ms baptista

ALESSANDRA CARREIRO BAPTISTA

ANLISE DA PAISAGEM E IDENTIFICAO DE REAS SUSCETVEIS A MOVIMENTOS DE MASSA NA APA PETRPOLIS RJ: SUBSDIO AO

PLANEJAMENTO URBANO

Tese apresentada Universidade Federal de Viosa, como parte das exigncias do Programa de Ps-Graduao Engenharia Civil para obteno do ttulo de Magister Scientiae.

VIOSA MINAS GERAIS BRASIL

2005

1

ALESSANDRA CARREIRO BAPTISTA

ANLISE DA PAISAGEM E IDENTIFICAO DE REAS SUSCETVEIS A MOVIMENTOS DE MASSA NA APA PETRPOLIS RJ: SUBSDIO AO

PLANEJAMENTO URBANO

Tese apresentada Universidade Federal de Viosa, como parte das exigncias do Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil, para obteno do ttulo de Magister Scientiae.

APROVADA: 21 de fevereiro de 2005. Prof. Carlos Ernesto G. Reynaud Schaefer

(Conselheiro) Prof. Eduardo Antnio Gomes Marques

(Conselheiro)

Prof .Christianne de Lyra Nogueira

Prof. Dario Cardoso de Lima

Prof Maria Lcia Calijuri (Orientadora)

ii

DEDICATRIA

s minhas avs, Odete da Silva Carreiro (in memoriam) e Sebastiana de Oliveira (in memoriam), pelos ensinamentos e pelo exemplo de vida.

DEDICO Ao meu pai, Joo minha me, Maria minha irm, Aline Ao meu av, Braz e a todos os meus tios e primos s minhas amigas, Karla e Andria s minhas nenenzinhas, Rolia e Sativa Aos meus meninos, Simon e Ravel

OFEREO

iii

AGRADECIMENTOS

A Deus, princpio de tudo.

Universidade Federal de Viosa e ao Departamento de Engenharia Civil, pela

oportunidade de realizar o Curso.

muito querida e admirvel Prof Maria Lcia Calijuri, minha orientadora, exemplo de

dedicao e tica profissional, pela indicao e estmulo.

Aos conselheiros Carlos Ernesto G. R. Schaefer e Eduardo Marques, pela pacincia,

amizade e compreenso.

Aos professores Dario Cardoso de Lima e Christianne de Lyra Nogueira, membros da

banca, pelas valiosas sugestes e contribuies.

Ao Engenheiro Laura de Simone Borma, por ceder, gentilmente, grande parte do

material utilizado neste trabalho.

Prefeitura Municipal de Petrpolis, representada por Lus Cludio, pelos

esclarecimentos e material cedido.

Aos meus amigos do SIGEO, Andr, Anbal, Othvio, Pedro, Samuel, Sandra e

Wilson, pela motivao, alm das importantes contribuies realizao deste

trabalho.

Aos amigos Engenheiros Agrimensores Rogrio Mercandelle Santana e Ronaldo M.

dos Santos, pelo conhecimento do software ArcINFO a mim repassado.

Ao engenheiro Agrimensor, Karla de Souza Cabral, pela preciosa ajuda com o

software Spring, alm da sua amizade e carinho.

minha estrela especial que ri, Andria, pela amizade verdadeira, estaremos sempre

juntas.

Aos meus pais, meus maiores amores, pelo carinho e compreenso.

Emlia, presente de Deus em minha vida e a todos meus amigos, prximos ou

distantes.

Aos colegas do Programa de Ps-Graduao em engenharia Civil, pela troca de idias

e de experincias;

Aos professores e funcionrios do Departamento de Engenharia Civil da UFV, pelo

excelente convvio.

Cristina, secretria do Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil, pelo apoio

administrativo e pela sua competncia profissional.

CAPES, pela concesso da bolsa de estudos.

A todos que, direta ou indiretamente, contriburam para a realizao deste trabalho.

iv

BIOGRAFIA

ALESSANDRA CARREIRO BAPTISTA, filha de Joo Baptista e Maria Carreiro

Baptista, nasceu em 30 de agosto de 1975, na cidade de Nova Friburgo, RJ.

Em setembro de 2002, graduou-se em Engenharia de Agrimensura pela Universidade

Federal de Viosa, Viosa MG.

Em maro de 2003, iniciou o Curso de Mestrado em Engenharia Civil, rea de

concentrao em Geotecnia Ambiental, pela Universidade Federal de Viosa, Viosa

MG.

v

CONTEDO

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LISTA DE QUADROS ................................................................................. viii LISTA DE FIGURAS ................................................................................... ix RESUMO..................................................................................................... xii ABSTRACT ................................................................................................. xiii INTRODUO GERAL ............................................................................... 1 CAPTULO 1 ............................................................................................... 3 CARACTERIZAO DA EXPANSO URBANA NA APA PETRPOLIS .. 3 1. INTRODUO ........................................................................................ 3 1.1. Consideraes gerais....................................................................... 3 1.2. A APA Petrpolis .............................................................................. 4 1.3. O crescimento da populao e a expanso urbana......................... 7 2. MATERIAIS E MTODOS....................................................................... 11 2.1. Desenvolvimento da metodologia .................................................... 11 2.1.1. Seleo e aquisio de imagens................................................ 12 2.1.2. Pr-processamento correo geomtrica ............................... 12 2.1.3. Definio das classes legendas .............................................. 13 2.1.4. Anlise das caractersticas das classes ..................................... 13 2.1.5. Amostras significativas das classes a serem analisadas ........... 13 2.1.6. Aplicao da tcnica de classificao ........................................ 13 2.2. Classificao supervisionada Algoritmo da Mxima

Verossimilhana ............................................................................... 14

3. RESULTADOS E DISCUSSO............................................................... 15 3.1. Anlise dos resultados ..................................................................... 15 3.2. Avaliao dos impactos ambientais causados pelo crescimento

urbano ............................................................................................. 24

3.2.1. Ocupao das encostas e topos de morros ............................... 24 3.2.2. Cortes e aterros que comprometem a estabilidade do solo ....... 26 3.2.3. Ocupao ao longo dos recursos hdricos ................................. 28 3.2.4. Remoo da cobertura vegetal .................................................. 29 4. CONCLUSES ....................................................................................... 35 5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS........................................................ 36

vi

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CAPTULO 2 ............................................................................................... 37

SUSCETIBILIDADE DAS REAS DE RISCO A MOVIMENTOS DE MASSA NA APA PETRPOLIS..................................................................

37

1. INTRODUO ........................................................................................ 37

1.1. Consideraes gerais....................................................................... 37 1.2. Agentes e causas dos movimentos de massa ................................. 38 1.3. Localizao da rea de estudo ........................................................ 42

2. MATERIAL E MTODOS........................................................................ 45

2.1. Desenvolvimento da metodologia .................................................... 45 2.1.1. MDEHC Modelo digital de elevao hidrograficamente

consistente..................................................................................

46 2.1.2. Carta de classes de declividades............................................... 47 2.1.3. Mapa de uso do solo X declividades.......................................... 47

3. RESULTADOS E DISCUSSO .............................................................. 48

3.1. Mapas temticos .............................................................................. 48

4. CONCLUSES ....................................................................................... 61

5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS........................................................ 63

CAPTULO 3 ............................................................................................... 65

ANLISE ESTRATGICA DE DECISO APLICADA SELEO DE REAS PARA A EXPANSO URBANA .....................................................

65

1. INTRODUO ........................................................................................ 65

1.1. Consideraes gerais....................................................................... 65 1.2. Organizao espacial das cidades e os fatores que direcionam o

seu crescimento ...............................................................................

67 1.3. Localizao da rea de estudo ........................................................ 70

2. MATERIAIS E MTODOS ...................................................................... 72

2.1. Desenvolvimento da metodologia .................................................... 73 2.1.1. Processo de anlise ................................................................... 74 2.1.2. Descrio dos fatores................................................................. 74 2.1.2.1. Distncia dos cursos dgua (F1) ........................................ 76 2.1.2.2. Pedologia (F2) ..................................................................... 76 2.1.2.3. Geologia (F3) ...................................................................... 78 2.1.2.4. Geomorfologia (F4) ............................................................. 78 2.1.2.5. Uso do solo (F5) .................................................................. 79 2.1.2.6. Zoneamento Ambiental (F6) ................................................ 81 2.1.2.7. Classes de declividades (F7) .............................................. 82 2.1.2.8. Distncia do sistema virio (F8) .......................................... 82 2.1.2.9. Distncia das reas urbanizadas (F9) ................................. 82

vii

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2.1.3. Agregao dos fatores ............................................................... 82 2.1.4. Cenrios finais............................................................................ 84

3. RESULTADOS E DISCUSSO .............................................................. 88

4. CONCLUSES ....................................................................................... 91

5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS........................................................ 92

CONSIDERAES FINAIS ........................................................................ 94

viii

LISTA DE QUADROS

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CAPTULO 1

Quadro 1 Fluxograma das atividades .............................................................. 12 Quadro 2 Uso da terra na APA Petrpolis, para os anos de 1985, 2001 e

2004 ................................................................................................. 15

CAPTULO 2

Quadro 1 Agentes e causas dos escorregamentos ......................................... 40 Quadro 2 Fatores deflagradores dos movimentos de massa .......................... 42 Quadro 3 Distribuio das classes de declividades em toda extenso da

APA Petrpolis ................................................................................. 48

CAPTULO 3

Quadro 1 Restries utilizadas nas anlises ................................................... 73 Quadro 2 Fatores utilizados na anlise. Funes fuzzy adotadas e seus

respectivos pontos de controle......................................................... 76

Quadro 3 Quadro contendo as classes de solo, as caractersticas do

relevo, da cobertura vegetal, presso de uso antrpico e as reas com declividades at 2% sujeitas inundaes. O quadro tambm apresenta o resultado do cruzamento entre todos os temas e a adequabilidade para cada nova classe ...........................

77

Quadro 4 Quadro contendo o resultado do cruzamento entre a classes

geolgicas e as classes de declividades e a adequabilidade para cada nova classe..............................................................................

78

Quadro 5 Quadro contendo as classes geomorfolgicas e a

adequabilidade correspondente. ...................................................... 79

Quadro 6 Classes de vegetao e uso atual das terras .................................. 80 Quadro 7 Quadro contendo as zonas e suas adequabilidades ....................... 81 Quadro 8 Importncia relativa entre os fatores ................................................ 83 Quadro 9 Importncia relativa entre os fatores e os pesos ponderados

calculados de acordo com a matriz de atribuio ............................84

Quadro 10 Resumo dos cenrios finais propostos ............................................ 86

ix

LISTA DE FIGURAS

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CAPTULO 1

Figura 1 A APA Petrpolis........................................................................... 5 Figura 2 Relevo de morros e montanhas, vistos do alto da Torre de TV .... 6 Figura 3 Principais rios da APA Petrpolis: Rio Piabanha, Rio

Quitandinha e Rio Palatinato......................................................... 7

Figura 4 Divises de quarteires do Plano Koeler, Vila Imperial de

Petrpolis, 1846, com o arruamento atual ....................................8

Figura 5 Morro da Glria, Petrpolis .......................................................... 9 Figura 6 Imagem classificada, 1985............................................................ 16 Figura 7 Imagem classificada, 2001............................................................ 17 Figura 8 Imagem classificada, 2004............................................................ 18 Figura 9 Fotosseqncia de paisagens da APA Petrpolis . ...................... 20 Figura 10 rea de depsito de colvio e tlus no sop do Pico da Maria

Bonita (a); paredes rochosos no Vale dos Esquilos, bairro Retiro (b). ......................................................................................

21

Figura 11 Condomnio de luxo no Vale da Boa Esperana, Petrpolis (a);

stio de pequena produo em Caxamb, tambm em Petrpolis (b). ................................................................................

22

Figura 12 Ncleo urbano de Corras, Petrpolis (a); loteamento irregular

no Quitandinha, Petrpolis (b)....................................................... 23

Figura 13 Planta de Petrpolis com divises dos lotes, 1868 ....................... 25 Figura 14 Ocupao intensa no morro da Glria, em Corras, Petrpolis.... 26 Figura 15 Ocupao em encosta no bairro Santa Isabel .............................. 28 Figura 16 Rio Santo Aleixo, travessia da adutora que abastece Mag (a);

rio Itamarati, vista montante do local de captao de gua para abastecimento (b) .................................................................

29

Figura 17 Sub-habitao dentro do rio na Ponte de Ferro, Cascatinha,

Petrpolis ...................................................................................... 30

Figura 18 Vista do reservatrio da barragem sobre o rio Bonfim.................. 31

x

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Figura 19 Ocupao do Morro do moinho (a); ocupao recente, na margem da BR-040, trecho entre o Quitandinha e Bingen (b) ....

33

Figura 20 Cascatinha, Petrpolis (a); bairro Roseiral, em Petrpolis (b)..... 34 CAPTULO 2

Figura 1 Moradia desprovida de estrutura executada sem controle

tcnico, alm da precariedade na coleta do esgoto domiciliar e do lixo (a); corte no morro Cremerie (b).......................................

39

Figura 2 Localizao da APA Petrpolis, no contexto das formaes

geolgicas do Brasil..................................................................... 42

Figura 3 Encosta bastante erodida ........................................................... 43 Figura 4 Cicatriz de escorregamento na BR-040....................................... 44 Figura 5 Vista transversal de uma depresso espria de um MDE (a) e

da depresso espria preenchida (b) .......................................... 47

Figura 6 Mapa hidrogrfico sobre o modelo de sombreamento analtico .. 50 Figura 7 Carta de classes de declividades ................................................ 51 Figura 8 Mapa de acidentes ocorridos sobre o arruamento e a carta de

classes de declividades ............................................................... 52

Figura 9 Mapa de uso e ocupao do solo sobre o modelo de

sombreamento analtico............................................................... 53

Figura 10 Serra Estrela ................................................................................ 49 Figura 11 Campo de mataces na estrada Petrpolis-Terespolis. ............ 54 Figura 12 Cicatriz de deslizamento em depsito de tlus, Vila do rio

Itamarati ....................................................................................... 55

Figura 13 Ocupao de terrenos de colvios e tlus no Alto da Serra (a)

e nas encostas da Estrada da Saudade, bairro Quissam (b). ... 56

Figura 14 Cicatrizes de escorregamentos de terra no alto do morro, no

bairro Floresta.............................................................................. 57

Figura 15 Mapa de uso e ocupao do solo ................................................ 58 CAPTULO 3

Figura 1 Localizao da APA Petrpolis, no contexto do Estado do Rio

de Janeiro .................................................................................... 70

Figura 2 rea rururbana em Petrpolis, Vale da Boa Esperana .............. 71 Figura 3 Funes do conjunto fuzzy .......................................................... 75

xi

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Figura 4 Espao estratgico de deciso OWA........................................... 85

Figura 5 Posio dos cenrios finais no espao estratgico de deciso ... 86

Figura 6 Cenrios finais.............................................................................. 87

Figura 7 Proposta 1 .................................................................................... 89

Figura 81 Proposta 2 .................................................................................... 90

xii

RESUMO

BAPTISTA, Alessandra Carreiro, M.S., Universidade Federal de Viosa, fevereiro de

2005. Anlise da paisagem e identificao de reas suscetveis a movimentos de massa na APA Petrpolis RJ: subsdio ao planejamento urbano. Orientadora: Maria Lcia Calijuri. Conselheiros: Eduardo Antnio Gomes Marques e Carlos Ernesto Reynauld Schaefer.

A rea de Proteo Ambiental da Regio Serrana de Petrpolis - APA

Petrpolis (RJ) apresenta caractersticas potenciais para o desenvolvimento de reas

de risco, pois se posiciona em regio de topografia acidentada e mostra-se em

processo acelerado e desordenado de urbanizao, principalmente, em terras

petropolitanas. Este trabalho, implementado em trs captulos, teve como objetivos: (1)

a caracterizao da expanso urbana; (2) a apresentao de um diagnstico geral do

risco geolgico; (3) a proposio de reas para a expanso urbana que no agravem o

problema dos movimentos de massa. Para isso, e tendo como base o Zoneamento

Ambiental da APA Petrpolis, foram apontados os processos geolgicos-geotcnicos

existentes, sua principais causas e fatores fsico-antrpicos condicionantes, e a partir

dos dados digitais existentes, as informaes foram analisadas e classificadas como

fatores ou restries para o processo denominado Anlise Multicritrio, atravs dos

quais foram gerados cenrios finais para a tomada de deciso. Pretende-se, assim,

gerar subsdios para a busca de solues e futuras intervenes, por parte do poder

pblico municipal.

xiii

ABSTRACT

BAPTISTA, Alessandra Carreiro, M.S., Universidade Federal de Viosa, February of 2005. Landscape analysis as well as identification of vunerable areas to mass movements in the EPA (Environmental Protected Areas) Petrpolis Region (Southeast Brazil): Input for further urban planning. Adviser: Maria Lcia Calijuri. Committee Members: Eduardo Antnio Gomes Marques and Carlos Ernesto Schaefer.

The Environmental Protection Area - EPA (Southeast Brazil) presents potential

characteristics for developing mass movements risk areas a it is located in a region

with steep topography which has been suffering an accelerated and disordered

occupation. This work has the aim of (1) characterize urban occupation increase (2)

present a general evaluation of geological risk and (3) propose areas for future urban

occupation with no or minimal mass movements risk. Based upon an Environmental

Zoning of Petrpolis EPA the existing geological-geotechnical processes and their

main physical and anthropic causes and factors were pointed out. Digital data were

analyzed and classified as factors or restrictions through out a so called Multi-Criteria

Analysis process, which has generated final scenes for hierarquization and decision.

The methodology used allows the production of reliable data that can be used by local

authorities for future decisions and urban planning.

1

INTRODUO

O uso inadequado e desordenado do solo urbano leva a um crescente processo de

degradao das paisagens, trazendo como conseqncias a diminuio da qualidade

de vida e a deflagrao de acidentes que levam a perdas humanas e materiais. Isso

faz com que temas como a expanso urbana, risco geolgico e acidentes naturais

despertem um interesse cada vez maior de especialistas, principalmente entre os

profissionais que trabalham junto ao meio fsico e antrpico.

Desde os primrdios do processo de urbanizao, a estrutura das cidades est

impregnada das caractersticas comportamentais do sistema geolgico, as quais

determinam o desempenho do meio fsico, seja de modo sutil ou ostensivo. Dessa

forma, os assentamentos antigos ajustam-se a fatores geoderivados, como a presena

de gua, a conformao do relevo, a natureza e a disponibilidade de materiais de

construo (CARVALHO e PRANDINI, 1998).

Um dos problemas mais srios enfrentados pelas cidades brasileiras, principalmente

as de porte mdio, a expanso urbana desordenada, agravada pela falta de

planejamento. Em 1940, a populao urbana representava 30% da populao total;

em 1970, ela j alcanava 55% e em 2000, passava de 80% (MELLO, 2002).

SILVA (1993) e LIMA (1998) afirmam que o maior problema para as cidades

brasileiras no o seu crescimento em si, mas sim a concentrao na distribuio da

populao. Afirmam, ainda, que as cidades com populao entre 100 mil e 500 mil

habitantes podero apresentar grande nmero de problemas, uma vez que possuem

uma maior participao relativa da populao brasileira. Assim, recomendam um

planejamento adequado, j no presente, para evitar problemas futuros.

Entretanto, observa-se a inadequabilidade das normas realidade dos terrenos em

relao a suas aptides, marcando a falncia das polticas urbanas, uma vez que tais

polticas tendem a impor natureza os projetos padres, em vez de adequ-los

natureza dos terrenos.

No Brasil, so freqentes os casos de escorregamentos em regies urbanizadas,

provocando, periodicamente, grandes prejuzos econmicos e sociais.

Tais processos compreendem os movimentos gravitacionais de massa, as diversas

formas de eroso, o solapamentos de margens ribeirinhas, o assoreamento de cursos

dgua, a inundao e os colapsos e subsidncias. A gravidade desses processos

avaliada em funo das caractersticas do local onde ocorrem, ou seja, em funo de

variveis como tipo de solo, pluviosidade, geometria das encostas, presena ou

ausncia de vegetao, tipos litolgicos, comportamento antrpico, entre outros.

2

Desse modo, o planejamento ou o gerenciamento territorial requer um bom

diagnstico da rea de interesse, o qual deve abranger a caracterizao fisiogrfica,

biolgica e humana do local ou regio, bem como as inter-relaes entre esses

fatores, possibilitando a compreenso de sua dinmica, indicando suas limitaes e

potencialidades, para que se estabeleam restries legais adequadas e se subsidiem

os planos e projetos de interveno, sejam estes de cunho preventivo ou corretivo.

Nesse contexto, encontra-se a APA Petrpolis, alvo desse estudo, administrada pelo

IBAMA, situada em rea de Mata Atlntica, apresentando diversidade e riqueza de

recursos naturais relativamente bem conservados nos contrafortes da Serra do Mar,

sofrendo, porm, fortes impactos na rea compreendida no vale do Piabanha, onde se

situa a cidade de Petrpolis.

Este estudo teve como embasamento terico o documento contendo o Zoneamento

Ambiental da rea de Proteo Ambiental da Regio Serrana de Petrpolis APA

Petrpolis. Esse documento foi realizado em duas etapas: a primeira, conforme

proposta aprovada pelo IBAMA, foi realizada em 1998 com recursos do Oramento da

Unio, em parceria com o IBAMA, atravs do seu Comit Gestor. Nessa etapa, foram

efetuados os estudos bsicos de caracterizao e diagnstico dos meios fsico,

bitico, scio-econmico e cultural. Na segunda etapa, concluda em 2001, a anlise

dos dados e sua integrao permitiram a elaborao de mapas bsicos (solos,

geologia, geomorfologia, uso do solo, dentre outros), culminando na formao do

banco de dados georreferenciados elaborado pelo Instituto de Ecologia e Tecnologia

do Meio Ambiente ECOTEMA e a Prefeitura Municipal de Petrpolis, com recursos

do Fundo Nacional do Meio Ambiente FNMA.

O presente trabalho teve por objetivo detectar e diagnosticar os fatores de risco nos

movimentos de massa, confrontando declividade e unidades geotcnicas, a partir de

uma base de dados georreferenciada e integrada em um SIG, permitindo, assim, a

abstrao de indicadores potenciais para tais fenmenos e a caracterizao de

possibilidades de um melhor ordenamento do uso do solo urbano, com o mapeamento

de reas adequadas expanso urbana.

Para tanto, o estudo est estruturado em trs captulos: o primeiro utilizou-se de

tcnicas de sensoriamento remoto para identificar e caracterizar a evoluo urbana, a

partir da classificao de imagens orbitais, em pocas distintas. O segundo, a partir

dos mapas bsicos e da gerao de novos temas, avaliou os processos da dinmica

superficial na APA Petrpolis, diagnosticando os riscos ocasionados por estes,

analisando fatores fsicos e antrpicos relevantes. E, para finalizar, o terceiro captulo

contemplou o mapeamento de reas adequadas expanso urbana, utilizando a

avaliao multicritrio como mtodo de suporte tomada de deciso.

3

CAPTULO 1

CARACTERIZAO DA EXPANSO URBANA NA APA PETRPOLIS

1. INTRODUO

1.1. Consideraes gerais

O desenho das cidades, bem como a formao da paisagem urbana, decorrente,

dentre outros fatores, da interao das atividades sociais e o meio ambiente, podendo-

se considerar a forma urbana como o produto das aes do homem sobre o meio

natural, tornando-se necessrio estabelecer, na configurao da paisagem urbana,

uma relao harmnica entre esse meio e os objetos construdos.

A maneira como o homem atua sobre o territrio e o torna um espao humanizado, e

conseqentemente define a paisagem, proveniente de uma srie de fatores. A forma

do espao natural, a princpio, o fator determinante na situao das aglomeraes

sobre a superfcie terrestre. Condicionantes como o solo, o clima, a formao

geolgica e a vegetao afetam diretamente a escolha do local para se iniciar um

assentamento. Desse modo, entende-se que as caractersticas do espao natural

constituem um dos primeiros reguladores a fornecer as diretrizes da configurao da

paisagem urbana (MELLO, 2002).

Segundo SANTOS et al. (1998), os processos de urbanizao das cidades h muito

vm ocorrendo de forma desordenada, margem de um planejamento criterioso e que

deve considerar, alm das necessidades vitais do homem, a fragilidade e as

caractersticas do ambiente no qual ele se instala. Planejar a ocupao e o uso do solo

sem conhecer as suas limitaes e potencialidades pode significar, na melhor das

hipteses, a imputao de prejuzos financeiros aos empreendedores, sejam eles

pblicos ou privados.

O municpio de Petrpolis, principal constituinte da APA Petrpolis, pode ser citado

como exemplo, pois teve seu crescimento de forma espontnea, sem planejamento

mais efetivo, mesmo possuindo diretrizes prvias, criando situaes de confronto entre

o suporte natural e os objetos construdos.

4

A proteo do meio ambiente constitui-se em uma prioridade, aps sculos de

utilizao irracional dos recursos naturais e a crescente especulao imobiliria.

Polticas voltadas para a proteo do meio ambiente so desenvolvidas pelas

autoridades, mas mostram-se insuficientes, levando ao comprometimento da

distribuio da vegetao dentro das cidades, bem como a ocupao de reas,

ambientalmente frgeis como as reas de mananciais e encostas.

Nesse contexto, as Unidades de Conservao so determinadas reas do territrio

nacional destinadas proteo de seus atributos naturais. A rea de Proteo

Ambiental - APA constitui-se em uma modalidade de Unidade de Conservao.

Indicada para os municpios, as APA's no requerem que a rea seja de domnio

pblico, o que torna a sua implantao facilitada com a participao das comunidades

na gesto do meio ambiente local.

As APA's no inviabilizam a propriedade privada e suas diferentes formas de utilizao

econmica sustentvel. Ao contrrio, as atividades econmicas sustentveis

praticadas nas propriedades inseridas nas APA's podem ter um tratamento

empresarial diferenciado, colocando o meio ambiente em perspectiva estratgica.

Tais reas contam com prioridade para obteno de crditos e financiamentos oficiais

e reconhecimento pelas condutas conservacionistas praticadas em seu interior.

1.2. A APA Petrpolis

Petrpolis uma das quatro glebas disjuntas que constituem a APA Petrpolis, criada

em 1982, pelo Decreto Federal 87.561, de 13/09/82 e oficializada em 1992. a

primeira APA federal criada no pas. Foi instituda com o intuito de ampliar o

conhecimento e facilitar o entendimento sobre as origens da ocupao das terras

envolvidas pela APA, notadamente as terras petropolitanas, e sua influncia nas reas

subjacentes a sua periferia, bem como sua evoluo at os dias atuais e levando-se

em considerao as terras limites com os municpios de Duque de Caxias, Mag e

Guapimirim que tm a sua poro dentro da Unidade de Conservao (Figura 1),

FNMA/INSTITUTO ECOTEMA (2001).

5

Fonte: APA Petrpolis, 2001

Figura 1 A APA Petrpolis.

A APA Petrpolis tem na sua posio geogrfica, em torno da latitude 22 30S, na

influncia martima e nas correntes de circulao atmosfrica perturbadas, alm dos

contrastes morfolgicos de seu relevo, os elementos condicionantes de suas

caractersticas climticas.

As precipitaes mais elevadas so registradas nos meses de dezembro, janeiro e

fevereiro, coincidindo com a chegada das frentes frias e a incidncia do maior ndice

de radiao.

A precipitao maior na vertente oriental e no incio do reverso da Serra,

decrescendo para o norte da rea. No chega a ocorrer dficit hdrico acentuado,

mesmo verificando-se uma estao mais seca nos meses de inverno.

So freqentes as chuvas intensas de vero, com grande precipitao por unidade de

tempo, que so responsveis por deslizamentos, quase sempre com vtimas quando

ocorrem na rea urbana. Isto devido s frentes frias que penetram rapidamente

encontrando alto ndice de umidade e condies de circulao, que produzem

6

violentos aguaceiros ou permanecem estacionrias, saturando o solo com a

precipitao contnua, provocando tais deslizamentos (FNMA/INSTITUTO ECOTEMA,

2001).

A APA Petrpolis est inserida na Regio Fitoecolgica da Floresta Ombrfila Densa,

conhecida nesta faixa litornea como Mata Atlntica, apresentando fitofisionomias

desde florestal at campestre (graminide), ocorrendo em paisagens essencialmente

naturais (floresta e vegetao rupestre) ou em reas fortemente antropizadas

(urbanas), como ilustra a Figura 2.

Fonte: FNMA/ECOTEMA, 2001

Figura 2 Relevo de morros e montanhas, vistos do alto da Torre de TV.

A Floresta Ombrfila Densa, com suas formaes Submontana, Montana e Alto

Montana, a cobertura vegetal clmax da regio, em estgios inicial, intermedirio e

avanado de sucesso secundria nas reas antropizadas. Nos solos rasos e/ou junto

aos afloramentos rochosos, a vegetao gramnio-herbcea, arbustiva em alguns

trechos, identificada como vegetao rupestre (FNMA/INSTITUTO ECOTEMA,

2001).

Em funo da Serra dos rgos, a APA Petrpolis tem sua hidrografia dividida em

dois sistemas principais de drenagem: o primeiro, situado na encosta atlntica,

formado por cursos dgua pequenos e jovens, que nascem nos locais mais altos da

Serra dos rgos e correm para a Baa de Guanabara. O segundo sistema localiza-se

na encosta interna da Serra dos rgos e constitudo por rios que atravessavam

7

grande extenso da APA, correndo para o rio Paraba do Sul. Na vertente interna

encontram-se os principais rios, com destaque para o principal deles, o Piabanha

(Figura 3).

Figura 3 Principais rios da APA Petrpolis: Rio Piabanha, Rio Quitandinha e Rio Palatinato.

Quanto s reas antropizadas, grande parte da APA ocupada por ncleos urbanos e

suburbanos, com reas em expanso urbana, com reflorestamentos, pastagens e

lavouras, espaos com mltiplas atividades ao longo das rodovias, stios em geral e

residncias em condomnios de alto padro construtivo.

So significativos os afloramentos rochosos por toda a rea, principalmente ao norte,

ora totalmente desnudos, ora cobertos por musgos, liquens e bromlias.

8

3.1. O crescimento da populao e a expanso urbana

A histria da ocupao da APA Petrpolis confunde-se com a prpria histria de

Petrpolis, distinguindo-se, assim, trs fases distintas de evoluo: a primeira

referente ao perodo de 1725 a 1843, ou Territrio Pr-Colonial Petropolitano, no qual

ocorreu o condicionamento e a ocupao das futuras terras petropolitanas, a segunda,

referente ao perodo de 1843 a 1857, ou Territrio Colonial de Petrpolis, no decorrer

do qual se verificou a implantao e evoluo da Imperial Colnia de Petrpolis; a

terceira, de 1857 em diante, ou Territrio Municipal de Petrpolis, quando se consolida

a formao e ocupao urbana, a partir do Plano Koeler, e inicia-se a emancipao

poltica do territrio petropolitano (FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001).

A deciso da Coroa Portuguesa, tomada em 1698, para a abertura do Caminho Novo,

ligando as Minas de Ouro de Minas Gerais Baia de Guanabara, fez com que o

homem branco penetrasse, conquistasse e ocupasse o territrio.

Dentro desta conjuntura que o engenheiro Major Julio Frederico Koeler concebeu a

idia de criao de uma colnia agrcola-industrial, estabelecendo-a no eixo rodovirio

que estava sendo modernizado para integrao da Provncia de Minas Gerais Corte,

projeto acolhido com simpatia pelo ento Imperador D. Pedro II (Figura 4).

Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.

Figura 4 Divises de quarteires do Plano Koeler, Vila Imperial de Petrpolis, 1846, com o arruamento atual.

9

A partir de 1845, a colnia recebeu o primeiro contingente de imigrantes alemes, o

que o estimulou a ampliar a base territorial do projeto que teve incio com a doao da

Fazenda Quitandinha a D. Pedro II, em 1846, cuja integrao constituiu o embrio da

Imperial Fazenda de Petrpolis.

Dez anos aps, os movimentos de emancipao poltico-administrativos tm xito e

Petrpolis elevada categoria de cidade, pela Lei Provincial N 961, de 29 de

setembro de 1857, instalando-se o Municpio em 17 de junho de 1859.

No perodo compreendido entre 1845 e 1950 houve um intenso crescimento

populacional proveniente de pessoas originrias de outros pases e de outras cidades

do Estado do Rio de Janeiro e do Estado de Minas Gerais.

A atividade fabril estimulada a partir de meados do sc. XIX com o fracasso da colnia

agrcola e com as restries atividade madeireira, alm do apoio da Coroa Imperial,

transformaram Petrpolis, que viu sua populao crescer e ocupar novos espaos.

Segundo Gonalves e Guerra (2001), foi a partir da dcada de 60 at o incio de

dcada de 80 que o crescimento populacional tornou-se expressivo. Nesse perodo,

foram verificadas as maiores taxas de crescimento populacional e identificados os

maiores problemas ambientais, decorrentes do crescimento acelerado e o

empobrecimento da populao em funo da crise que afetou as indstrias locais,

mais acentuadamente na dcada de 70. A populao de baixo poder aquisitivo passou

a ocupar as encostas que at ento estavam preservadas por sua vegetao e devido

s limitaes impostas pelo relevo (Figura 5).


Figura 5 Morro da Glria, Petrpolis.

10

Considerando-se que j em 1991, 71% de toda a populao da APA Petrpolis estava

contida no principal ncleo urbano do Municpio de Petrpolis, o Distrito Sede, os

dados histricos da expanso urbana levam-nos constatao de um crescimento

desordenado em direo s reas perifricas do principal ncleo urbano e, tambm,

aos demais Distritos de Petrpolis. Esse processo tambm foi observado nos demais

municpios.

A partir de meados da dcada de 80, a populao passou a concentrar-se nos 1o e 2o

distritos, Petrpolis e Cascatinha respectivamente. Entretanto, a expanso

populacional j se fazia presente nos 3o e 4o distritos (Itaipava e Pedro do Rio) com a

transformao da regio, at ento caracterizada por stios e moradias de lazer, em

reas mais intensamente ocupadas por condomnios e residncias de uma populao

oriunda dos bairros de classe mdia da cidade do Rio de Janeiro.

A cidade de Petrpolis e os ncleos urbanos ocupados pelos Municpios de Duque de

Caxias, Mag e Guapimirin, envolvidos pela APA, no fogem regra do rpido

crescimento populacional observado na maioria das cidades dos pases em

desenvolvimento e, principalmente, no Brasil, onde a taxa de urbanizao atinge hoje

cerca de 80%. Verifica-se que esse crescimento no foi acompanhado pela expanso

e melhoria das infra-estruturas, que contribuem decisivamente para a qualidade de

vida, e nem foi objeto de polticas pblicas que evitassem os impactos negativos sobre

os recursos naturais, que vm tornando-se escassos diante da forma desordenada de

sua expanso sobre a periferia (FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001).

As reas mais desvalorizadas ou de preservao permanente, como topos de morros

e margens de rios, passaram a ser ocupadas por famlias operrias, que no tinham

onde morar ou no foram contempladas nem pelos grandes empreendedores

imobilirios nem pelo poder pblico, com moradias prprias e adequadas. Essas

famlias foram atradas pela construo civil, em decorrncia de um boom do

mercado imobilirio na regio.

Os demais municpios que compem a APA apresentaram uma dinmica semelhante,

principalmente Guapimirim, com acentuado crescimento populacional e ocupao de

reas verdes at ento preservadas (FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001).

11

2. MATERIAIS E MTODOS

A grande variabilidade espacial das caractersticas fsicas contidas na APA Petrpolis

coloca em evidncia o uso de dados de sensoriamento remoto como provedor de uma

base de dados atravs de imagens de satlites.

A expanso urbana foi caracterizada por meio da classificao de imagens orbitais, de

onde foram extradas informaes para o reconhecimento de padres e objetos

homogneos.

Para este fim, foram utilizadas trs imagens orbitais (rbita-ponto 217,076 sistema

Landsat e rbita-ponto 151,125 do programa sino-brasileiro:CBERS). A primeira, do

Landsat 5-TM, com data de 05 de agosto de 1985 e a segunda, do Landsat 7-ETM+,

com data de 06 de agosto de 2001 e a terceira do CBERS, 31 de agosto de 2004.

Todas as imagens foram trabalhadas no sistema de tratamento de imagens do

software GIS Idrisi, Version Kilimanjaro, maio de 2003, The Clark Labs for

Cartographic Tecnology and Geographic Analysis. Este software foi escolhido por ser

didtico, por possuir uma interface grfica de fcil entendimento e pelo custo

relativamente baixo.

O software Spring verso 4.1, Instituto de Pesquisas Espaciais INPE, Copyright

2004 foi utilizado para o georreferenciamento da imagem CBERS, tendo como base o

mapa da malha viria cedido pelo FNMA/ECOTEMA, na escala 1:25.000.

A interpretao visual e a extrao das amostras de treinamento foram feitas a partir

da composio das bandas 3, 4 e 5. Apenas estas trs bandas foram selecionadas

para o processamento das imagens, pois, segundo Ribeiro (2001), as classes de uso

da terra so melhor distinguidas por tais bandas, uma vez que possuem um menor

grau de correlao, diminuindo a redundncia entre os dados. Tambm foi utilizado o

Mapa de Vegetao e Uso Atual das Terras, cedido pelo FNMA/ECOTEMA, na escala

1:25.000. Este mapa serviu de referncia para a coleta das amostras de treinamento.

O software ArcGIS 8.1, Environmental Systems Research Institute, Inc foi utilizado

para execuo do layout final das imagens raster para ilustrao e posterior

impresso.

2.1. Desenvolvimento da metodologia

A metodologia sugerida segue o fluxograma apresentado no Quadro1.

12

Quadro 1 Fluxograma das atividades.

2.1.1. Seleo e aquisio das imagens

As imagens utilizadas estavam disponveis no formato Geotif, para os anos 1985,

1988, 2000, 2001 e 2004. As imagens referentes aos anos 1985, 2001 e 2004 foram

preferidas, em razo da existncia de menor porcentagem de nuvens.

2.1.2. Pr-processamento correo geomtrica

Segundo o IBGE (2001), a correo geomtrica produz o georreferenciamento da

imagem, ou seja, estabelece uma relao geomtrica entre os pixels da imagem e as

coordenadas cartogrficas da rea correspondente. Atravs da correo geomtrica a

imagem adquire propriedades de um mapa, com todos os pixels referenciados a um

sistema de Projeo Cartogrfica.

Para este trabalho, no houve a necessidade de se proceder a uma correo

geomtrica rigorosa das imagens Landsat, visto que tais imagens j possuiam um pr-

processamento, com a correo geomtrica da imagem baseada nos parmetros da

rbita do satlite, alm de j estarem georreferenciadas.

13

A imagem CBERS foi georreferenciada no software Spring, tendo a malha viria como

base para os pontos de controle. Utilizou-se o mdulo de registro em tela, que

consistiu em uma transformao geomtrica que relacionou as coordenadas de

imagem (linha, coluna) com as coordenadas de um sistema de referncia. Neste

trabalho, o sistema de referncia utilizado foi o sistema de coordenadas planas da

projeo UTM/SAD 69. O registro apenas usou transformaes geomtricas simples

para estabelecer um mapeamento entre as coordenadas de imagem e as coordenadas

geogrficas.

2.1.3. Definio das classes legendas

Com base nas respostas espectrais, nas caractersticas texturais dos elementos

contidos nas imagens e principalmente na contextualizao da mancha urbana,

procurou-se definir as classes de uso do solo e cobertura natural da terra apoiando-se

nas classes possveis de serem observadas e obtidas atravs de imagens orbitais.

2.1.4. Anlise das caractersticas das classes

Definidas as classes de interesse, passou-se observao das caractersticas

espectrais destas classes e aplicao das tcnicas de classificao, considerando

duas categorias, as classes bem definidas espectralmente e as classes extradas por

interpretao visual.

2.1.5. Amostras significativas das classes a serem analisadas

A escolha das amostras uma etapa importante do processo que pode comprometer

os resultados da classificao.

As amostras foram retiradas pela interpretao visual das imagens, auxiliadas pelo

mapa de vegetao e uso das terras, do ano de 2000, escala 1:25000, disponvel em

formato digital.

14

2.1.6. Aplicao da tcnica de classificao

Para a classificao das classes, utilizou-se a Classificao Supervisionada por

Mxima Verossimilhana. Foram retiradas as amostras de treinamento

correspondentes s classes de interesse e utilizando-se o algoritmo da Mxima

Verossimilhana obteve-se a classificao de todas as classes.

As assinaturas espectrais utilizadas na classificao foram: formaes florestais,

pastagem, afloramento rochoso, agricultura, rea urbana, solo exposto e cobertura de

nuvens.

2.2. Classificao Supervisionada Algoritmo da Mxima Verossimilhana

O processo de classificao digital tem por finalidade associar nmeros digitais (DN)

aos pixels de uma imagem com cdigos de temas especficos. O resultado desse

processo apresentado por meio de classes espectrais, ou seja, reas que possuem

caractersticas espectrais semelhantes. O processo de classificao digital transforma

nveis de cinza de diversas bandas espectrais em um nmero reduzido de classes

representadas em uma nica imagem.

Na classificao supervisionada, deve-se conhecer previamente a rea de estudo e

definir as amostras de treinamento, que representaro o comportamento mdio de

cada classe. Essas amostras foram utilizadas como padres de variabilidade espacial

no processo de classificao.

O mtodo da Mxima Verossimilhana (Moreira, 2001) um dos mais aplicados para

a classificao supervisionada no tratamento de dados de satlites. A probabilidade de

um pixel pertencer a uma determinada classe definida a partir do contorno de cada

classe. Esses contornos apresentam um ajuste baseado em uma distribuio normal

ou Gaussiana das amostras de treinamento. Esse mtodo representa um avano em

relao ao mtodo da distncia Euclidiana.

15

3. RESULTADOS E DISCUSSO

3.1. Anlise dos resultados

Foram realizadas trs classificaes supervisionadas pelo algoritmo da Mxima

Verossimilhana, uma para a imagem de 05/08/1985, outra para a imagem

06/08/2001 e para a imagem 31/08/2004, como mostram as Figuras 6, 7 e 8.

O levantamento do uso da terra de grande importncia, na medida em que os

efeitos do uso desordenado causam deteriorao no ambiente. A expresso

"uso do solo" pode ser entendida como a forma pela qual o espao est sendo

ocupado pelo homem.

No perodo entre 1985 e 2004, o processo de urbanizao foi acompanhado de

profundas alteraes no uso e ocupao do solo, como mostra o Quadro 2.

Quadro 2 Uso da terra na APA Petrpolis, para os anos de 1985, 2001 e 2004.

REA EM km2 CLASSES 1985 2001 2004

Mata 346,75 306,60 320,86

Pastagem 33,38 48,16 37,80

Afloramento Rochoso 41,21 56,00 44,04

Agricultura 78,57 78,06 89,29

rea Urbana 68,85 97,75 100,91

Solo Exposto 2,23 5,26 1,90

Nuvem 23,81 2,97 -

TOTAL 594,80 594,80 594,80

19

Mais de 50% da rea de proteo ambiental se encontra ainda com cobertura

vegetal natural, composta em sua maioria por extensos fragmentos florestais,

sendo a classe Formaes Florestais composta, principalmente, pelas reas

da Reserva Ecolgica da Alcobaa, Serra da Maria Comprida, pelo trecho da

Fazenda Inglesa-Rocio e morrotes no permetro urbano municipal, em

Petrpolis; pelo Parque Municipal da Taquara no Municpio de Duque de

Caxias e pelo trecho ao longo do crrego Itacolomi, em Mag. A rea protegida

coberta por diferentes tipos de vegetao que variam das densas florestas

vegetao rasteira.

A floresta ombrfila densa a comunidade clmax da regio, integrante da

Mata Atlntica, tem sua maior expresso nas serras onde nascem os rios e

crregos que vertem para a Baixada ou ainda as florestas das cabeceiras do

crrego do Meio e o rio da Cidade que desguam na bacia do rio Paraba do

Sul. Diversas manchas de florestas, de vrios tamanhos, tambm esto

dispersos por toda a APA. Em princpio, a distino desses tipos diferentes no

foi considerada essencial, e a vegetao foi ento generalizada em uma classe

apenas.

A Figura 9 ilustra algumas formaes vegetais: a regio do vale do rio

Piabanha, Carangola. O Pico do Alcobaa se sobressai na foto, ao fundo,

montanhas do Parque da Serra dos rgos (a); picos e penedos da Serra da

Maria Comprida (b).

20


Figura 9 Fotosseqncia de paisagens da APA Petrpolis.

A classe Pastagem engloba todas as feies diferentes das demais

classificadas e no somente reas tpicas de pastagens, como so as

correspondentes cobertura vegetal graminide e gramneo-herbcea, de

origem antrpica, utilizada, principalmente, para o criatrio de animais bovinos

e eqinos.

Os afloramentos rochosos (Figura 10) so superfcies de rochas expostas

apresentando, por vezes, pequenas reas recobertas por fina camada de

materiais decompostos (solos incipientes), a vegetao gramneo-herbcea e

arbustiva em alguns trechos.

21


Figura 10 rea de depsito de colvio e tlus no sop do Pico da Maria Bonita (a); paredes rochosos no Vale dos Esquilos, bairro Retiro (b).

Afastados dos principais centros urbanos, esto os stios de pequena

produo, com agricultura de subsistncia e criao de pequenos animais, cuja

produo excedente comercializada na vizinhana e os stios de lazer ou

condomnios de luxo, onde a distncia no compromete o nvel de qualidade de

vida, o que vem a ser compensado pela tranqilidade e pela natureza ainda

preservada (Figura 11).

A imagem CBERS possui padres espectrais (cores e textura) diferentes das

imagens Landsat, alm de possuir resoluo de 20m, contrastando com a

resoluo de 30m das imagens Landsat. Apesar das diferenas entre as reas

encontradas para as classes na imagem CBERS, observou-se uma coerncia

na classe rea Urbana, que a classe de maior relevncia para este estudo.

22


Figura 11 Condomnio de luxo no Vale da Boa Esperana, Petrpolis (a); stio de pequena produo em Caxamb, tambm em Petrpolis (b).

A classe Cobertura de Nuvens foi criada para que no houvesse

superposio entre esta e Solo Exposto, encontrado, principalmente, em rea

urbana.

A mancha urbana, representativa do crescimento da ocupao, apresenta em

Petrpolis caractersticas bastante significativas das transformaes antrpicas

pelas quais a cidade passou entre os anos de 1985 e 2004 (Figura 12).

A ocupao pode ser, tambm, caracterizada por uma ocupao desordenada,

mas em reas no adensadas, seja por invases ou por ocupao orientada,

23

onde foi feito um parcelamento e distribuio de lotes sem critrios urbansticos

ou dentro das regulamentaes municipais, com o agravante ainda de serem

em reas protegidas por lei.

Nos Distritos petropolitanos envolvidos pela APA e nos ncleos urbanos dos

demais municpios, a ocupao apresenta um nvel acentuado de habitaes

com caractersticas de sub-habitao e favelizao, em reas at ento

valorizadas pelo mercado imobilirio.


Figura 12 Ncleo urbano de Corras, Petrpolis (a); loteamento irregular no Quitandinha, Petrpolis (b).

24

3.2. Avaliao dos impactos ambientais causados pelo crescimento urbano

Como este captulo enfoca a construo da paisagem pela expanso urbana,

procurou-se listar e analisar as atividades que tm como conseqncia

impactos negativos paisagem local:

ocupao das encostas e topos de morro; cortes e aterros que comprometem a estabilidade do solo; ocupao ao longo dos recursos hdricos; remoo da cobertura vegetal.

3.2.1. Ocupao das encostas e topos de morros

A regio onde se encontra situada a rea urbana da APA Petrpolis tem sua

topografia formada por relevo acidentado com grandes desnveis altimtricos,

tornando-se um obstculo para o crescimento da cidade.

Pode-se considerar que at por volta de 1900 eram poucos os recursos que o

homem possua para alterar o meio fsico. O prprio material utilizado nas

edificaes no permitia grandes transformaes no territrio. As edificaes

eram produzidas utilizando-se materiais encontrados na prpria regio. Por

isso, eram escolhidos locais onde fosse mais fcil executar as construes, ou

seja, em reas planas, como ilustra a planta de Petrpolis de 1868 (Figura 13),

os lotes seguiam-se ao longo dos rios e tinham mais profundidade que largura

(55mX110m).

25


Figura 13 Planta de Petrpolis com divises dos lotes, 1868.

Observa-se que at 1960 a existncia de vales que possibilitassem a expanso

dos ncleos urbanos, principalmente em Petrpolis, evitou a ocupao das

encostas dos morros, no havendo, portanto, impactos negativos diretos sobre

a topografia local.

A partir de 1970, a cidade de Petrpolis entrou num processo de urbanizao

acelerado, principalmente depois da construo da rodovia Rio-Juiz de Fora

(atual BR 040) em meados de 1970 e mesmo possuindo cdigos e decretos

que regulamentassem a forma de ocupao, essa se deu de forma

desordenada. Como os fundos dos vales j se encontravam urbanizados,

passou-se a ocupar as encostas desses vales, como ilustra a Figura 14, onde

se observa uma antiga vooroca tratada com concreto projetado e escadas de

drenagem.

26


Figura 14 Ocupao intensa no morro da Glria, em Corras, Petrpolis.

3.2.2. Cortes e aterros que comprometem a estabilidade do solo

As caractersticas naturais de uma regio influenciam decisivamente o

processo de expanso urbana e a determinao do uso do solo adequado para

certa rea. De acordo com o tipo de solo esto relacionadas caractersticas

relativas resistncia a cargas, umidade, plasticidade, permeabilidade, etc.,

que devem ser levadas em conta na elaborao de projetos destinados

execuo de obras da construo civil.

Segundo o estudo elaborado para o Zoneamento Ambiental da APA Petrpolis

realizado pelo FNMA/ECOTEMA (2001), a composio pedolgica dos solos

da APA formada de seis classes de solos:

27

LVa1 - Latossolo Vermelho-Amarelo alumnico A moderado e proeminente textura argilosa fase floresta ombrfila densa relevo forte ondulado.

(declividade de 20 a 30%).

LVa2 - Associao Latossolo Vermelho-Amarelo A moderado e proeminente + Cambissolo Hplico Tb A moderado ambos alumnicos textura argilosa fase

floresta tropical pereniflia relevo forte ondulado e montanhoso. (declividade de

30 a 60%).

LVa3 - Associao Latossolo Vermelho-Amarelo + Cambissolo Hplico Tb A moderado ambos licos A moderado textura argilosa + Solos Litlicos Tb

distrficos A proeminente textura mdia fase floresta ombrfila densa relevo

forte ondulado e montanhoso. (declividade de 30 a 60%).

CX - Associao Cambissolo Hplico substrato sedimentos colvio-aluvionares + Argissolo Vermelho-Amarelo ambos Tb distrficos A moderado e

proeminente textura indiscriminada fase floresta ombrfila densa de vrzea

relevo ondulado e forte ondulado. (declividade de 15 a 25%).

RU - Associao Neossolos Flvicos + Gleissolos Hplicos ambos Tb distrficos A moderado e proeminente textura indiscriminada fase floresta

ombrfila densa de vrzea relevo plano e suave ondulado. (declividade de 0 a

8%).

AR - Associao Afloramento de Rocha + Neossolos Litlicos Tb distrfico A moderado textura mdia fase vegetao rupestre e floresta ombrfila densa

relevo montanhoso e escarpado. (declividade de 45 a 100%).

Dos tipos de formao de solo apresentados, a classe CX a mais erodvel. O

alto ndice pluviomtrico da regio e a remoo da cobertura vegetal natural

vm contribuindo para o aumento da gua superficial de escoamento, o que

por sua vez, desencadeia processos erosivos e escorregamentos de solo e

rochas.

A ocupao das encostas, posteriormente dcada de 70, o fator que

oferece maior risco ambiental. At ento, as construes, por estarem situadas

em reas relativamente planas, no requeriam grande movimentao de terra,

no comprometendo, portanto, a estrutura natural do solo. A Figura 15 mostra

os cortes no talude para construo de casas, deixando o solo exposto,

tornando-o mais suscetvel eroso e aos movimentos de massa.

28


Figura 15 Ocupao em encosta no bairro Santa Isabel.

3.2.3. Ocupao ao longo dos recursos hdricos

A localizao das cidades prximas a cursos hdricos pode ser verificada ao longo da

histria das civilizaes. Assim, como as demais cidades do Brasil, Petrpolis e os

municpios constituintes da APA Petrpolis esto localizados prximos de fontes de

abastecimento de gua, necessria sobrevivncia humana.

A construo do caminho, em 1698, atravessando o atual rio Paraba do sul, seguindo

em direo Baa da Guanabara, o Caminho Novo, Estrada Real ou Caminho do

Comrcio encurtou a viagem entre o Rio de Janeiro e Vila Rica de 73 para 25 dias,

partindo do porto da Estrela, no fundo da Baa da Guanabara, at a Fazenda do

Crrego Seco, acompanhando da em diante o curso do rio Piabanha, chegando em

Cebolas, distrito de Paraba do sul (FNMA/ECOTEMA, 2001). Desde ento, as vilas

foram sendo erguidas ao longo dos trechos dos rios.

Em 1893 foi promulgado o primeiro Cdigo de Posturas do Municpio de Petrpolis e

em 1900, so includos oito artigos dedicados proteo e preservao dos rios,

mananciais e matas. Entretanto, mais tarde, mesmo que tais leis objetivassem a

preservao dos recursos naturais, foram permitidas construes nas encostas e nas

margens dos cursos dgua, revelia da legislao.

29

Com o processo de urbanizao acelerado, a partir da dcada de 70, o

descumprimento da lei levou a nveis extremos a magnitude dos impactos que vinham

sendo causados. O aumento da populao levou ao aumento da quantidade de esgoto

lanado nos corpos dgua. Uma vez que os terrenos adjacentes aos rios j haviam

sido loteados, a concentrao populacional da rea central da cidade de Petrpolis e

dos fundos de vale levou a uma grande ocupao da regio do entorno, comandada

pela especulao imobiliria que negligenciava a no-ocupao nas distncias

previstas por lei, como ilustram as Figuras 16 e 17.


Figura 16 Rio Santo Aleixo, travessia da adutora que abastece Mag (a); rio Itamarati, vista montante do local de captao de gua para

abastecimento (b).

30


Figura 17 Sub-habitao dentro do rio na Ponte de Ferro, Cascatinha, Petrpolis.

A preservao ambiental das reas a montante e ao longo dos mananciais, alm da

proteo contra o lanamento de detritos nos leitos dos rios so medidas de suma

importncia para garantir a qualidade de vida na APA, uma vez que na regio, so

escassos os cursos dgua com disponibilidade hdrica em condies de serem

aproveitados para o consumo humano.

Segundo o FNMA/ECOTEMA (2001), no sentido de controlar a poluio dos corpos

dgua por efluentes domsticos, a Cia guas do Imperador vem desenvolvendo um

programa de instalao de redes coletoras de esgotos e a construo de estaes de

tratamento (ETE). Fazem parte deste programa a ETE do Palatinato com capacidade

para atender 50.000 habitantes e a construo, em desenvolvimento, de 115 km de

rede coletora que atendem bacia do rio Palatinato, parte do Centro da cidade de

Petrpolis, s regies de Valparaiso, Saldanha Marinho e Quitandinha. Encontra-se

tambm em construo a ETE de Itaipava com capacidade para atender 16.000

habitantes e 60 km de rede coletora que atendero s localidades de Itaipava e

Nogueira. Fazem ainda parte deste programa para implantao a partir de 2010, as

ETEs de Piabanha, Cascatinha e Independncia.

31

A qualidade da gua de um manancial varia no tempo e no espao. A qualidade da

gua de um rio, ao longo de seu curso, pode variar em funo da regio que

atravesse. Com o passar do tempo, na medida em que se processa a ocupao

urbana de uma rea, a tendncia de piorar a qualidade de seus corpos dgua, a

menos que se tomem medidas de preservao e/ou restries de uso.

A ocupao das encostas e a conseqente remoo da cobertura vegetal contribuem

para o aumento da gua de escoamento superficial. Este fato acarreta a conduo de

impurezas para os cursos dgua e para as vias situadas nos fundos de vale. Na APA

Petrpolis, as encostas so ocupadas predominantemente por bairros residenciais,

como conseqncia, os poluentes trazidos pela gua de chuva so slidos

sedimentveis de vrios tipos e tamanhos, provenientes de cortes no terreno, lixo

domstico e lixo das obras de construo civil. Os principais impactos causados por

esse fator so a excessiva turbidez da gua e o assoreamento como mostra a Figura

18-a, onde se observa o grande assoreamento na margem direita do Rio Piabet, com

destaque para a ocupao por moradias na margem esquerda (Figura 18-b).


Figura 18 Vista do reservatrio da barragem sobre o rio Bonfim.

32

3.2.4. Remoo da cobertura vegetal

Entende-se que, no processo de transformao do territrio, inevitvel a remoo da

vegetao existente, mas existem critrios e limites para minimizar os impactos

adivindos desse procedimento.

Os macios florestais presentes na APA so entremeados por vegetao rupestre, que

ocorre prxima aos afloramentos rochosos e por vegetao secundria, nos estgios

inicial e intermedirio de sucesso vegetal. A vegetao secundria ocorre nas reas

onde foram marcantes as atividades antrpicas ou os fenmenos naturais, como

queda de rvores e deslizamentos de encostas.

O estgio inicial de sucesso vegetal secundria expressivo em toda APA

Petrpolis, entretanto, sofre freqentes modificaes em funo de queimadas,

levando ao esgotamento do solo.

A ocupao dos fundos de vale foi transformando a paisagem. A vegetao foi sendo

removida, dando lugar a pastagens e cultivos agrcolas. Em 16 anos, a rea

representada por pastagens aumentou em 14,78 km2, ou seja, 0,92 km2/ano,

aproximadamente.

A mancha urbana cresceu em 1,80 km2/ano, enquanto as formaes florestais tiveram

uma reduo 2,50 km2/ano, entre os anos de 1985 e 2001.

O crescimento acelerado e desordenado acarretou a supresso indiscriminada da

cobertura vegetal do solo, no poupando as encostas, topos de morro e margens dos

rios (Figura 19).

A vegetao encontra-se intrinsecamente relacionada com os impactos ambientais

originados pela ocupao das encostas e das reas frgeis em virtude da composio

do solo e conformidade do relevo.

33


Figura 19 Ocupao do Morro do moinho (a); ocupao recente, na margem da BR-040, trecho entre o Quitandinha e Bingen (b).

Alm de ser um elemento fundamental para a estabilidade do ecossistema urbano, a

vegetao apresenta-se como componente evidente na paisagem urbana. A no-

preservao de reas verdes, como conseqncia da ocupao aleatria,

comprometeu o controle e a harmonia visual da APA.

Em estudo realizado para o Zoneamento Ambiental pelo Instituto Ecotema (2001),

considerando-se que, em 1991, 71% de toda a populao da APA Petrpolis estava

contida no principal ncleo urbano do Municpio de Petrpolis, os dados histricos da

expanso urbana levaram constatao de um crescimento desordenado em direo

a reas perifricas do principal ncleo urbano e, tambm, aos demais Distritos de

Petrpolis. Esse processo tambm foi verificado nos demais municpios, atingindo os

ncleos urbanos dos Municpios de Duque de Caxias e Mag, especificamente nos

34

distritos envolvidos pela APA, e, notadamente, os de Imbari e Xerm, no primeiro, e

Inhomirin, no segundo.

Parcela significativa da populao ocupa, hoje, as encostas e reas de declividade

superior a 45% (Figura 20-b), alm das vrzeas dos rios e fundos de vales, de forma

descriteriosa, irregular e ilegal (Figura 20-a).


Figura 20 Cascatinha, Petrpolis (a); bairro Roseiral, em Petrpolis (b).

35

4. CONCLUSES

As imagens de satlite Lansat e CBERS constituram-se em um instrumento

satisfatrio para a obteno do uso e ocupao do solo, em escala regional,

ressaltando a alta performance do software Idrisi no emprego de tcnicas de

sensoriamento remoto e o uso de imagens orbitais pelos custos mais baixos e pelas

informaes nelas contidas. Cumpre, ressaltar, entretanto, que para a obteno de

mapas temticos em escalas maiores ou para a demarcao de caractersticas

superficiais do terreno, recomenda-se recursos de sensoriamento remoto com uma

melhor resoluo espacial.

A interpretao das imagens orbitais em trs datas permitiu a anlise comparativa de

alteraes ocorridas em caractersticas superficiais do terreno. Foram detectadas

alteraes em caractersticas de uso e ocupao do solo.

Alteraes ocasionadas pelas atividades antrpicas refletiram um aumento da rea

urbana em torno a 42%, entre 1985 e 2001 e a 3%, entre 2001 e 2004, motivado,

principalmente, pela expanso na rea urbana de Petrpolis e ao longo dos eixos

rodovirios mais ao sul da APA. As reas identificadas como pastagem e formaes

florestais tambm sofreram alteraes significativas, com uma diminuio em torno de

57% e 18%, respectivamente, nos ltimos 19 anos. O aumento da mancha urbana e a

reduo da vegetao existente, alm de possibilitar a comprovao da evoluo e

crescimento da populao, tambm possibilitaram o entendimento dos impactos

ambientais existentes na APA Petrpolis.

O crescimento populacional e a falta de um planejamento efetivo trouxeram como

conseqncia uma ocupao desordenada do territrio, onde a populao de baixa

renda foi afastada para as regies perifricas, reas abandonadas pela especulao

imobiliria, tais como as encostas ngremes dos morros ou as reas protegidas dos

mananciais.

A ocupao das reas urbanas e sua dinmica ao longo do tempo so informaes

importantes para que as demandas da populao e da cidade possam ser previstas de

forma rpida e eficiente.

O padro de uso do solo urbano muda rapidamente em resposta s foras

econmicas, sociais e ambientais. A caracterizao de mudanas no uso do solo um

dos instrumentos para promover um gerenciamento adequado dos problemas que

acompanham o crescimento.

36

5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS CARVALHO,E. T.; PRANDINI, F. L. reas urbanas. In: OLIVEIRA, A. M. S.; BRITO, S.

N. A. Geologia de engenharia. So Paulo: ABGE, 1998. p. 487.

FNMA/INSTITUTO ECOTEMA. Zoneamento Ambiental da APA Petrpolis. Petrpolis, 2001. 451p.

GONALVES, L. F .H.; GUERRA, A. J. T. Movimento de massas na cidade de Petrpolis (Rio de Janeiro). In: GUERRA, A. J. T.: CUNHA, S. P. (Eds) Impactos ambientais urbanos no Brasil. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2001. 189-252p.

IBGE, Introduo ao processamento digital de imagens. Manual tcnico em geocincias. Rio de Janeiro, n. 9, 2001. 92p.

LIMA, R. S. Expanso urbana e acessibilidade O caso das cidades mdias brasileiras. 1998. 91 f. Dissertao (Mestrado) - Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo, So Carlos.

MELLO, F. A. O. Anlise do processo de formao da paisagem urbana de Viosa, Minas Gerais. 2002. 92p. Dissertao (Mestrado) Curso de Ps-Graduao em Engenharia Florestal, Universidade Federal de Viosa, Viosa.

MOREIRA, M. A. Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicao. So Jos dos Campos: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), 2001.

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RIBEIRO, C. B. M. Sensoriamento Remoto aplicado deteco de mudanas na cobertura do solo de uma bacia hidrogrfica. 2001. 191p. Dissertao (Mestrado) Curso de Ps-Graduao em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE, Rio de Janeiro.

SANTOS, G T.; BUENO, L. S.; PAULINO, L. A.; VIEIRA, S. J. A utilizao de SIGs nos estudos geotcnicos. In: COBRAC- CONGRESSO BRASILEIRO DE CADASTRO TCNICO MULTIFINALITARIO, 3, 1998, Florianipolis. Anais... Disponvel em: . Acesso em : 02 de maro de 2004.

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37

CAPTULO 2

SUSCETIBILIDADE DAS REAS DE RISCO A MOVIMENTOS DE MASSA NA APA PETRPOLIS

1. INTRODUO

1.1. cONSIDERAES GERAIS

A partir do incio do sculo XX, a expanso populacional, a utilizao indiscriminada

dos recursos urbanos naturais e a industrializao, cresceram em ritmo

surpreendente. Com o passar dos anos, observou-se, sempre com a atuao decisiva

do homem, a acelerao desses processos considerados modificadores e

desequilibradores da paisagem (Cunha e Guerra, 1996; Mendes 2001).

Desde os primrdios do processo de urbanizao, as estruturas das cidades esto

impregnadas das caractersticas comportamentais do sistema geolgico, as quais

determinam, o desempenho do meio fsico, seja de modo sutil ou ostensivo. Dessa

forma, os assentamentos antigos ajustam-se aos fatores geoderivados, como a

presena de gua, a conformao do relevo, a natureza e a disponibilidade de

materiais de construo (Carvalho e Prandini, 1998).

Sendo assim, tem-se buscado a transformao da administrao urbana em direo a

seu contnuo e crescente interesse no crescimento sustentvel, priorizando o aspecto

ambiental. A legislao ambiental brasileira dispe de alguns instrumentos

disposio do Poder Pblico e da sociedade na proteo do meio ambiente. As

Unidades de Conservao, in casu, as APAs so exemplos destes instrumentos.

Os Sistemas de Informaes Geogrficas (SIG) tm sido utilizados com eficcia

comprovada na simulao da realidade do espao geogrfico, na integrao das

informaes espaciais, ou na gerao de mapas (Ball, 1994). Inserido neste contexto,

o planejamento urbano tem sido uma das reas em que se tem observado maior

desenvolvimento das aplicaes do SIG, decorrente essencialmente, da grande

concentrao de conflitos no meio urbano. (Dengre, 1994).

38

1.2. Agentes e causas dos movimentos de massa

A Organizao das Naes Unidas ONU declarou os anos 90 como a Dcada

Internacional de Reduo dos Desastres Naturais, objetivando o estmulo

implantao de aes para reduo da possibilidade de ocorrncia de acidentes e

props um modelo de abordagem estruturado em cinco etapas: identificao dos

riscos, anlise de risco, medidas de preveno de acidentes, planejamento para

situaes de emergncia e informaes pblicas e treinamento. Para que se alcance

uma reduo dos acidentes naturais e induzidos necessrio conhecer a freqncia,

as caractersticas e a magnitude dos processos geolgicos.

No Brasil, os freqentes casos de escorregamentos em regies urbanizadas tm

provocado, periodicamente, grandes prejuzos econmicos e sociais. Em decorrncia

disso, a legislao brasileira, com a Constituio de 1988, fixou normas para uma

ocupao racional do solo, exigindo a elaborao de Planos Diretores para municpios

com populao superior a 20.000 habitantes. Entretanto o que se observa a

completa negligncia s restries legais, agravada pela falta de fiscalizao dos

rgos competentes.

Os movimentos de massa so processos gravitacionais, envolvendo sedimentos, solos

e blocos de rocha a partir da desestabilizao de terrenos inclinados ou encostas.

Estes movimentos podem assumir diferentes magnitudes, desde movimentos lentos

de solos, os rastejos, a outros rpidos e catastrficos, corridas de lama ou areia;

rolamentos e quedas de mataces ou blocos de rochas e deslizamentos de

sedimentos e solos (Infanti Jr. e Fornasari Filho, 1998).

O processo envolvido nas movimentaes de massas rochosas ou de solo, mais

comumente associado s encostas, compreende uma srie de condicionantes

complexos, desde a sua causa at o efeito final que o prprio movimento. fato

comum que as movimentaes ocorrem sob a influncia de fatores geolgicos,

topogrficos, climticos e, certamente, sob a influncia da ao antrpica (Natali,

1999).

Os agentes condicionantes, causadores e deflagradores dos movimentos de massa

tm sido definidos e classificados, de forma semelhante, por diversos autores.

Entretanto, de forma mais clssica, Terzaghi (1950) enumerou as causas dos

escorregamentos em trs nveis:

causas externas, ligadas s aes externas que alteram o estado de tenso atuante no macio, que so: aumento da inclinao do talude; deposio de

material ao longo da crista do talude e efeitos ssmicos;

39

causas internas, englobando aquelas que atuam reduzindo a resistncia ao cisalhamento do solo sem ferir o seu aspecto geomtrico visvel: aumento da

presso na gua intersticial e o decrscimo da coeso;

causas intermedirias, relativas s aes que no se enquadram em nenhuma das classificaes anteriores: a liquefao espontnea, eroso interna e o

rebaixamento do nvel de gua.

Do ponto de vista das aes antrpicas, o IPT (1991) considera que as principais

causas de escorregamentos induzidos so o lanamento e concentrao de guas

pluviais, o lanamento de guas servidas, vazamentos na rede de abastecimento de

gua ou fossa sanitria, declividade, e altura excessiva de cortes, execuo

inadequada de aterros, alm da deposio de lixo e a remoo inadequada da

cobertura vegetal (Figura 1).


Figura 1 Moradia desprovida de estrutura executada sem controle tcnico, alm da precariedade na coleta do esgoto domiciliar e do lixo (a); corte no morro

Cremerie (b).

40

Esta constatao traz tona a necessidade de se proceder a um programa de

educao ambiental e uma poltica voltada para o planejamento que atue

efetivamente, prevenindo, dessa forma, a ocorrncia de catstrofes futuras.

Apoiados nos trabalhos de Terzaghi (1950) e Freire (1964), Guidicini e Nieble (1976),

classificaram os agentes condicionantes em predisponentes e efetivos e as causas

foram classificadas em internas, externas e intermedirias e esto apresentadas no

(Quadro 1).

Quadro 1 Agentes e causas dos escorregamentos.

AGENTES E CAUSAS DOS ESCORREGAMENTOS

PREDISPONENTES

Complexo geolgico, complexo morfolgico, complexo

climtico-hidrolgico, gravidade, calor solar, tipo de vegetao original.

PREPARATRIOS

Pluviosidade, eroso pela gua e

pelo vento, congelamento e degelo, variao de temperatura, dissoluo qumica, oscilao de nvel do lenol fretico, ao de animais e humana, inclusive desfloramento.

A G E N T E S

EFETIVOS

IMEDIATOS

Chuvas intensas, fuso do gelo e

neve, eroso, terremotos, ondas, ventos, ao do homem, outros.

INTERNAS

Efeitos das oscilaes trmicas. Reduo dos parmetros de resistncia por

intemperismo.

EXTERNAS

Mudanas na geometria do sistema Efeitos de vibraes Mudanas naturais na inclinao das camadas.

C A U S A S

INTERMEDIRIAS

Elevao do nvel piezomtrico em massas

homogneas. Elevao da coluna dgua em descontinuidade. Rebaixamento rpido do lenol fretico. Eroso subterrnea retroprogressiva (piping). Diminuio do efeito de coeso aparente.

Fonte: GUIDICINI e NIEBLE, 1976.

41

Varnes (1978) agrupa os fatores responsveis pela deflagrao dos escorregamentos,

conforme mostra o Quadro 2.

Quadro 2 Fatores deflagradores dos movimentos de massa.

AO FATORES FENMENOS GEOLGICOS/ANTRPICOS REMOO DE MASSA

(lateral ou de base) Eroso, escorregamentos. Cortes.

SOBRECARGA

Peso da gua de chuva, granizo, neve, etc.

Acmulo de material. Peso da vegetao. Construo de estruturas, aterros, etc.

AUMENTO DA

SOLICITAO

SOLICITAES DINMICAS

Terremotos, ondas, vulces, etc. Exploses, trfegos, sismos

induzidos.

PRESSES LATERAIS gua em trincas, congelamento, material expansivo. CARACTERSTICAS

INERENTES AO MATERIAL

(geometria, estruturas, textura, etc.)

Caractersticas geomecnicas do material, estado de tenses iniciais. REDUO

DA RESISTNCIA MUDANAS OU

FATORES VARIVEIS

(mudanas nas caractersticas do

material)

Intemperismo (reduo da coeso, ngulo de atrito).

Elevao do NA.

Para este trabalho ser enfatizada a classificao de Augusto Filho (1995), que

agrupou os movimentos de massa em quatro grandes classes e processos:

Rastejos ou Creeps. Quedas ou Falls, Tombamentos Corridas ou Flows. Escorregamentos propriamente ditos ou Landslides.

Cada um desses grupos admite subdivises, com extensas classificaes e

terminologias especficas.

42

1.3. Localizao da rea de estudo

A regio onde se localiza a APA Petrpolis faz parte da poro sudeste da Plataforma

Brasileira, representada pelo Domnio Tectnico Cinturo Mvel Atlntico (Figura 2).

Figura 2 Localizao da APA Petrpolis, no contexto das formaes geolgicas do Brasil.

A APA Petrpolis est situada dentro do Domnio Morfoestrutural das Faixas de

Dobramentos Remobilizados, incluindo a Regio Geomorfolgica Escarpas e

Reversos da Serra do Mar. Caracteriza-se por um relevo acidentado com grandes

desnveis altimtricos onde as cotas variam entre 500-1800 metros.

O controle estrutural sobre a morfologia mostrado por linhas de falhas, blocos

deslocados, escarpas, relevos e vales alinhados coincidindo com os dobramentos e/ou

falhas. A resistncia das rochas traduzida nas formas de dissecao, sobressaindo

escarpas rochosas, patamares com cumes arredondados, pontiagudos e desnudos,

pontes, linhas de cristas e cumeadas e vales marcantes e profundos ao longo de

zonas fraturadas.

43

A morfologia geral est, assim, intimamente relacionada com as caractersticas

litoestruturais das rochas e s condies climticas da regio.

O relevo suportado por rochas pr-cambrianas com predominncia de rochas

granitides, gnissico-migmatticas e granticas. Os afloramentos de rocha so muito

abundantes na rea. A presena de intenso fraturamento nas rochas, alm de

condicionar escarpas, paredes, vales fechados, favorece a atuao do intemperismo,

atingindo maiores profundidades e formando mantos de alterao mais espessos em

determinados locais, principalmente onde a foliao das rochas desenvolvida e a

quantidade de minerais escuros biotita e anfiblio maior, em contraste, granitos

mais pobres em ferro constituem os principais relevos salientes da APA pela maior

resistncia. A Figura 3 mostra uma encosta bastante erodida, com espesso manto de

alterao, vegetao esparsa e a presena de blocos de rocha.


Figura 3 Encosta bastante erodida.

Na base das escarpas, na meia-encosta e nas proximidades dos afloramentos

rochosos, distribuem-se blocos de rocha (rocha s e semi-alterada) resultantes do

desmoronamento de placas rochosas limitadas por fraturas e situadas nas partes mais

elevadas (reas de fornecimento de blocos).

44

Freqentemente esses blocos acabam se acumulando ao longo do talvegue de

pequenas linhas de drenagem, entulhando-as parcialmente e dando origem

acumulao de massas de tlus e colvios, em geral de grandes propores.

A Regio Geomorfolgica representada pela Unidade Geomorfolgica Serra dos

rgos caracteriza-se tambm pelo notvel controle estrutural sobre a drenagem,

tanto em relao aos cursos d'gua que descem a escarpa em direo ao mar quanto

aos que se dirigem para o rio Paraba do Sul orientados, via de regra, pelas fraturas.

Os rios oriundos da escarpa principal voltada para o Atlntico possuem cabeceiras

inseridas nas encostas ngremes e festonadas, apresentando vales subparalelos entre

si. Os rios que drenam para o Paraba do Sul, no reverso da Serra do Mar, seguem

lineaes de falhas e juntas segundo a direo preferencial NE-SW

(FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001).

A evoluo natural do relevo montanhoso est ligada a desmoronamentos e

escorregamentos das encostas, que so favorecidos pela ausncia de vegetao. Em

muitas reas, principalmente em locais urbanizados, as encostas so desmatadas,

apresentando solo parcialmente exposto, propiciando a instabilidade local. Em

algumas reas localizadas s margens de vias de acesso, como na BR-040 entre

Quitandinha e Bingen (Figura 4), as encostas esto desmatadas e desprotegidas,

necessitando de cuidados especiais para sua manuteno.


Figura 4 Cicatriz de escorregamento na BR-040.

45

2. MATERIAIS E MTODOS

Para este trabalho, foram utilizados os seguintes materiais:

mapas topogrficos do IBGE, em escala 1:50.000, de 1978, em formato digital; mapa geolgico (escala 1:50.000), mapa de suscetibilidade aos fenmenos

naturais e mapa de vegetao e uso atual das terras (2000), na escala

1:25.000, tambm no formato digital, cedidos pelo Instituto ECOTEMA;

mapa contendo alguns acidentes geolgicos (2000), em escala 1:10.000, cedido pela Prefeitura de Petrpolis;

software GIS Idrisi 32, version Kilimanjaro, maio de 2003, The Clark Labs for Cartographic Tecnology and Geographic Analysis;

software ArcGIS/ArcGRID, version 8.1, Environmental Systens Research Institute, Inc;

Plano Diretor de Petrpolis, de 2003 (Lei n 6.070, de 18 de dezembro de 2003, verso revista e atualizada da Lei 4.870 de 05 de novembro de 1991),

cedida pela Prefeitura de Petrpolis.

Lei n 5.393, de Uso, Parcelamento e Ocupao do Solo do Municpio de Petrpolis - LUPOS, de 25 de maio de 1998.

Lei n 6.766, Lei Federal que dispes sobre o parcelamento do solo urbano, de 19 de dezembro de 1979.

2.1. Desenvolvimento da metodologia

A partir dos dados acima mencionados, foram elaborados o Modelo digital de

Elevao Hidrograficamente Consistente MDEHC, a Carta Clinogrfica e o Modelo

de Sombreamento Analtico, como descritos a seguir.

46

2.1.1. MDEHC Modelo Digital de Elevao Hidrograficamente Consistente e Modelo de Sombreamento Analtico

Nas ltimas duas dcadas, diversos algoritmos tm sido implementados em mdulos

especficos dos sistemas de informaes geogrficas com a finalidade de automatizar

a extrao de caractersticas morfomtricas da superfcie terrestre, a partir dos

modelos digitais de elevao, dentre as quais se destaca o delineamento de bacias

hidrogrficas e da respectiva rede de drenagem. As vantagens da automao em

relao aos procedimentos manuais so a maior eficincia e confiabilidade dos

processos, a reprodutibilidade dos resultados e a possibilidade de armazenamento e

compartilhamento dos dados digitais (Chaves, 2002).

A eficincia da extrao dessas informaes e de outras, derivadas a partir destas,

medida em termos de preciso e de exatido, est diretamente relacionada com a

qualidade do modelo digital de elevao e do algoritmo utilizado. O modelo digital deve

representar o relevo de forma fidedigna e assegurar a convergncia do escoamento

superficial para e ao longo da drenagem mapeada, garantindo assim a sua

consistncia hidrolgica.

Assim, para este trabalho foi utilizado o TOPOGRID/ArcGRID, o que permitiu a

imposio da hidrografia ao modelo digital de elevao (MDE). A resoluo utilizada

foi de 10m, tendo-se em vista a escala de trabalho e o tempo para sua gerao.

Aps a gerao do MDE, foi feito o trabalho de preenchimento das depresses

esprias. As depresses so clulas cercadas por clulas com maiores valores de

elevao. Sua presena em um MDE produz a descontinuidade do escoamento

superficial descendente para uma clula vizinha (Figura 5). Por definio, as

depresses incluem reas planas e depressivas. Algumas delas podem ser naturais,

como os sumidouros observados em regio de Karst, mas a maioria delas

considerada espria, decorrentes do prpr

ms baptista

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