Monitoring of biome degradation in the northeastern semi-arid region, Brazil

Degradation of Caatinga biome has created desertification processes in several areas, inducing big microclimate and surface changes. Therefore, it is fundamental develop research methods capable of identifying areas under degradation process. Satellite images in different spatial, temporal, radiometric and spectral resolutions are being used to monitor big areas from several biomes worldwide. The objective of this study was to evaluate and quantify the degree of degradation and preservation of the Caatinga biome, using geoprocessing methods and remote sensing products, using surface data and Landsat-8 images for 2013, 2014 and 2015. Remote sensing methods were used to estimate the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), surface albedo (α) and Moving Standard Deviation Index (MDSI). The results showed that the vegetation indexes and the techniques of degradation and change detection satisfactorily identified the behavior of the surrounding vegetation in the study area, standing out as good indices for degradation processes in the semiarid. It was concluded that change detection and classification by decision tree methods were efficient in the identification of anthropized areas during the experimental period. Monitoreo de la degradacion en el bioma de Caatinga en la region semiarida del Noreste de Brasil Resumen La degradacion del bioma Caatinga ha creado procesos de desertificacion en varias areas, induciendo grandes cambios en el microclima y la superficie. Por lo tanto, es fundamental que se desarrollen metodos de investigacion capaces de identificar areas en proceso de degradacion. Las imagenes de satelite con diferentes resoluciones espaciales, temporales, radiometricas y espectrales se estan utilizando para monitorear grandes areas de varios biomas en todo el mundo. El objetivo de este estudio fue evaluar y cuantificar el grado de degradacion y preservacion del bioma Caatinga, utilizando metodos de geoprocesamiento y productos de teledeteccion, usando datos de superficie e imagenes Landsat-8 para 2013, 2014 y 2015. Se utilizaron metodos de teledeteccion para estimar el Indice de Vegetacion de Diferencia Normalizada (NDVI), el albedo de superficie (α) y el Indice de Desviacion Estandar Movil (MDSI). Los resultados mostraron que los indices de vegetacion y las tecnicas de monitoreo de la degradacion y deteccion de cambios identificaron satisfactoriamente el comportamiento de la vegetacion circundante en el area de estudio, destacandose como buenos indices de los procesos de degradacion en el semiarido. Se concluyo que los metodos de deteccion y clasificacion de cambios por arbol de decision fueron eficientes en la identificacion de areas antropicas durante el periodo experimental. Palabras clave: Arbol de decision, Caatinga, Degradacion, NDVI.