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O presente trabalho objetivou identificar áreas susceptíveis a inundação na bacia do rio Paciência, no Município de São Luís, a partir de técnicas de geoprocessamento. Para tanto, foi necessário a aquisição das bases georreferenciadas da área contemplando: malha vetorial de solos, malha vetorial de uso e ocupação do solo, além do modelo digital de elevação matricial, os quais tiveram pesos atribuídos mediante a contribuição destas em favorecer o fenômeno.TRANSCRIPT
Geoprocessamento na análise de susceptibilidade a Inundação: um estudo de caso da
Bacia do Rio Paciência, São Luís-MA
Fabrício Sousa da Silva1 Ricardo de Sousa Almeida2
Suena dos Santos Silva2 Mauricio Eduardo Salgado Rangel3
1Universidade Federal de Minas Gerais-UFMG [email protected]
2Universidade Federal do Maranhão – UFMA/DEGEO/GEOPRO [email protected]
[email protected] 3Universidade de São Paulo – USP/FFLCH
Resumo
O presente trabalho objetivou identificar áreas susceptíveis a inundação na bacia do rio Paciência, no
Município de São Luís, a partir de técnicas de geoprocessamento. Para tanto, foi necessário a aquisição das
bases georreferenciadas da área contemplando: malha vetorial de solos, malha vetorial de uso e ocupação do
solo, além do modelo digital de elevação matricial, os quais tiveram pesos atribuídos mediante a contribuição
destas em favorecer o fenômeno. A partir da metodologia de Analise de Processos Hierárquicos (AHP),
realizou-se um cruzamento entres as diferentes variáveis, através de uma de uma equação, de modo a
identificar áreas potenciais para inundação, conforme Santos et al. (2010). O trabalho de campo,
compreendendo a validação do mapa gerado, foi realizado mediante a escolha de cinco pontos para analise e
registro fotográfico. Os resultados obtidos demonstraram que as três variáveis analisadas são capazes de
representar a espacialização das inundações na bacia do rio paciência. Os pontos analisados apresentaram-se
em áreas densamente urbanizadas, impermeabilizadas e em localidades topográficas mais rebaixadas que por
sua vez recebem a drenagem de zonas mais altas. Ressalta-se que, à medida que novas variáveis são
inseridas, o mapa de susceptibilidade tende a ser portador de informações mais precisas. A variada gama de
softwares de Geoprocessamento existentes no mercado permitem aos órgãos públicos direcionarem melhor
suas ações estratégicas, tais como de monitoramento e planejamento ambiental urbano.
Palavras-chave: Geoprocessamento, inundação e planejamento.
Abstract
This study aimed to identify areas susceptible to flooding in the river basin Patience, in São Luís, from
geoprocessing techniques. Therefore, it was necessary to acquire the georeferenced basis of contemplating
area: vector mesh soils, vector mesh land use and occupation, in addition to the digital elevation model matrix,
which had weights assigned by their contribution to favor the phenomenon. From the analysis methodology
Hierarchical Process (AHP), we performed a cross enters the different variables through an equation, in order to
identify potential flood areas, as Santos et al. (2010). Field work, including the validation of the generated map,
was carried out by choosing five points for analysis and photographic record. The results showed that the three
variables analyzed are able to represent the spatial distribution of floods in the river basin patience. The points
analyzed showed in densely urbanized areas, and more impermeable recessed topographical locations which in
turn receive the highest drainage zones. It is noteworthy that, as new variables are inserted, the susceptibility
map tends to be in possession of more precise information. The wide range of existing GIS software in the
market allow public agencies better direct their strategic actions such as monitoring and urban environmental
planning.
Key-words: Geoprocessing, Flood and Planning.
1. Introdução
O Brasil vem ao longo das últimas décadas apresentando um crescimento
significativo de sua população urbana. Segundo Santos (2007), no Brasil, há uma relação
muito estreita entre o avanço da degradação ambiental, a intensidade do impacto dos
desastres e o aumento da vulnerabilidade humana. A dificuldade do acesso à terra e à
moradia em áreas urbanas, associada a baixa atuação do poder público levou a uma
intensificação da ocupação em áreas impróprias, tais como áreas de várzeas, terrenos com
altas declividades e áreas com alta suscetibilidade aos processos erosivos e de inundação,
potencializando a ocorrência de desastres naturais nessas áreas.
Gondim Filho et al. (2004) destaca que o potencial de inundação das áreas urbanas
decorre do comportamento da precipitação no solo, onde antes da urbanização não causaria
problemas, mas que após esse processo as vazões tendem a aumentar, devido entre
diversos fatores à remoção da vegetação, à impermeabilização do solo e em muitos casos, à
canalização de rios. O carreamento de sedimentos, lixo e esgotos para os cursos de água e
canais de captação de água também são fatores considerados.
Como exemplo de localidades que sofrem inconvenientes causados pelo crescimento
desordenado e ausência de planejamento, principalmente em ambientes urbanos, citam-se
as bacias hidrográficas. Estas são áreas consideradas potenciais para o desenvolvimento de
planejamentos ambientais uma vez que são, segundo Cunha e Guerra (1999), unidades
integradoras que congregam setores naturais e sociais nas quais os impactos ambientais
devem ser minimizados da melhor maneira possível. Nesse contexto, uma das várias
maneiras de contribuir no planejamento ambiental de áreas de bacias hidrográficas é o
diagnostico de impactos que esta pode sofrer em decorrências das constantes atividades
antrópicas através de ferramentas geotecnologias que, integram a análise espacial e o
diagnóstico paisagístico.
A bacia hidrográfica do rio Paciência, localizada na porção nordeste da Ilha do
Maranhão, na ultima década tem apresentado problemas relacionados à inundação, em
decorrência de diversos fatores, dos quais o adensamento populacional e ausência de
planejamento são observados como os mais inerentes no fenômeno (Figura 1). Esta bacia
vem sofrendo várias alterações ambientais, principalmente urbanização, com destaque para
construção de condomínios residenciais, forte impermeabilização, além da degradação de
mananciais conforme destaca Pereira e Sousa (2013) e que, de uma forma sistêmica,
prejudicam de equilíbrio ambiental da bacia.
Figura 1- Mapa de Localização da Bacia do Rio Paciência
Fonte: GEOPRO/UFMA, 2015.
Este estudo se propõe a identificar contribuições do geoprocessamento no
mapeamento de áreas que apresentam suscetibilidade a inundação na bacia do Rio
Paciência, levando em consideração variáveis de cunho natural e também antrópica com o
intuito contribuir na elaboração de políticas de planejamento, com vista a suprimir problemas
relacionados às pequenas inundações que comumente ocorrem nestas áreas nos períodos
chuvosos. Diante disso, foi escolhida como metodologia a Análise de processos hierárquicos
(AHP) possível de ser desenvolvido através de ferramentas SIG.
2. Metodologia de Trabalho
Para a elaboração do mapa de susceptibilidade a inundação da bacia do Rio
Paciência, foram utilizadas malhas vetoriais da pedologia (MARANHÃO, 2000) e do uso e
ocupação do solo (gerado a partir de classificação supervisionada de imagens Landsat-
8/OLI, do ano de 2014). Além das malhas vetoriais, utilizou-se também o modelo de
elevação Topodata (INPE, 2010), em formato matricial, para identificação da topografia da
área.
Com auxilio do Software gratuito QGIS, analisaram-se os tipos de solo, classes de
uso e níveis de topografia. Estes tiveram suas variáveis ponderadas, ou seja, atribui-se um
peso a cada variável-tipo de acordo com potencial desta em contribuir com o fenômeno
inundação. O procedimento de ponderação ocorreu a partir da reclassificação das variáveis,
no software Grass (Tabela 1). Tal procedimento corresponde ao método Analytic Hierarchy
Process (AHP), proposto por Saaty (1977). O peso varia de 0 a 10, onde quanto maior for o
valor atribuído a dada variável, maior é o potencial desta na consumação do fenômeno.
Tabela 1- Tabela de atribuição de pesos
Classes Pesos
Atribuídos Pedologia
Latossolos 4 Solos Glei 6 Solos de Mangue 10
Uso e
Ocupação
Corpo Hídrico 10 Manguezal 9 Área urbana 3 Solo Exposto 5 Corpo Hídrico
3 Manguezal 10
Altitude
(m)
0 – 5 10 5 – 15 8 15 – 30 5 30 – 50 2 50> 1
Fonte: Dados da Pesquisa, 2015.
Em seguida, utilizou-se a matriz de comparação par a par com a finalidade de definir
a hierarquia de importância das variáveis na ocorrência do fenômeno e a validação dos
pesos atribuídos ao modelo, conforme Santos et al (2010). A equação final de
susceptibilidade a inundação ficou assim definida:
Risco de inundação=(0.669*Topografia)+(0.0.088*Tipo de solo)+(0. 0.2423*Usos do Solo)
A partir do modelo gerado, visitaram-se 3 localidades identificadas como de moderada
susceptibilidade com o intuito de verificar a concordância do mapa gerado a partir de pesos.
Para essa análise in loco, priorizou-se a observação e descrição da configuração
paisagística local e o devido registro fotográfico.
3. Resultados e discussões
O principal resultado desse trabalho é um mapa mostrando a susceptibilidade à
inundação na área da bacia do rio paciência, bem como os pontos analisados em campo,
nos quais se enfatizaram aqueles inseridos dentro do Município de São Luís (Figura 2). A
suscetibilidade para fins de analise foi dividida em três níveis de potencial, a saber: baixa,
média e alta susceptibilidade. De acordo com os princípios adotados, em São Luís a
ocorrência variou de baixíssima a moderada.
Figura 2 – Susceptibilidade a Inundação na Bacia do Rio Paciência
Fonte: GEOPRO/UFMA, 2015
O modelo de susceptibilidade a inundação apresentou um delineamento de áreas
inundáveis principalmente associadas à topografia com um potencial médio, demarcando
claramente as áreas de várzea. A área de baixo curso foi identificada como alto potencial de
inundação, já no extremo nordeste da ilha. Diante disso, o modelo apresentou áreas de
cotas mais próximas a zero e com um grau acentuado de urbanização, por conta dos graus
de impermeabilização, como principais pontos a serem analisados.
Os Pontos analisados estão caracterizados abaixo:
1) Ponto 1: Este ponto localiza-se na porção sudoeste da Bacia, nas proximidades da
Avenida Guajajaras, principal acesso de entrada da cidade, e caracteriza-se por uma forte
urbanização e impermeabilização na qual a infraestrutura para captação de águas pluviais é
bastante deficiente (Figura 3). Nesta localidade insere-se um pequeno vale e um
supermercado de grande movimento. Esta localidade apresenta-se constantemente
inundável quando as chuvas tendem a ser intermitentes.
Figura 3- Vista parcial do ponto 1
Fonte: Arquivo pessoal, 2014
2) Ponto 2: Este ponto localiza-se na centro-oeste da Bacia onde situa-se a MA-201,
rodovia estadual liga os municípios de Paço do Lumiar e São José de Ribamar à São Luís.
Este ponto apresenta uma moderada urbanização em torno da rodovia e esta margeia
as áreas de várzea do curso principal do Rio. Nesta localidade o problema da inundação
relaciona-se principalmente com a ocupação da área de extravasamento do canal (Figura 4).
Esta porção é comumente inundada prejudicando o fluxo de acesso entre os municípios.
Cita-se também que nesta localidade é comum o despejo de dejetos e resíduos sólidos nos
canais dessa localidade.
Figura 4- Vista parcial do ponto 2
Fonte: Arquivo pessoal, 2014
3) Ponto 3: Este ponto localiza-se no bairro do Jardim São Cristóvão, caracterizado
como sendo um bairro residencial. O processo de crescimento do bairro ocupou áreas de
extravasamento e o próprio canal (Figura 5). Nesta porção, considerada como alto curso do
rio, o mesmo apresenta-se bastante degradado e alguns córregos já não existem mais por
conta de construção de moradias e outros empreendimentos. O ponto em questão localiza-
se nas proximidades da Rua 30 e ressalta-se como principal fator potencial a inundação a
área ocupada.
Figura 5- Vista parcial do ponto 3
Fonte: Arquivo pessoal, 2014
4. Conclusões
Observou-se que, no que tange as áreas de alto risco a inundação, estas se localizam
fora do município de São Luís e, em termos de risco, o nível de urbanização nessas áreas,
considerando-se as classes de uso, é baixo, sendo por tanto uma área de vazão normal do
baixo curso do rio.
Na porção urbana do município de São Luís, os principais inconvenientes relacionam-
se com: ocupação em áreas de extravasamento do canal, onde a topografia caracteriza-se
como fundo de vale, além de forte impermeabilização de localidades que são zonas de
drenagem.
Conforme destaca Santos et al. (2010), a metodologia AHP pode sofrer um viés em
virtude da interferência direta do pesqu8isador na definição do peso das variáveis, mas em
termos espacialização mostra-se como um importante passo no prognostico de
susceptibilidade. Ressalta-se ainda que, a medida que novas variáveis são inseridas e os
pesos calibrados, o mapa potencial tende a ser mais representativo.
Os softwares gratuitos QGIS e GRASS mostram-se adequados para realização
desses mapeamentos em modelo AHP, o que contribui para órgãos públicos utilizarem-no
para políticas de planejamento socioambiental.
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