aplicação de técnica fuzzy em sig como alternativa para o zoneamento ecológico econômico (zee)...

Aplicação de Técnica Fuzzy em SIG como alternativa para o Zoneamento Ecológico

Econômico (ZEE)

Maria Isabel Sobral Escada

1. Objetivo

Testar a aplicação de técnicas Fuzzy para simulação de diferentes cenários para o ZEE de região no Estado de Rondônia.

2. Zoneamento Ecológico Econômico (ZEE)

Metodologia desenvolvida a partir do conceito de Ecodinâmica de Tricart (1977), baseado na relação morfogênese/ pedogênese

UTB TM-Landsat Fatores geobiofísicos Fatores sócio-econômicos Vulnerabilidade à erosão

SIG Operador Zonal: 1. Mapas temáticos Grades MNT [1,3];

2. UTB Restrição;3. Média Zonal (média ponderada pela área);

4. Mapa de vulnerabilidade (Grade e Temático).

3. Abordagem Fuzzy

O grau de pertinência do conjunto fuzzy é expresso em termos de escala que varia continuamente entre 0 e 1.

Zona de transição gradual Pertinência parcial (possibilidade)

Em SIG as funções de pertinência mais utilizadas para determinar valor de borda: Linear, Quadrática, Sigmóide.

Permite Utilização de operadores lógicos e matemáticos (And, Or, Produto Algébrico, Soma Algébrica, Operador Gamma, etc.).

3.1 Abordagem Fuzzy para o ZEE (Meirelles, 1997)

Atribução de valores de pertinência [0,1] às classes dos mapas temáticos;

Utilização do operador OR para dados sócio-econômicos;Combinação dados sócio-econômicos e geobiofísicos

operador gamma fuzzy (valores entre soma e o produto Fuzzy)

Fatiamento visualização: 4 classesSobreposição de mapas gerados por diferentes valores de gama utilizado,(0.5 à 0.75) mapa de incerteza.

Operador Fuzzy Gamma:

combinação = (Soma Alg. Fuzzy ) * (Produto Alg. Fuzzy) 1-

Soma Fuzzy:

n

i

icombinação

1

)1(1

Produto Fuzzy:

n

i

i

1

)(

= 0 : Produto Algébrico = 1 : Soma Algébrica 0.8 < < 1 : Aumento do valor fuzzy0 < < 0.35 : Redução do valor fuzzy0.35 < < 0.8 : Valor fuzzy de saída intermediário, em relação ao valor de entrada.

4. Área de Estudo

Reescalonamento [0,1] 2. Média Aritmética

4. Fatiamento

5. Operação Booleana

3. Operador Fuzzy

Mapas de Vulnerabilidade

Vegetação

1.Grade

GeologiaSolos Geomorfologia

Mapa de Incerteza

Simuações

5. Metodologia

6. RESULTADOS

• Grade e Mapa temático da média aritmética;

1.0 - 1.4 Estável1.4 - 1.8 Moderadamente estável1.8 - 2.2 Medianamente estável/vulnerável2.2 - 2.6 Moderadamente vulnerável2.6 - 3.0 Vulnerável

VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstável

Mapa de Vulnerabilidade à Erosão (Média)

•18 Grades com resultados das simulações para os diferentes valores de (0, 0.20, 0.35, 0.50, 0.60, 0.65, 0.70, 0.75, 0.78, 0.80, 0.81, 0.82, 0.83, 0.84, 0.85, 0.90, 0.95, 1.00);• Ajuste das gradesFuzzy

•18 Mapas temáticos resultantes do fatiamento das grades:

Fuzzy0.0 - 0.2 - Estável0.2 - 0.4 - Moderadamente estável0.4 - 0.6 - Medianamente estável/vulnerável0.6 - 0.8 - Moderadamente vulnerável0.8 - 1.0 - Vulnerável

Operador Gamma

=0

=0,50 =0,60

= 0.20 =0,35

VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstável

Simulações...

=0,65

=0.90=0.85

=0.80=0.75

=0.95

=0.70

VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstável

Simulações.

Operador Gamma X Média Aritmética

VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstável

=0.80 Média Aritmética =0.85

VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstável

Resultados G escolhidos para Geração de Mapa de “Incerteza”

=0.75 =0.78

=0.80 =0.82

Mapa de “Incertezas”

VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstávelIncerteza

Conclusões

O operador gera diferentes cenários. Favorável desfavorável; Um dos cenários deve estar próximo do resultado da média aritmética, se valores fuzzy estiverem bem ajustados; O estabelecimento de fronteiras rígidas durante o mapeamento, gera resultados não contínuos; Mapa de incertezas é qualitativo;

Sugestões

Calibração dos valores fuzzy das classes dos PI’s envolvidos; Transformação de fronteiras rígidas em fronteiras contínuas; Comparação com resultados da média zonal.