UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS
CÂMPUS DE JABOTICABAL
DIAGNÓSTICO GEOAMBIENTAL NO MUNICÍPIO DE
BATATAIS - SP
Anildo Monteiro Caldas
Engenheiro Agrônomo
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JULIO DE MESQUITA FILHO
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS
CÂMPUS DE JABOTICABAL
DIAGNÓSTICO GEOAMBIENTAL NO MUNICÍPIO DE
BATATAIS - SP
Anildo Monteiro Caldas
Orientadora: Profª. Drª. Teresa Cristina Tarlé Pissarra Co-orientadores: Prof. Dr. José Sales Mariano da Rocha Profa. Dra. Cleonir Martins Carpes
Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – UNESP, Câmpus de Jaboticabal, como parte das exigências para a obtenção do título de Doutor em Agronomia (Ciência do Solo).
Caldas, Anildo Monteiro
C145d Diagnóstico geoambiental no município de Batatais - SP / Anildo Monteiro Caldas. – – Jaboticabal, 2015
x, 108 p. ; il.; 28 cm
Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, 2015
Orientador: Teresa Cristina Tarlé Pissarra
Co-orientadores: José Sales Mariano da Rocha, Cleonir Martins Carpes
Banca examinadora: Marcilio Vieira Martins Filho, Rogério Teixeira de Faria, Marcelo Zanata, Renato Farias do Valle Junior
Bibliografia
1. Geoprocessamento. 2. Sistema de informação geográfica. 3. Análise ambiental. I. Título. II. Jaboticabal-Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias.
CDU 556.51:528.7
DADOS CURRICULARES DO AUTOR
ÉPIGRAFE
Há muito tempo que eu saí de casa Há muito tempo que eu caí na estrada Há muito tempo que eu estou na vida Foi assim que eu quis, e assim eu sou feliz Principalmente por poder voltar
A todos os lugares onde já cheguei Pois lá deixei um prato de comida
Um abraço amigo, um canto prá dormir e sonhar E aprendi que se depende sempre
De tanta, muita, diferente gente Toda pessoa sempre é as marcas
Das lições diárias de outras tantas pessoas E é tão bonito quando a gente entende
Que a gente é tanta gente onde quer que a gente vá E é tão bonito quando a gente sente
Que nunca está sozinho por mais que pense estar É tão bonito quando a gente pisa firme
Nessas linhas que estão nas palmas de nossas mãos É tão bonito quando a gente vai à vida
Nos caminhos onde bate bem mais forte o coração O coração, o coração.
Quando a sua ajuda aos semelhantes é fruto de motivação e preocupação sinceras, isso lhe traz sorte, amigos, alegrias e sucesso. Se você desrespeita os direitos dos outros e descuida-se do bem-estar alheio, acabará imensamente solitário.
Dalai Lama
A Deus,
A Sua Santidade o Papa Francisco, Aos meus pais, João e Fátima,
Aos meus irmãos, Anne, Anilce, Andrey e Airton.
DEDICO.
Aos meus tios Izaltina Alves - In memorian
Antônio de Freitas Caldas - In memorian
AGRADECIMENTOS
À Deus pelo dom da vida e a oportunidade diária de aprendizado e evolução. À minha família, pelo apoio, carinho, amor e confiança, em mim depositados, especialmente aos meus pais, por suportarem pacientemente um filho distante da vida familiar, durante tanto tempo.
À minha orientadora e amiga, Profª. Drª. Teresa Cristina Tarlé Pissarra, pela confiança, acolhida e preciosa orientação. Por ter acreditado no meu potencial e pelo auxílio intelectual e emocional a mim dispensados. Por ser uma orientadora disposta a oferecer estímulos e, principalmente, por me auxiliar à percorrer novos caminhos, ouvir com interesse e ânimo as questões, dúvidas e problemas que surgiam, na compreensão amiga dos momentos difíceis pelos quais passei, permitindo que meu tempo interno fluísse, momentos de diálogo, fossem estes técnicos, chamadas de atenção ou descontração, alegria de trabalharmos juntos e principalmente pelo convívio e amizade verdadeira. À você, o meu muito obrigado.
Aos meus co-orientadores Prof. Dr. José Sales Mariano da Rocha e Profa. Drª. Cleonir Martins Carpes pelos conhecimentos, amizade e bons momentos de convívio.
Aos professores do programa de Pós-graduação em Ciência do Solo, pelo conhecimento legado, amizade e atenção.
Aos professores e funcionários do Departamento de Engenharia Rural.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Capes/MEC, pela concessão de bolsa de estudos no exterior.
À Universidade Federal Rural de Pernambuco, em especial aos professores da área de Geotecnologias do Departamento de Tecnologia Rural, pelo apoio e incentivo à minha capacitação.
Para profesor José-Luis Casanova y amigos del Laboratorio de Teledetección (LATUV) de la Universidad de Valladolid, por la gran ayuda con las investigaciónes.
Aos colegas de república pelo convívio e apoio nos momentos de alegria e de tristeza.
Aos amigos-irmãos do laboratório de Geomática da UNESP pelo convívio e momentos de ciência e descontração.
Aos professores e pesquisadores do Instituto Federal do Triangulo Mineiro, e do Instituto Florestal de Batatais, pela amizade e auxílio científico.
O meu muito obrigado!
“O amor me explicou tudo...”
Sumário
Páginas
CAPÍTULO 1 – Considerações gerais ... 1
1 Introdução ... 1
2 Revisão de Literatura ... 3
2.1 Impactos ambientais ... . 3
2.2 Geoprocessamento na análise e diagnóstico ambiental ... . 5
3 Referências ... 7
CAPÍTULO 2 – Conflito ambiental de uso do solo no município de Batatais, SP ... 10
Resumo ... 10
Abstract ... 10
2 Material e métodos ... 13
2.1 Área de estudo ... 13
2.2 Base de dados e programas informatizados ... 14
2.3 Mapas temáticos ... 15
3 Resultados e discussão... 18
4 Conclusões ... 29
5 Referências ... 29
CAPÍTULO 3 – Mapeamento de risco de inundação para o município de Batatais, SP 33 Resumo ... 33
Abstract ... 33
1 Introdução ... 34
2 Material e métodos ... 36
2.1 Área de estudo ... 36
2.2 Base cartográfica ... 37
2.3 Mapas dos fatores ambientais e determinação dos pesos estatísticos do modelo38 3 Resultados e discussão... 44
4 Conclusões ... 51
5 Referências ... 51
CAPÍTULO 4 - Mapeamento de risco de incêndio florestal para o município de Batatais, SP ... 55
Resumo ... 55
Abstract ... 55
1 Introdução ... 56
2 Material e métodos ... 59
2.1 Área de estudo ... 59
2.2 Dados climatológicos ... 60
2.4 Reclassificação dos mapas dos fatores ambientais analisados, determinação dos pesos estatísticos do modelo e geração do mapa de risco de incêndio florestal.62
3 Resultados e discussão... 65
4 Conclusões ... 70
5 Referências ... 71
CAPÍTULO 5 - Passivo ambiental da atividade canavieira para o município de Batatais, SP ... 74
Resumo ... 74
Abstract ... 74
1 Introdução ... 75
2 Material e métodos ... 79
2.1 Área de estudo ... 79
2.2 Impacto ambiental da lavoura canavieira no município de Batatais, SP ... 80
2.3 Modelo matemático para avaliação da deterioração ambiental real (impacto ambiental) pela lavoura canavieira no município de Batatais, SP. ... 82
2.4 Quantificação dos parâmetros físico-ecológica, social-econômica-cultural e legais do município de Batatais, SP ... 82
2.5 Modelo matemático para a Deterioração físico-ecológica, sócio-econômica-cultural e legal (DPAA) da lavoura canavieira no município de Batatais, SP. ... 83
2.6 Determinação do passivo ambiental da lavoura canavieira no município de Batatais, SP ... 84
3 Resultados e discussão... 85
4 Conclusões ... 93
5 Referências ... 93
CAPÍTULO 1 – Considerações gerais
1 Introdução
A necessidade de promover o desenvolvimento industrial, comercial e econômico de um município, minimizando impactos ambientais, além de proporcionar os direitos adquiridos da população de bem-estar físico, mental e social, cria mecanismos de desenvolvimento sustentável que acima de tudo respeita as condições locais de cada região (BORGES, 2000).
Segundo Moura (2003), o espaço municipal caracteriza-se por apresentar uma dinâmica complexa, em constantes e profundas mudanças. Nesta área, diferentes interesses, de diversos agentes técnicos e políticos, disputam regiões sem muitas vezes terem noção exata do que pode ocorrer no ambiente. Desta maneira, uma boa administração deve dispor de um plano estratégico, o qual deve ser apoiado no conhecimento mais preciso possível do espaço de intervenção, para que as atividades de desenvolvimento se tornem eficientes.
O conhecimento do território, com suas diferenças regionais, favorece a avaliação e o gerenciamento do impacto nas políticas públicas sobre o município. Ao longo dos anos, a gestão municipal pautou-se em levantamento, processamento e análise de dados e informações, exclusivamente alfanuméricos. Todavia, os problemas de uma unidade territorial municipal ocorrem em lugares, formas e intensidades distintas, o que demanda ações direcionadas para equacionar esses problemas de forma efetiva, sob pena de desperdiçar os recursos públicos (SANTOS, 1994).
O geoprocessamento surgiu no final do século XX, como uma ferramenta de alta tecnologia e inovação para interpretações relacionadas ao espaço. É um conjunto de técnicas que permite realizar análises espaciais, manipular e gerenciar informações espaciais georreferenciadas com uma agilidade e precisão, que até antes de seu surgimento, eram inimagináveis (MEDEIROS; PIRES, 1998).
Para Moura (2003), a análise ambiental na gestão publica, além de complexa, é um problema notadamente espacial. Daí o emprego do geoprocessamento como instrumento auxiliar aos gestores para aquisição, manipulação, armazenamento, combinação, análise e recuperação de informações importantes que direcionam à tomada de decisões.
O Sistema de Informação Geográfica (SIG) é uma ferramenta poderosa e deve ser encarada como atividade estratégica e rotineira para o processo administrativo (CÂMARA; MEDEIROS, 1998).
Oliveira (2005) afirmou que, as áreas de atuação municipal podem utilizar o geoprocessamento como importante aliado nas etapas de levantamento de dados, diagnóstico do problema, tomada de decisão, planejamento, projeto, execução de ações e medição dos resultados.
O estágio das geotecnologias possibilita uma análise espacial que combina o mapeamento dos problemas municipais com informações físicas, demográficas, geográficas, topográficas ou de infraestrutura. Esta análise levará, sem dúvidas, a adotar uma solução mais racional que a sugerida pela análise de informações alfanuméricas, e em menor tempo (CÂMARA; DAVIS, 2001).
No Brasil, poucas são as prefeituras que utilizam as técnicas de geoprocessamento há mais de uma década (DAVIS JR, 2002).
de infraestrutura, informações socioeconômicas, plano diretor, lei de uso e ocupação do solo, zoneamento, análises de interesses ambientais (CAMÂRA et al., 1996).
Neste contexto, o capítulo 2 apresenta a utilização do sistema de informação geográfica na análise de conflitos de uso da terra para adoção de práticas conservacionistas. Os capítulos 3 e 4 fazem uma abordagem da geração de mapas de risco de inundação e incêndio florestal, respectivamente, como base para a tomada de decisão de políticas preventivas aos eventos extremos. Por sua vez o capítulo 5 aborda a quantificação do passivo ambiental monetário, para subsidiar o poder público na responsabilização pelos impactos ambientais advindos de práticas agrícolas inadequadas na lavoura canavieira.
2 Revisão de Literatura
2.1 Impactos ambientais
Meio ambiente é o espaço em que ocorre as interações dos seres vivos entre si e com o meio em que vivem. Considerava-se o ambiente apenas como a vizinhança, os arredores. No entanto, a crescente degradação ambiental, oriunda das ações antrópicas, nas últimas décadas, levou o homem a compreender que a composição do mundo é interligada e que o desequilíbrio e a devastação ocorridos em determinados pontos do planeta podem comprometer o ambiente como um todo (MARTINS, 2009).
A exploração sem controle dos recursos naturais e a utilização de tecnologias novas para obter a energia, sem a preocupação com as possíveis consequências dessa exploração, acarretam grandes danos ao meio ambiente. Segundo Weber (2010), a questão ambiental preocupa a sociedade. O impacto ambiental gerado pela ação antrópica tem sido cada vez mais intenso e notável, fazendo com que ocorrao interesse pela redução e minimização desses impactos.
O impacto ambiental pode ser definido como qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente resultante de atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetem a saúde, a segurança e o bem-estar da população, as atividades sociais e econômicas, a biota, as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente e a qualidade dos recursos ambientais (SEMADES, 2005).
Para Möller (2009), os impactos ambientais negativos são ocasionados quando há o rompimento do equilíbrio ecológico, devido à pressão que o homem exerce sobre os recursos naturais, e está diretamente ligado aos hábitos e aos costumes existentes na sociedade.
O desejo de retorno a um meio ambiente ecologicamente equilibrado, capaz de proporcionar vida saudável ao planeta, surgiu como um sinal de reorientação para a humanidade. Pela adoção de alternativas de remediação e minoração dos efeitos destrutivos sobre a natureza, a comunidade internacional, a partir da Organização das Nações Unidas – ONU, iniciou a construção de parâmetros ecológicos destinados a nortear um modo ideal de conviver com a natureza (MOTA, 2008).
Para Braga (2005), a declaração universal dos direitos humanos, surgiu como um marco internacional, com seu enfoque específico dos direitos humanos e da proteção ao meio ambiente.
Em 1988 contemplou, nas linhas da Carta Magna, o direito de todos ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, e que a Lei 6.938/81, tratou da avaliação de impactos ambientais (AIA) como um dos instrumentos responsáveis e aplicáveis à efetivação da Política Ambiental (VALLE, 1995).
A Constituição Federal determina, em seu artigo 23, inciso VI, que cabe à União, aos Estados, ao Distrito Federal e aos Municípios a competência concorrente para proteger o meio ambiente e combater a poluição em qualquer de suas formas (MMA, 2015).
Assim, o ordenamento jurídico brasileiro legislou inúmeras normas de proteção ambiental em suas diversas áreas, impondo obrigações específicas ao poder público, colocando à disposição instrumentos processuais específicos e estabelecendo a responsabilidade de recuperação do meio ambiente pelos causadores de danos ambientais. A partir desse status é que se torna possível uma análise jurídica do instituto constitucional do EIA e do RIMA, configurados como requisitos para a obtenção do licenciamento de atividades que possam afetar negativamente o meio ambiente. Nesse sentido, o EIA é demonstrado como o diagnóstico do risco ambiental, como forma de preservação do interesse público (CARNEIRO, 2003).
2.2 Geoprocessamento na análise e diagnóstico ambiental
O desenvolvimento e a utilização de metodologias adequadas à análise ambiental têm sido alvo de inúmeros estudos e pesquisas, com destaque para a aplicação das geotecnologias (NOVO, 1995).
controle e monitoramento ambiental, visto que pode proporcionar, além do armazenamento de imagens, a análise detalhada da área de estudo a partir da confecção de mapas temáticos (ROCHA, 2007).
Outro aspecto relevante, é que o uso dessa opção tecnológica adquire maior importância à medida que o problema a ser analisado apresenta-se em grandes dimensões, complexidade e com custos para operacionalização em campo bastante elevados (OLIVEIRA, 2008).
Um bom exemplo, é o monitoramento das áreas de preservação permanente (APP’s) em bacias hidrográficas, que se apresenta como um desafio sob o aspecto técnico e econômico, pois os critérios de delimitação com base na topografia exigem o envolvimento de pessoal especializado e de informações detalhadas da unidade espacial em análise. Entretanto, com o desenvolvimento de algoritmos e a sua incorporação ao conjunto de funções dos Sistemas de Informações Geográficas, tem sido possível o processamento rápido e eficiente dos dados necessários para a caracterização das variáveis morfométricas do terreno (PISSARRA et al., 2013), essenciais para análise das intervenções antrópicas nas áreas de preservação.
Trabalhos utilizando geotecnologias têm sido desenvolvidos com a finalidade de delimitar as APPs e identificar a ocorrência de conflito de uso da terra. Costa et al. (1996) identificaram as categorias de APPs e elaboraram um diagnóstico qualitativo e quantitativo de uso da terra em áreas municipais no estado de Minas Gerais.
Sturm et al. (2003) analisaram a ocupação em APPs situadas na área urbana do Estado do Paraná, por meio de imagens do sensor IKONOS II, usando o método de segmentação. Eles verificaram que, após a classificação, alguns objetos não foram corretamente classificados, sendo posteriormente editados de forma manual.
Com a intensificação das pressões antrópicas sobre o meio ambiente, observa-se um processo de substituição da paisagem natural por outro uso do solo. As técnicas de geoprocessamento têm sido um instrumento viável para auxiliar o planejamento, a prevenção de eventos extremos e desastres naturais, adequando-se perfeitamente à abordagem territorial na medida em que permitem a espacialização dos dados, a visualização das relações espaciais, a detecção de processos de concentração e dispersão de fluxo, bem como, processos históricos de comportamento de dados (SANTOS; LOUZADA; EUGENIO, 2010).
Desta forma as geotecnologias têm demonstrado grande versatilidade e eficiência nos processos de análise e diagnóstico ambiental.
3 Referências
BORGES, K. A. de V. A Gestão urbana e as tecnologias de informação e comunicação. IP: Informática Pública, Belo Horizonte, MG, n. 2, p. 17-24, dez. 2000.
BRAGA, B. Introdução à engenharia ambiental: o desafio do desenvolvimento sustentável. 2. ed. São Paulo, SP: Pearson Prentice Hall, 2005.
CÂMARA, G.; MEDEIROS, J. S. Princípios básicos em geoprocessamento. In: ASSAD. E. D.; SANO, E. E. (Ed.). Sistema de informações geográficas: aplicações na agricultura. 2. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: EMBRAPA, 1998.
CAMÂRA, G.; CASANOVA, M. A.; HERMELY, A. S.; MAGALHÃES, G. C.; MEDEIROS, C. M. B. Anatomia de sistemas de informação geográfica. Campinas: Editora da UNICAMP, 1996. 193 p.
CÂMARA, G.; DAVIS, C. Introdução. In: CÂMARA, G.; DAVIS, C.; MONTEIRO, A.M.V. (Org.). Introdução à ciência da geoinformação. São José dos Campos: INPE, 2001. cap.1, p. 1-5.
COSTA, T.; COSTA, C.; SOUZA, M. G.; BRITES, R. S. Delimitação e caracterização de áreas de preservação permanente por meio de um sistema de informações geográficas (SIG). Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 20, n. 1, p. 129-135, 1996.
DAVIS JÚNIOR, C. A. Geoprocessamento: dez anos de transformações. IP: Informática Pública, Belo Horizonte, MG, n. 1, p. 17-24, jun. 2002.
GOLDEMBERG, J; VILLANUEVA, L. D. Energia, meio ambiente e desenvolvimento. São Paulo: Edusp, 2003.
MARTINE, G. (Org). Poluição, meio ambiente e desenvolvimento: verdades e contradições. 2. ed. Campinas: Editora da UNICAMP, 1996.
MARTINS, S. V. Recuperação de áreas degradadas. Viçosa, MG: Editora Aprenda Fácil, 2009.
MEDEIROS, C. B.; PIRES, F. Banco de dados e sistemas de informações geográficas. In: ASSAD, E.; SANO, E. E. Sistema de informações geográficas. 2. ed. rev. Brasília, DF: Embrapa, SPI, 1998. cap. 3, 31-45.
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Educação ambiental. 2007. Disponível em: <http://www.mma.gov.br>. Acesso em: 15 jun. 2015.
MÖLLER, N. L. O dano efetivo e o perigo nos crimes contra a natureza em casos de poluição ambiental. 2009. 82 f. Monografia (Graduação em Bacharel em Direito) - Centro Universitário Feevale, Novo Hamburgo.
MOTA, S. Gestão ambiental de recursos hídricos. 3. ed. atua. e rev. Rio de Janeiro: ABES, 2008.
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OLIVEIRA, M. J. Proposta metodológica para delimitação automática de áreas de preservação permanente em topos de morro e em linha de cumeada. 2002. 53 f. Dissertação (Mestrado em Ciência Florestal) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG.
OLIVEIRA, R. A.; NUBIATO, E. L. GIS pede uma boa base cartográfica. InfoGeo, ano 7, n. 37, p. 34, 2005. Revista de Análise Geográfica.
PISSARRA, T. C. T., MARCUSSI, A. B., LEÃO, G. R., GALBIATTI, J. A., BORGES, M. J., CAMPOS, S. Environmental adaptation of the source of the subbasin of Rico Stream, Monte Alto - SP, Brazil. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, SP, v. 33,n. 2,p. 303-311, 2013.
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STURM, S.; ANTUNES, A. F.; LINGNAU, C. BAHR, H. P. Análise da ocupação em áreas de preservação permanente (APPs) na área urbana do município de Matinhos utilizando a imagem Ikonos II. In: Colóquio Brasileiro De Ciências Geodésicas, 6., 2003, Curitiba, Paraná. Anais... Curitiba, UFPR, 2003. Artigos, p. 1-15. On-line.
Disponível em:
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VALLE, C. do. Qualidade ambiental: o desafio de ser competitivo protegendo o meio ambiente. São Paulo: Pioneira, 1995.
CAPÍTULO 2 – Conflito ambiental de uso do solo no município de Batatais, SP
Resumo
A crescente expansão das atividades agropecuárias, sem considerar as potencialidades e limitações quanto ao uso das terras, constitui fonte potencial de deterioração do meio ambiente. O presente trabalho foi realizado no município de Batatais - SP, com o objetivo de diagnosticar as áreas de conflito de uso do solo. Nos procedimentos metodológicos foram utilizadas técnicas de sistemas de informações geográficas e de sensoriamento remoto na determinação do coeficiente de rugosidade (RN) a partir das características físicas dos compartimentos hidrológicos. A distribuição das classes de aptidão de uso foi confrontada com o uso atual do solo e possibilitou a identificação e quantificação das áreas de conflito de uso. O mapa de conflito de uso indica que 452,46 km2 da área do município encontram-se em zonas de conflito, dos quais 28,67% são
atribuídos à classe 1 de conflito, ou seja, as áreas que apresentam riscos ou limitações permanentes severas quando usadas para culturas anuais e pastagens.
Palavras-chaves: análises ambientais, coeficiente de rugosidade, sistema de informação geográfica (SIG)
Environmental land use conflict in Batatais County, SP
Abstract
The growing expansion of agricultural activities, without considering the potentialities and limitations of the land use constitutes a potential source of environmental degradation. This study was conducted in the Batatais County - SP, aiming to diagnose the areas of land use conflict. The methodological procedures used geographic information systems and remote sensing techniques to determine the roughness number (RN), by analyzing the physical characteristics of hydrological compartments. The distribution of the land use classes was confronted with the potential land uses and enabled the identification and quantification of the land uses conflicts. The map of the land uses conflict indicates that the municipal area of 452.46 km2 is in conflict zones, of
which 28.67% are assigned to conflict - Class 1, that is, areas that shows risk and severe limitations for permanent crops and pasture.
1 Introdução
No processo de ocupação do espaço e das mudanças no uso do solo ocorre os interesses das gestões políticas administrativas, econômicas, sociais e ambientais. Assim, a partir das atividades antrópicas, a cobertura vegetal natural se modifica na paisagem e os conflitos ocorrem, principalmente quando o uso atual difere do uso potencial, e quando o uso atual está associado às alterações do uso da terra acima da sua capacidade de suporte ou estão em áreas de preservação, conforme a legislação ambiental brasileira.
O termo "conflito de uso" refere-se ao processo de produção e sua implantação, e ocorre quando há a disputa pelo espaço e o adequado ordenamento. Uma maneira de avaliar o espaço é verificar os padrões morfométricos das microbacias hidrográficas como indicadores de aptidão de uso do solo, segundo a metodologia do coeficiente de rugosidade, que permite identificar áreas de conflito mediante o mapeamento do uso potencial e ocupação atual (VALLE JUNIOR et al., 2013; VALLE JUNIOR et al., 2014).
A aptidão de uso da terra é avaliada pela combinação do relevo da bacia e a densidade de drenagem, por meio do Ruggedness Number (RN) ou coeficiente de rugosidade. Introduzido por Strahler (1952), o RN foi originalmente usado como indicador de dinamismo hidrológico (SCHUMM, 1956; MELTON, 1957).
O coeficiente de rugosidade direciona a atividade de agricultura, pecuária ou florestamento ou, ainda, de preservação florestal de acordo com o uso potencial da terra. Assim, os conflitos de uso da terra podem acontecer em duas situações: quando o tipo de uso da terra contraria a recomendação elaborada a partir do coeficiente de rugosidade, ou quando o uso da terra subestima o potencial da terra, com baixa produtividade, por técnicas inadequadas ou condenadas (BARACUHY et al., 2003).
(2008). Os setores de um divisor de águas com um RN baixo (Classe 1) são adequados para a prática de cultivo agrícola, pois correspondem a áreas pouco dissecadas e declividade plana a ondulada. O elevado valor de RN, Classe 4, são destinados para ocupação de floresta, os solos destas áreas são inclinados e/ou altamente dissecados. Os setores intermediários são adequados para o pastoreio de gado (Classe 2) ou para um mosaico de pastagens e silvicultura (Classe 3) (ROCHA; KURTZ, 2001 e VALLE JÚNIOR, 2008).
A dinâmica dos processos erosivos e suas relações com a evolução do uso do solo e com as características lito-pedológicas, foram estudadas por Pinton e Cunha (2008), evidenciando o intrínseco vínculo no desenvolvimento do processo erosivo na ocupação da terra, sendo de extrema relevância para o planejamento ambiental.
Para Silva Neto (2012), a classificação da capacidade de uso do solo busca estabelecer diretrizes para aproveitamento mais eficiente da terra. Neste sentido, as terras são divididas em três categorias principais, terras próprias para usos diversos, inclusive cultivos intensivos; terras impróprias para o cultivo intensivo, mas aptas para pastagens e reflorestamento ou manutenção da vegetação natural; e terras impróprias para cultivo, recomendadas para proteção da flora, fauna ou recreação.
Segundo Pissarra et al. (2013), o estudo do uso e ocupação do solo utilizando SIG permite a compreensão da distribuição da cobertura vegetal nas vertentes e nas paisagens das bacias hidrográficas, na qual a interpretação do processo responsável por essa distribuição fornece efetivamente uma contribuição ao estudo das condições ambientais.
realidade em modelos que podem abarcar o maior número de variáveis possíveis é sustentado na metodologia que se refere ao ambiente computacional.
O município de Batatais - SP está em processo de urbanização, com as áreas do entorno do perímetro urbano, que ainda não foram urbanizadas, devendo receber especial atenção no que se refere ao planejamento da expansão (áreas mais propícias). O presente trabalho foi realizado no município de Batatais - SP, com o objetivo de diagnosticar as áreas de conflito de uso do solo, tendo como hipótese que a metodologia e as técnicas de geoprocessamento (sistemas de informação geográfica), aqui utilizadas, diagnosticam com eficiência e eficácia as áreas de conflito de uso do solo.
2 Material e métodos
2.1 Área de estudo
O estudo foi realizado no município de Batatais, interior do estado de São Paulo (FIGURA 1), localizado a uma latitude de 20º53'28" sul e longitude de 47º35'06" oeste.
O município de Batatais com área de aproximadamente 851 km², abriga uma população média de 56.476 habitantes (IBGE, 2012). Sua área representa 0,3427% do estado de São Paulo, desse total 7,5068 km² estão em perímetro urbano. O clima é classificado como Cwa na classificação de Köppen-Geiger, Tropical (ameno) com inverno seco, com os principais meses de chuva sendo de novembro a março. A temperatura média anual é 21°C. Possui como vegetação predominante dod biomad Cerrado e Floresta Estadual Semidecidual, em ambientes de transição.
2.2 Base de dados e programas informatizados
Duas cenas de imagens de radar SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), resolução espacial de 30 m, WGS84-Zona 23 K (SF-23-V-A e SF-23-V-C) e um mosaico de imagens de sensor óptico Landsat 8, com resolução espacial de 30 m e resolução temporal de 16 dias, Datum WGS84, foram utilizadas para compor a base do mapeamento e para coleta de dados. As imagens estão disponíveis gratuitamente nos sites da Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuárias (EMBRAPA) e do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
A modelagem digital foi realizada no software ArcGIS da ESRI GIS and Mapping Software, licenciado para o laboratório de Fotointerpretação da FCAV/UNESP. Foi executada uma rotina no módulo Catalog do ArcGIS, para criação de uma plataforma de armazenamento e organização dos dados e produtos (mapas temáticos) obtidos, denominada GeodataBase “Conflito_Uso_Batatais”, subdividida em topográficos e morfométricos, uso e conflito.
2.3 Mapas temáticos
A elaboração do mapa de uso potencial do solo foi realizada com base no coeficiente de rugosidade (Ruggdeness Number – RN), quanto maior for o valor do RN, maior potencialidade de ocorrer o processo erosivo do solo. Sendo este um parâmetro que direciona o uso potencial das terras, quanto às suas aptidões para atividades de agricultura, pecuária e ao reflorestamento ou para preservação permanente. Na Tabela 1, apresenta-se a classificação do indicativo de uso potencial do solo e respectivos pesos do RN.
Para a determinação do coeficiente de rugosidade foi utilizada a equação RN = D x H (ROCHA; KURTZ, 2001); sendo, RN o coeficiente de rugosidade, D a densidade da rede de drenagem (km km -2) e H a declividade média (%) da área de estudo.
Fez-se necessário a divisão da área do município em 17 compartimentos hidrológicos (APÊNDICE 1), sobre os quais, foram realizadas as análises morfométricas como área (km2), comprimentos totais da rede de drenagem (km), densidade de
drenagem (km km -2) e declividade média (%) como o auxilio da extensão ARCSWAT
do ArcGIS.
Após a determinação dos coeficientes de rugosidade de cada compartimento hidrológico, foram calculados sua amplitude (A) e o intervalo (I), sendo: A = (maior valor de RN – menor valor de RN) e I = A/4, no qual, o denominador 4 representa o número de classes de aptidão (A, B, C, D).
Tabela 1 - Classificação de aptidão de uso do solo segundo o RN*.
Classificação segundo o RN Indicativo de uso potencial do solo Peso
Aptidão A Agricultura 1
Aptidão B Pecuária 2
Aptidão C Pecuária / Floresta 3
Aptidão D Floresta 4
Para a definição dos intervalos de domínio para cada aptidão de uso, inicia-se com a aptidão A, para incluir o menor valor de RN, após isso, acrescenta-se o valor do intervalo de domínio para cada aptidão, definindo-se, deste modo, o limite superior do intervalo. Os demais domínios foram definidos, segundo o mesmo procedimento, observando-se que o valor do limite inferior do domínio subsequente foi fixado a partir do limite superior da classe antecedente.
O mapa de uso e ocupação atual do solo foi gerado a partir do mosaico de imagens do sensor orbital Landsat 8 (bandas espectrais vermelho, verde, azul e infravermelho próximo – RGB 5,4,3) pelo método de classificação supervisionada. Para efeito de comparação, os métodos de mínima distância normalizada e máxima verossimilhança foram utilizados na classificação supervisionada objetivando-se encontrar a que melhor represente a realidade da área.
Cada pixel na imagem foi rotulado de acordo com a ocupação do solo, e utilizando algoritmos estatísticos de reconhecimento dos padrões espectrais foram consideradas três classes de uso do solo, sendo atribuída a cada uma destas um peso (TABELA 2).
No método de mínima distância normalizada, toma-se como referência, para cada classe um ponto no espaço multidimensional definido pela média estatística de cada banda espectral considerada. O algoritmo associa cada pixel desconhecido à classe cuja média está mais próxima (IBGE, 2001). A simetria espectral caracteriza este método, no qual cada pixel dentro e fora das áreas de treinamento será avaliado e associado à classe a qual ela tem a maior probabilidade de pertencer (MOREIRA, 2007).
Tabela 2 - Classes de uso atual do solo e pesos.
Classes Uso atual do solo Peso
Classe A Agricultura 1
Classe B Pastagem 2
O método de verossimilhança possui uma área de treinamento, em que se seleciona na imagem, com o cursor áreas, modelo de pixels que sejam representativos para cada alvo do uso do solo. Depois de selecionar as classes pré-estabelecidas de uso do solo, o SIG, por meio de cálculos específicos de equiprobabilidade, adequa os demais pixels desconhecidos ou não classificados às classes (IBGE, 2001; JENSEN, 2009).
O mapa das áreas de conflito foi obtido a partir do método de classificação cruzada, que consiste na superposição de dois planos de informação (álgebra de mapas), a partir da sobreposição dos mapas de uso potencial do solo com o mapa de uso e ocupação atual do solo, possibilitando assim, a elaboração do mapa de conflitos de uso. O procedimento foi processado com o auxílio do software ESRI ArcGIS Desktop, possibilitando a delimitação e classificação das áreas de conflito de uso, segundo a metodologia proposta por Valle Junior et al. (2013) e Valle Junior (2008).
3 Resultados e discussão
A aptidão do uso potencial do solo para cada compartimento hidrológico foi determinada no intervalo (I) do coeficiente de rugosidade (RN) (TABELA 4). As amplitudes de variação foram de 2,87 a 11,91. O domínio do RN, calculado na amplitude de variação, determina os valores de amplitude (A) de 9,04 e de intervalo (I) calculado de 2,26.
Tabela 3 - Descrição das categorias de conflito de uso do solo (degradação ambiental). Peso da aptidão – Peso do uso atual Categorias de conflito Descrição
Exemplos:
4 -3 = 1 3 -2 = 1 2 -1 = 1
Categoria 1
Terras com riscos ou limitações permanentes severas quando usadas para culturas anuais e pastagens, seu uso deve ser norteado pela implementação de técnicas conjuntas de conservação do solo (caráter vegetativo, mecânico).
Exemplos:
4 – 2 = 2
3 – 1 = 2 Categoria 2
Terras impróprias para cultivos intensivos, mas ainda adaptadas para pastagem nativa, reflorestamento ou preservação ambiental.
Exemplo:
4 – 1 = 3 Categoria 3
Terras impróprias para cultivos intensivos e pastagens, mas ainda adaptadas para reflorestamento ou preservação ambiental.
Adaptado de Valle Junior et al. (2013) e Valle Junior (2008).
Tabela 4 - Intervalos de domínio de RN para classificação da aptidão de uso potencial do solo para o município de Batatais, SP.
Aptidão A 2,87 - 5,12 Agricultura
Aptidão B 5,12 - 7,38 Pecuária
Aptidão C 7,38 - 9,64 Pecuária / Floresta
Aptidão D 9,64 - 11,91 Floresta
A aptidão “A”, com indicativo para agricultura, é representada pelos menores valores de RN, em contrapartida, a aptidão “D”, com indicativo para floresta é representada pelos maiores valores de RN. Isto se deve ao fato que, quanto maior for o valor do RN entre os compartimentos hidrológicos, maior o perigo de erosão, o que justifica a destinação das áreas com maior RN para áreas de preservação permanentes, uma vez que seu uso por atividades antrópicas ocasionaria a deterioração destes ambientes.
Uma vez determinado os intervalos referentes a cada aptidão de uso, os compartimentos hidrológicos foram classificados dentro da aptidão correspondente aos seus respectivos valores de RN e pesos (TABELA 5).
Observa-se, na Tabela 5, que o compartimento hidrológico de maior extensão territorial foi classificado com aptidão C, com indicativo para transição entre pecuária e floresta. Todavia, doze dos dezessete compartimentos hidrológicos do município possuem aptidão para agricultura (6) e pecuária (6).
Tabela 5 - Atributos dos compartimentos hidrológicos do município de Batatais, SP. CH* Área** %*** Declividade média**** drenagem***** Densidade de rugosidade-RN Coeficiente de Classificação de RN Peso
CH 01 63,21 7,43 7,98 0,66 5,24 Aptidão B 2
CH 02 9,61 1,13 10,32 0,58 6,03 Aptidão B 2
CH 03 62,71 7,37 9,15 0,55 5,05 Aptidão A 1
CH 04 108,21 12,72 9,95 0,77 7,67 Aptidão C 3
CH 05 75,67 8,89 9,03 0,60 5,40 Aptidão B 2
CH 06 14,08 1,65 9,46 0,37 3,46 Aptidão A 1
CH 07 15,69 1,84 6,34 0,45 2,87 Aptidão A 1
CH 08 67,51 7,93 8,18 0,77 6,32 Aptidão B 2
CH 09 49,45 5,81 10,19 0,73 7,43 Aptidão C 3
CH 10 55,21 6,49 6,87 0,76 5,25 Aptidão B 2
CH 11 60,21 7,08 8,32 0,60 5,00 Aptidão A 1
CH 12 42,05 4,94 11,34 0,96 10,91 Aptidão D 4
CH 13 20,80 2,44 7,41 0,64 4,74 Aptidão A 1
CH 14 60,30 7,09 8,06 0,63 5,10 Aptidão A 1
CH 15 61,50 7,23 9,12 0,69 6,25 Aptidão B 2
CH 16 19,51 2,29 10,80 0,84 9,03 Aptidão D 4
CH 17 65,29 7,67 15,93 0,75 11,91 Aptidão D 4
*CH: compartimento hidrológico; **Área: km2; %***: Percentual em relação à área total do município;
Tendo como base o coeficiente de rugosidade (RN), foi obtido o mapa de uso potencial do solo para o município de Batatais-SP (FIGURA 2).
'
As superfícies foram estabelecidas pelo coeficiente de rugosidade, indicativos para agricultura, pecuária, pecuária/floresta e floresta. Como o RN é um parâmetro ambiental que direciona o uso potencial das terras e o que implicará na suscetibilidade do solo à erosão. Na Figura 2, as áreas mais suscetíveis à erosão são observadas (aptidões C e D).
As terras aptas à agricultura, pecuária, pecuária/floresta e floresta ocupam respectivamente 316,45; 279,75; 111,63 e 143,17 km2, equivalendo a 37,19%; 32,87%;
13,12% e 16,82% da área do município (TABELA 6).
Para análise de uso do solo é constituído objeto da cobertura vegetal, as ações antrópicas e os ambientes naturais nativos da região. Nestas áreas nativas aponta-se a medida para a preservação do patrimônio natural, que preconiza-se pela legislação ambiental brasileira. O mapa da Figura 3 demonstra a distribuição espacial do uso e ocupação do solo do município de Batatais-SP, considerando as classes de pastagem, agricultura, mata e urbana.
Tabela 6 - Áreas dos indicativos de uso potencial do solo do município de Batatais, SP. Indicativo de uso potencial do solo Áreas (km2) %*
Aptidão A – Agricultura 316,45 37,19
Aptidão B – Pecuária 279,75 32,87
Aptidão C – Pecuária/Floresta 111,63 13,12
Aptidão D – Floresta 143,17 16,82
Total 851 100
Figura 3 - Mapa de uso e ocupação do solo do município de Batatais-SP.
O uso atual do solo identificado no município de Batatais apresentou a área de 632,15 km2 de agricultura, 137,14 km2 de mata, 65,35 km2 de área de pastagem e
16,36 km2 de área urbana que equivale a 74,28%, 16,12%, 7,68% e 1,92% da área do
município de Batatais, respectivamente (TABELA 7).
A classe de uso mais expressiva é representada pela agricultura, com maior área para a cultura de cana de açúcar. Esta cultura origina a principal matéria prima para a fabricação do açúcar e etanol, fazendo parte da base econômica da região. O cultivo, geralmente é feito de forma extensiva e as plantações ocupam muitas áreas contiguas. Como o cultivo e o corte são realizados por máquinas e tratores, o manejo do solo ocorre de forma intensa.
Concomitantemente à produção, o manejo deverá ser conservacionista. No uso de agricultura também é constatado as culturas diversas de café, reflorestamento de
Pinus e Eucaliptus, Citrus, entre outras culturas anuais.
Outra superfície de destaque são as áreas de pastagem. Este sistema apresenta longos períodos de ocupação do solo com animais. Apesar da preocupação dos produtores em melhorar a utilização dos produtos forrageiros, o manejo adequado não ocorre. E, um dos principais problemas desse sistema é a falta de um manejo conservacionista, que normalmente culmina com a degradação do solo.
Uma pastagem é considerada degradada quando uma área extensa é tomada por plantas invasoras ou superfícies de solo descoberto. Esta degradação ocasiona um desprendimento do solo, culminando em sulcos erosivos e, segundo Pinton e Cunha Tabela 7 - Áreas dos usos atuais do solo do município de Batatais, SP
Uso Atual Áreas (km2) %*
Agricultura 632,15 74,28
Mata 137,14 16,12
Pastagem 65,35 7,68
Área urbana 16,36 1,92
Total 851 100
(2008), o desenvolvimento do processo erosivo linear está diretamente relacionado com as características naturais do ambiente.
Para Silva Neto (2012), a intensificação dos processos erosivos está frequentemente associada aos usos inadequados da terra, que normalmente ocorrem sem o conhecimento prévio da área utilizada. Nesse processo de apropriação da natureza, qualquer área pode ser explorada, desrespeitando assim, os limitantes físico-naturais das paisagens.
Figura 4 - Mapa de conflito de uso do solo do município de Batatais-SP.
Na Tabela 8, encontram-se os valores em km2 e respectivos percentuais das três
categorias de conflito identificadas. Dos 851 km2 do município, 452,46 km2
encontram-se em zonas de conflito, das quais, a clasencontram-se de conflito 1. As áreas que apreencontram-sentam riscos ou limitações permanentes severas, quando usadas para culturas anuais e pastagens, devem ser norteadas pela implementação de técnicas conjuntas de conservação do solo. Estas áreas ocupam a maior área do município de Batatais, com 241,95 km2 ou 28,43%.
Rodrigues, Pissarra e Campos (2011) afirmaram que o impacto causado no meio é visto em aspectos erosivos, em locais com atividade principal de agricultura intensiva, em cobertura vegetal com cana de açúcar e cultura de Citrus.
A classe de conflito 2, que representa as terras impróprias para cultivos intensivos, mas ainda adaptadas para pastagem nativa, reflorestamento ou preservação ambiental, compreende 105,74 km2, correspondem em 12,43% da área do município.
Nessas áreas, recomendam-se práticas conservacionistas atentando para a importância de reduzir a perda de solo e, consequentemente, aumentar o fornecimento de nutrientes para as plantas. O grande potencial dos sistemas florestais é uma estratégia para conservação dos solos (CANDIDO et al., 2010).
Ainda na Tabela 8, cerca de 104,77 km2 encontra-se na classe de conflito 3,
correspondente às terras impróprias para cultivos intensivos e pastagens, mas ainda adaptadas para reflorestamento ou preservação ambiental, representando 12,31% da área do município.
Tabela 8 - Área das categorias de conflito de uso do município de Batatais, SP
Classe de Conflito Áreas (km2) %*
Categoria 1 241,95 28,43
Categoria 2 105,74 12,43
Categoria 3 104,77 12,31
Total 452,46 53,17
Segundo Campos et al. (2009), as áreas de preservação permanentes têm papel vital dentro de uma região, por serem responsáveis pela manutenção, preservação e conservação dos ecossistemas existentes. Assim, estas devem estar sempre cobertas com a vegetação original, pois a cobertura vegetal minimiza os efeitos erosivos e a lixiviação dos solos, contribuindo também para regularização do fluxo hídrico, redução do assoreamento dos cursos d’água e reservatórios, trazendo benefícios diretos para a fauna e para os seres humanos.
A análise efetuada possibilitou compreender que a origem desses conflitos é a ocupação inadequada, por conta de ações antrópicas, e, em muitos casos, de ocupações irregulares com manejo inadequado, sem se considerar a legislação ambiental brasileira.
Ao longo das décadas do desenvolvimento social e econômico da região, a gestão inadequada deu-se sem prévios estudos que determinassem regras para sua ocupação, ocasionando impactos ao meio ambiente, os quais poderiam ser mitigados por estudos como este, que são de grande valia para a elaboração de um plano diretor de desenvolvimento do espaço geográfico municipal (CARVALHO; GALLO JUNIOR, 2012).
É importante salientar que as legislações federais, estaduais e municipais resguardam os recursos naturais existentes na área e que a região deveria adotar planejamentos para o uso e ocupação do solo, respaldados em estudos como o apresentado, bem como rigorosa fiscalização para preservar estes recursos para gerações futuras.
O uso inadequado do solo atua na fragilidade e a na potencialidade do ambiente integrada ao uso e ocupação antrópica do solo. Nestes casos, as áreas estão ocupadas inadequadamente, o que demanda sua readequação.
Recomenda-se um planejamento das atividades de implantação de sistemas de produção em consonância com o meio, e a determinação das áreas prioritárias no que tange à sua ordenação e reordenação.
4 Conclusões
A análise da classe de conflitos mostra que o conflito classe1, referentes às terras que apresentam riscos ou limitações significativas quando usadas para culturas anuais e pastagem, representa a maior parte com 241,95 km2 do municipio de Batatais.
A classe de conflito 2, que representa as terras impróprias para cultivos intensivos, mas ainda adaptadas para pastagem nativa, reflorestamento ou preservação ambiental, compreende 105,74 km2, o que corresponde a 12,43% da área do município.
A classe de conflito 3, correspondente às terras impróprias para cultivos intensivos e pastagens, mas ainda adaptadas para reflorestamento ou preservação ambiental, representando 12,31% da área do município.
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CAPÍTULO 3 – Mapeamento de risco de inundação para o município de Batatais, SP
Resumo
Em inúmeras regiões do mundo, os eventos de inundação ocorrem causando riscos à população, entretanto, estudos para determinar as áreas de risco ainda são incipientes. Este trabalho teve como objetivo determinar as áreas de risco de inundação para o município de Batatais-SP, utilizando técnicas de sensoriamento remoto, sistemas de informação geográfica e geoprocessamento. A partir dos dados obtidos de imagens de satélite e após a reclassificação e concessão dos valores referentes ao grau de susceptibilidade para cada fator ambiental envolvido: altitude, uso do solo, declividade e classe de solo, foram realizadas as análises no método estatístico AHP (Analytic Hierarchy Process), que consiste na categorização do problema em níveis hierárquicos lineares de importância em relação a cada fator ambiental pré definidos. De acordo com os resultados obtidos, às áreas com maiores riscos de intensidade de inundação localizam-se no extremo norte e sul do município, bem como a sudoeste. As áreas que apresentam risco altíssimo e alto de inundação estão, em sua maioria, sobre as áreas de relevo plano a suave ondulado. Este menor grau de declividade confere as áreas menor capacidade de escoamento superficial da água por consequência de maior tempo de retenção e acúmulo. As áreas de nível altíssimo representam 39,45 km2, ou
seja, 4,64 % da area do município.
Palavras-chaves: geoprocessamento, análise hierárquica, sensoriamento remoto Flood risk mapping to Batatais County - SP
Abstract
In many parts of the world, flood events occur causing risks to the population. However, studies to identify risk areas are still incipient. This study aimed to determine the flood risk areas for Batatais County - SP, using remote sensing techniques, geographical information systems and geoprocessing. From the obtained satellite imagery data and after the reclassification and corresponding degree of susceptibility for each environmental factor involved: altitude, land use, slope and soil type, the analyzes were performed in statistical method AHP (Analytic Hierarchy Process), which constitutes to determine the problem of linear categorization on hierarchical levels of importance for each predefined environmental factor. According to the results, the area with the highest intensity of flood risks is located in the North and South end of the county, and the Southwest. The areas with very high and high risk of flooding are mostly on areas of flat relief to gently rolling. This gives a lesser degree of slope areas lowest flow capacity of the water, as a consequence of long retention and accumulation. The high level areas represent 39.45 km2, ie 4.64% of the municipal area.
1 Introdução
Os estudos técnicos relacionados às inundações, com base nas suas causas imediatas, são necessários para à proposição das soluções (RUDARI et al., 2014; BODOQUE et al., 2015). Estas causas estão relacionadas ao ciclo hidrológico natural, a partir de eventos extremos, onde ocorre o aumento do escoamento superficial adicional, gerado pelas alterações da superfície do solo (decorrentes do desenvolvimento urbano e manejo das áreas rurais), e da saturação do solo. É importante compreender que as enchentes e inundações dos rios são fenômenos naturais, que ocorrem com frequência variável e muitas vezes inesperada. A inundação é o resultado da ocupação de áreas que pertencem ao rio e desrespeito aos ciclos naturais dos ambientes aquáticos, mesmo que a inundação se dê de forma pouco frequente e esporádica (DAEE, 1984; LIBARDI, 2005). Em muitas situações, o leito maior do rio é ocupado fazendo com que a enchente do rio se transforme em inundação, com perdas humanas e patrimoniais (SHAW et al., 2014; LIBARDI, 2005; DAEE, 1984).
A inundação é o transbordamento das águas de um canal de drenagem, atingindo as áreas marginais (planície de inundação ou área de várzea). O que difere de enchente ou cheia que é o aumento temporário do nível d’água no canal de drenagem devido ao aumento da vazão, atingindo a cota máxima do canal, porém sem transbordamento. As áreas alagadas referem-se ao acúmulo de águas por problemas de drenagem do solo (SHAW et al., 2014; KANG et al., 2013; CASTRO, 1998; CETESB, 1988).
Quando a precipitação pluviométrica é intensa e a quantidade de água que chega simultaneamente ao rio é superior à sua capacidade de drenagem, resulta em inundações das áreas de drenagem (TUCCI, 2004; CHRISTOFOLETTI, 1981).
ocasionando um acúmulo substancial das águas das chuvas nas calhas de drenagem, principalmente em períodos de chuvas intensas (muita água em pouco tempo). Em relação aos solos com cobertura florestal, por serem mais permeáveis ocorre maior infiltração de água no solo (LIBARDI, 2005; CALZOLARI; UNGARO, 2012). Assim, a estabilidade do solo diz respeito a capacidade do solo em conservar sua estrutura sobre a ação da água, submetido às pressões mecânicas da força exercida pelas gotas das chuvas (WADT; FRADE; MARCOLAN, 2012) e sua capacidade de infiltração (DAEE, 1984; LIBARDI, 2005).
A identificação de áreas susceptíveis a inundação irá subsidiar a tomada de decisão no planejamento de ocupação do solo. Para Santos (2010), Saito (2014), Bodoque et al. (2015), a altitude, o uso do solo, a declividade e o tipo de solo são fatores importantes que influenciam diretamente na ocorrência de enchentes, independentemente da precipitação incidente. A altitude, devido a ação da gravidade direciona a água para as regiões mais baixas, fazendo com que a probabilidade de inundação seja menor nas áreas de maior altitude (SAITO, 2014).
Nas zonas com declividades mais suaves, a drenagem superficial pode ser mais dificultada, conduzindo, por vezes, a ocorrência de alagamentos, especialmente, junto aos leitos dos rios nestas áreas. Nas áreas com declividade mais acentuada, observam-se problemas com relação à movimento de terra, havendo a necessidade de maiores cuidados no planejamento e ordenamento do território (OLIVEIRA et al., 2010; KANG et al., 2013; RUDARI et al., 2014).
Pela razão entre a amplitude altimétrica e distância horizontal das vertentes, em bacias hidrográficas, obtém-se a declividade. Este fator também influencia no acúmulo de água, pois as bacias localizadas em áreas planas têm maior probabilidade de sofrer inundações do que às bacias de áreas montanhosas. Meyer (2014) ressalta que em bacias hidrográficas os fatores declividade e altitude são de alta importância para a elaboração do mapeamento de risco de inundação.
projeto para a drenagem natural, com a valorização e o fomento às formas inovadoras de estruturas de drenagem, bem como a renaturalização de rios e córregos e a criação de parques fluviais para conter a ocupação das áreas de preservação permanente (APP) ripárias e várzeas (EHSANZADEH et al., 2012).
A presença do homem em áreas sujeitas a enchentes pode resultar em muitos prejuízos e também mortes. Portanto, se faz necessário que a população e os governantes tenham a percepção deste risco, e que, estas áreas sejam mapeadas para melhor planejar sua ocupação (SAITO, 2014). Desta forma, poderá ser garantido o planejamento para a contenção de cheias, proporcionando a preservação e valorização das características naturais do terreno. Tal medida proporciona a proteção de corpos hídricos urbanos e ao longo da rede de drenagem, bem como de mananciais utilizados no abastecimento público.
Este trabalho teve como objetivo determinar as áreas de risco de inundação para o município de Batatais-SP, utilizando-se técnicas de análise multicritério mediante o uso de sistemas de informação geográfica e geoprocessamento.
2 Material e métodos
2.1 Área de estudo
O estudo foi realizado no município de Batatais (FIGURA 1), interior do estado de São Paulo, localizado a uma latitude 20º53'28" sul, longitude 47º35'06" oeste e altitude de 862 metros. Possui uma área de 851 km² e abriga uma população de 56.476 habitantes (IBGE, 2012).
chuva sendo de novembro/março. A temperatura média anual é 21°C. Possui como vegetação predominante o cerrado.
2.2 Base cartográfica
As imagens de radar do projeto SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), resolução espacial de 30 m, WGS84-Zona 23 K (SF-23-V-A e SF-23-V-C) e um mosaico de imagens de sensor óptico Landsat 8, com resolução espacial de 30 m e resolução temporal de 16 dias, Datum WGS84, foram utilizadas para compor a base do mapeamento e para coleta de dados. As imagens estão disponíveis gratuitamente nos sites da Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuária (EMBRAPA) e do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
A modelagem digital foi realizada no software ArcGIS da ESRI GIS and Mapping Software, licenciado para o laboratório de Fotointerpretação da FCAV/UNESP. Foi executada uma rotina no módulo Catalog do ArcGIS, para criação de uma plataforma
de armazenamento e organização dos dados e produtos (mapas temáticos) obtidos, denominada GeodataBase “Risco_Inundação”.
A altitude (APÊNDICE 2) e as classes de declividade (APÊNDICE 3), foram obtidas das imagens SRTM, que após correção das depressões espúrias do relevo, foram submetidas à rotina computacional realizada no modulo ArcMAP do ArcGIS.
No mapa de uso e ocupação do solo, apresentam-se quatro classes: agricultura, pastagem, mata e urbano (FIGURA 3 – CAPÍTULO 2), geradas a partir do mosaico de imagens do sensor orbital Landsat 8 (bandas espectrais azul, verde, vermelho e infravermelho próximo), pelo método de classificação supervisionada (JENSEN; EPIPHANIO, 2009; MENDES; CIRILO, 2001), em que cada pixel na imagem foi rotulado de acordo com a ocupação do solo, utilizando algoritmos estatísticos de reconhecimento dos padrões espectrais.
O mapa de unidades de mapeamento de solo (APÊNDICE 4) foi obtido do atlas do município de Batatais (ZANATA; PISSARRA, 2012), digitalizado, georreferenciado, vetorizado e posteriormente transformado para o formato matricial com as mesmas características dos mapas anteriormente citados.
2.3 Mapas dos fatores ambientais e determinação dos pesos estatísticos do modelo
Os mapas dos fatores ambientais foram reclassificados em classes, as quais foram atribuídos valores que variaram em uma escala de zero a dez, referentes ao grau de susceptibilidade à inundação, conforme Tabela 1.
Tabela 1 - Classes de susceptibilidade à inundação.
Susceptibilidade à inundação Grau
Menos susceptível 0
Mais susceptível 10
Após a reclassificação e concessão dos valores referentes ao grau de susceptibilidade, procedeu-se a determinação dos pesos estatísticos do modelo para cada fator ambiental envolvido.
Para a representação do risco de inundação, para as condições do município de Batatais, os fatores foram hierarquizados utilizando o método de AHP (Analytic Hierarchy Process) proposto por Saaty (1977, 2008), que consiste na categorização do problema em níveis hierárquicos lineares de importância em relação a cada fator ambientais pré definidos (TABELA 2).
A fase de escolha dos valores, com base na escala de comparadores, foi considerada um dos momentos mais importantes do processo de construção do mapa de risco de inundação. O grau de cada fator (TABELA 3) foi definido a partir da importância de cada fator, sendo esta obtida em levantamentos bibliográficos e em debates com uma equipe multidisciplinar, composta por Engenheiros Agrônomos e Florestais, Biólogos, Advogados e Geógrafo.
Tabela 2 - Escala de comparadores com os respectivos pesos de importância – Escala fundamental de Saaty (1977).
Valores Importância mútua
1/9 Extremamente menos importante que
1/7 Muito fortemente menos importante que
1/5 Fortemente menos importante que
1/3 Moderadamente menos importante que
1 Igualmente importante a
3 Moderadamente menos importante que
5 Fortemente mais importante que
7 Muito fortemente mais importante que
9 Extremamente mais importante que
Com base na escala de comparadores, utilizou-se os fatores de maior importância, chegando ao resultado que pode ser observado na Tabela 4. Quando um fator é confrontado com ele mesmo, o único resultado possível é 1, pois apresenta igual importância, resultando assim os valores inteiros(*) de relevância para o mapeamento.
Tabela 3 - Fatores, grau de susceptibilidade às classes e pesos para determinar o risco de inundação.
Fator: Altitude
Classes (m) Grau de susceptibilidade Peso do fator
565 - 676 10
7
676 - 734 7
734 - 784 6
784 - 832 4
832 - 877 3
877 - 972 1
Fator: Uso do solo
Classes Grau de susceptibilidade Peso do fator
Urbano 10
5
Pastagem 9
Agricultura 8
Mata 1
Fator: Declividade
Classes (%) Grau de susceptibilidade Peso do fator
0 – 3 9
3
3 – 8 8
8 – 20 7
20 – 45 5
45 – 75 1
> 75 1
Fator: Classe de solo
Classes Grau de susceptibilidade Peso do fator
LVA5 4 1
