Mudanças da cobertura, uso do solo e produção de minério de ferro em minas a céu abertona Austrália e no Brasil: um indicador de intensidade de explotação mineral

dc.contributorSOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3282736820907252
dc.creatorSANTOS, Diogo Corrêa
dc.date2023-06-26T16:35:14Z
dc.date2023-06-26T16:35:14Z
dc.date2023-05-26
dc.date.accessioned2023-09-28T15:41:18Z
dc.date.available2023-09-28T15:41:18Z
dc.identifierSANTOS, Diogo Corrêa. Mudanças da cobertura, uso do solo e produção de minério de ferro em minas a céu aberto na Austrália e no Brasil: um indicador de intensidade de explotação mineral. Pedro Walfir e Souza Filho . 2023. 106 f. Tese (Doutorado em Geologia) - Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/15764. Acesso em:.
dc.identifierhttps://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/15764
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9019285
dc.descriptionIron ore is a very important resource for the development of a nation. With technological, industrial and urban advances, especially in Asian countries, the demand for this resource has increased considerably in recent decades. Consequently, changes in land cover and use (LCLU) have occurred in the mined areas of countries with higher ore production. Australia and Brazil are the largest iron ore producers in the world. In 2019, they reached production amounts of 930 million tons (mt) and 480 mt, respectively. However, little is known about the extent of land required for iron ore exploitation at the scale of productive open-pit mines in these two countries. Therefore, this doctoral thesis aimed to (1) map the LCLU in time and space in iron mining areas in the countries with the highest production in the world; (2) estimate the area used for iron ore exploitation as well as the accumulated ore production from the 1980s to 2019; and (3) identify an indicator of mineral exploitation intensity and ore production in millions of tons per square kilometer (mt/km²) for the main iron mines in Australia and Brazil. Landsat 5 TM (1984 and 1986) and Sentinel-2B (2019) satellite images were processed to map LCLU in areas of open cast iron mines in the Pilbara region of Western Australia, Hamersley mineral province and in the regions of Carajás (PA), Corumbá (MS) and Quadrilátero Ferrífero, QF, (MG) in Brazil, using geographic object-based image analysis (GEOBIA). The values of iron ore production per mined area were extracted from the statistical yearbooks of mineral production in the two countries. The results showed that iron mining in Australia occupied an area of 41.45 km² in 1986 and was expanded to 875.06 km² by 2019. In Brazil, the extent of iron mining was 109.53 km² in 1984, and this area expanded to 295.75 km² in 2019. The overall accuracy and kappa index of the set of classified images were above 90%, indicating the excellent quality of the classification. The accumulated iron ore production data between 1984 and 2019 showed that Australia reached a total production of 8.4 billion tons of iron ore in this period in a mined area of 875.06 km², equivalent to 9.7 mt/km². Brazil reached a total production of 7.03 billion tons in an area of 297.75 km². The mineral exploitation intensity indicator showed that Brazil and Australia produced equivalents of 23.6 mt/km² and 9.7 mt/km², respectively, over the study period. The study concluded that (1) the area of mined soil increased in all the mines in the two countries analyzed between 1984 and 2019, with the largest expansion being detected in Australia; (2) the high production of iron ore in Australia and Brazil and the consequent LCLU changes are driven by high demand from Asian countries, especially China; and (3) according to the mineral exploitation intensity indicator, there was a better relationship between mineral production and mined area in Brazil than in Australia. This result allows us to confirm that the two countries, especially Brazil, reached extremely high levels of production in a proportionately small area. Finally, this doctoral thesis contributed to the understanding of the intensity of iron ore production and the consequent LCLU changes in these two countries in addition to contributing quantitative and specialized data on the extents of the main iron ore mines globally.
dc.descriptionO minério de ferro é um recurso de suma importância para o desenvolvimento de uma nação. Com o avanço tecnológico, industrial e urbano, principalmente dos países asiáticos, a demanda por este recurso vem aumentando consideravelmente nas últimas décadas. Consequentemente, mudanças da cobertura e uso do solo (MCUS) vem ocorrendo nas áreas mineradas dos países com maior produção de minério. A Austrália e o Brasil são os maiores produtores de minério de ferro no mundo. Em 2019, alcançaram a produção de 930 milhões de toneladas (mt) e 480 mt, respectivamente. Entretanto, pouco se sabe sobre a extensão do uso do solo necessário para explotação de minério de ferro na escala das minas a céu aberto produtivas nesses dois países. Diante disso, esta tese de doutorado teve como objetivos (1) mapear as MCUS no tempo e no espaço em áreas de mineração de ferro nos países dois com maior produção do mundo; (2) estimar a área utilizada para explotação de minério de ferro, assim como a produção de minério acumulada desde a década de 1980 até 2019; e (3) determinar um indicador de intensidade de explotação mineral, representado pela produção de minério em milhões de toneladas por quilômetro quadrado (mt/km²) para as principais minas de ferro da Austrália e do Brasil. Para este fim, imagens de satélite Landsat 5 TM (1984 e 1986) e Sentinel-2B (2019) foram processadas para mapear as MCUS em áreas de minas de ferro a céu aberto na região de Pilbara na Austrália Ocidental província mineral de Hamersley e na região de Carajás (PA), Corumbá (MS) e Quadrilátero Ferrífero – QF (MG) no Brasil, a partir da técnica de Análise de Imagens Baseado em Objetos Geográficos (GEOBIA). Os valores de produção de minério de ferro por área minerada foram extraídos dos anuários estatísticos da produção mineral dos dois países. Os resultados mostraram que a mineração de ferro na Austrália em 1986 ocupava uma área de 41,45 km² e foi expandida para 875,06 km² até 2019. No Brasil em 1984 a extensão da mineração de ferro era de 109,53 km² e se estendeu para 295,75 km² em 2019. A Acurácia global e o índice kappa do conjunto das imagens classificadas ficaram acima de 90%, indicando a ótima qualidade do mapeamento. Os dados de produção de minério de ferro acumulado entre os anos de 1984 a 2019 mostraram que a Asutrália alcançou a produção total de 8.4 bilhões de toneladas de minério de ferro neste período, em uma área minerada de 875,06 km², o equivalente a 9.7 mt/km². Enquanto o Brasil atingiu a produção total de 7.03 bilhões de toneladas em uma área de 297,75 km². O Indicador de intensidade de explotação mineral mostrou que o Brasil e a Austrália produziram o equivalente a 23.6 mt/km² e 9.7 mt/km², respectivamente ao longo do período estudado. O estudo concluiu que (1) a área de solo minerado cresceu em todas as minas nos dois países analisados entre 1984 e 2019, sendo que a maior expansão foi detectada na Austrália; (2) a alta produção de minério de ferro na Austrália e no Brasil e as consequentes MCUSs são impulsionadas pela alta demanda dos países asiáticos com destaque para a China; e (3) o indicador de intensidade de explotação mineral mostrou que as minas de ferro do Brasil apresentaram a melhor relação entre produção mineral vs. Área minerada em comparação à Austrália. Esta relação permite afirmar que os dois países alcançaram um patamar de produção extremamente alto em uma área proporcionalmente diminuta, em especial no Brasil. Por fim, esta tese de doutorado contribuiu para quantificar a extensão das áreas das minas de ferro, compreender a intensidade da produção deste minério e as consequentes MCUS nestes dois países.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Pará
dc.publisherBrasil
dc.publisherInstituto de Geociências
dc.publisherUFPA
dc.publisherPrograma de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.source1 CD-ROM
dc.subjectMinério de ferro
dc.subjectSensoriamento remoto
dc.subjectMCUS
dc.subjectGEOBIA
dc.subjectImagens de satélite
dc.subjectCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA
dc.subjectGEOLOGIA MARINHA E COSTEIRA
dc.subjectGEOLOGIA
dc.titleMudanças da cobertura, uso do solo e produção de minério de ferro em minas a céu abertona Austrália e no Brasil: um indicador de intensidade de explotação mineral
dc.typeTese


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