, a partir de imagens de alta resolução fornecidas pela constelação de satélites PlanetScope. A metodologia consistiu em monitorar e avaliar os impactos ambientais decorrentes das atividades de mineração, por meio de uma classificação de imagens, utilizando o algoritmo K-Nearest Neighbors (KNN) e os índices espectrais de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) e Índice de Água por Diferença Normalizada (NDWI), numa cobertura temporal entre os anos de 2018 e 2023. Com resultado, foi identificada uma diminuição notável na vegetação de 3,28% e nas áreas de água de 22,78%, enquanto a área de Construção/solo exposto apresentou um aumento de 5,12%, indicando uma transformação intensa da paisagem, possivelmente influenciada pela expansão da mineração e atividades de desenvolvimento. A aplicação do algoritmo KNN resultou em uma acurácia de classificação superior a 99% e um índice Kappa de 0,98, evidenciando a eficácia da abordagem metodológica adotada. Contudo, foram identificados desafios na classificação precisa entre construções/solo exposto previamente mostrado na análise das amostras pela distância de Jeffries-Matusita alcançando um valor inferior a 0,34, já a água/vegetação destaca a necessidade de uma coleta de dados mais abrangente para o treinamento semelhança entre essas assinaturas em certas condições. Os resultados enfatizam a importância de monitorar continuamente as alterações na cobertura do solo para mitigar os impactos ambientais da mineração e promover um desenvolvimento sustentável.