Share | 02/01/2022
Em colaboração com Judy Daniels da Soil Sage
Com 121 577 poços distribuídos por cerca de 9,5 milhões de acres, o Colorado é responsável por pouco mais de 4% da produção total de petróleo bruto dos EUA e por 3% das reservas de petróleo bruto economicamente recuperáveis do país (2,3). Tem também a regulamentação mais completa do país em matéria de gás natural e petróleo. Os operadores são obrigados a apresentar autorizações para aprovação antes de iniciarem a exploração. Parte desse processo de autorização inicial define as obrigações de recuperação do sítio após a sua desativação. Cada sítio deve ser recuperado para o seu estado original ou para uma utilização final do solo que restaure o sistema de solos e assegure que a taxa de revegetação pretendida seja de, pelo menos, 80% do coberto vegetal original para as terras nativas e cultivadas.
Uma vez concluídos os trabalhos de recuperação, o organismo de conformidade estatal audita a área utilizando avaliações ecológicas tradicionais no terreno, como métodos de amostragem de vegetação por transectos, quadrantes e percentagem de cobertura. No entanto, estes métodos são limitados pela conceção da amostragem e pelas interpretações individuais, fornecendo apenas informações sobre o número e a distribuição ao longo de uma área fixa. Há também um número limitado de inspectores e milhares de locais de exploração mineira em todo o Estado, o que cria um estrangulamento e aumenta a necessidade de consultores de recuperação.
A Dra. Judy Daniels, Cientista Geoespacial do Solo e CEO da Soil Sage, é uma especialista em recuperação que arquiteta planos de recuperação para locais de extração no Colorado. A missão do Dr. Daniels é aliviar estas questões de conformidade através da integração de mapeamento por drone para fornecer provas de séries temporais de recuperação sustentada da vegetação ao longo da estação. Desta forma, pode poupar tempo com uma imagem ainda mais holística do processo de recuperação do que é possível com inspecções visuais.
O processo de recuperação começa com uma avaliação do local. A avaliação recolhe informações sobre as condições ambientais iniciais do solo e da vegetação, bem como sobre as propriedades da paisagem, que incluem a elevação, o declive, as curvas de nível, a compactação e as características hidrológicas, para avaliar os problemas de águas pluviais e de erosão. Os dados são recolhidos com recurso a sensores montados em drones e a uma amostragem terrestre com GPS. A informação é depois processada, analisada e interpretada num plano de recuperação. O plano baseia-se em soluções ambientais específicas para cada local, com o objetivo de melhorar os processos de recuperação que promovem a recuperação do ecossistema. Estas recomendações estão alinhadas com as características ecológicas dos sistemas de solo e vegetação, permitindo que o processo exceda a conformidade regulamentar do Estado para o encerramento.
A fim de obter uma representação completa da cobertura vegetal tanto no espaço natural não perturbado (referência de recuperação) como na área recuperada, o Dr. Daniels pilotou um drone Phantom 4 com o sensor CMOS de 1 polegada emparelhado com um RedEdge da série MicaSense na primavera de 2021, e um drone Matrice 300 com o DJI P1 emparelhado com um RedEdge-MX da série MicaSense no outono, sobre o local de recuperação em Weld County, Colorado.
A vantagem distinta de recolher ambos os conjuntos de dados em simultâneo revelou-se um elemento crítico de poupança de tempo. Além disso, a capacidade de calibrar os dados era fundamental, uma vez que o local seria sobrevoado várias vezes e a alteração da vegetação ao longo do tempo seria analisada. O fluxo de trabalho robusto de calibração radiométrica utilizando o DLS2 e o painel de reflectância calibrado (CRP) permitiu esta análise de séries temporais.
O Drone2Map da Esri foi utilizado para processar e analisar os dados multiespectrais. O resultado foi uma avaliação da cobertura vegetal que demonstrou a percentagem de cobertura vegetal utilizando os índices NDVI e NDRE. Foi necessária uma análise adicional e um inventário de espécies no terreno para definir os tipos de cobertura adequados, por exemplo, parâmetros de vegetação versus não vegetação na extensão da perturbação. Estas análises forneceram a base para o objetivo de recuperação percentual da vegetação.
As imagens obtidas por deteção remota fornecem análises frequentes da vegetação em todo o local para informar o operador e, em última análise, os inspectores estatais, sobre o progresso da recuperação. Esta repetibilidade é importante porque a monitorização da vegetação tem de ser efectuada com uma frequência que permita ao operador detetar e responder rapidamente a problemas, como a erosão do solo, as normas de revegetação e a eficácia das culturas.
Estes dados foram recolhidos durante os voos da primavera (maio de 2021) e do outono (agosto de 2021) e mostram a diferença de vegetação nos dois intervalos de tempo diferentes. As imagens NDVI/NDRE de maio (Figuras 1-2) indicam uma quantidade significativa de crescimento vegetativo após a estação húmida da primavera.
O segundo conjunto de dados (Figuras 4-5) indica a cobertura vegetal dos meses secos de verão e mostra um valor-limite mais baixo para a revegetação dentro da extensão de referência. Embora a cobertura vegetal variasse consoante a estação do ano, em ambos os casos, o sítio cumpria o requisito regulamentar para o encerramento da licença.
A sequência de imagens temporais indicou que os processos de recuperação facilitaram a revegetação que ultrapassou a vegetação nativa dentro da extensão de referência. Permitiu também que o operador apresentasse o pedido de encerramento ao regulador estatal após o fim do período de crescimento ativo.
A capacidade de utilizar o NDVI e o NDRE desta forma permitiu que os reguladores estatais aprovassem os locais com base nos dados, reduzindo a necessidade de visitas individuais aos locais. A adoção deste método revelou-se crucial para os sítios que são co-desenvolvidos com campos agrícolas, onde o regulador pode visitar o campo após a colheita, quando a cobertura vegetal é inexistente, em vez de vários dias antes, quando teria atingido a recuperação exigida.
No final, os dados aéreos capturados com o RedEdge-MX foram altamente benéficos para monitorizar e medir o processo de recuperação neste local. No futuro, o Dr. Daniels poderá replicar este processo para milhares de locais em todo o estado, ajudando as empresas a cumprir de forma eficiente e eficaz as leis regulamentares. À medida que são implementadas regulamentações ambientais mais rigorosas numa variedade de regiões geográficas e indústrias, a necessidade deste tipo de análise aprofundada e de relatórios para locais de recuperação está a tornar-se cada vez mais valiosa.
Referências
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