PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA – CURSO DE MESTRADO
EVANDRO ANTONIO CAVARSAN
UTILIZAÇÃO DO GEOPROCESSAMENTO NA PREVENÇÃO E ESTRATÉGIAS DE COMBATE A INCÊNDIOS FLORESTAIS NO MUNICÍPIO DE CABRÁLIA
PAULISTA – SP
MARINGÁ - PR 2007
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UTILIZAÇÃO DO GEOPROCESSAMENTO NA PREVENÇÃO E ESTRATÉGIAS DE COMBATE A INCÊNDIOS FLORESTAIS NO MUNICÍPIO DE CABRÁLIA
PAULISTA – SP
Dissertação apresentada à Universidade Estadual de Maringá, com requisito parcial para a obtenção do Grau de Mestre em Geografia, área de concentração:
Análise Regional e Ambiental.
Orientadora. Profa. Dra. Marta Luzia de Souza
MARINGÁ - PR 2007
Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP) (Biblioteca Central - UEM, Maringá – PR., Brasil)
Cavarsan, Evandro Antonio
C377u Utilização do geoprocessamento na prevenção e estratégias de combate a incêndios florestais no município de Cabralia Paulista - SP / Evandro Antonio Cavarsan. -- Maringá : [s.n.], 2007.
143 f. : il. color., figs., tabs.
Orientadora : Profª. Drª. Marta Luzia de Souza.
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Maringá. Programa de Pós-graduação em Geografia, 2007.
1. Incêndios florestais - Áreas de riscos. 2.
Defesa civil - Incêndios florestais. 3. Análise ambiental - Geoprocessamento. 4. Núcleos de defesa florestal - Planejamento. 5. Incêndios florestais - Prevenção e controle.I. Universidade Estadual de Maringá. Programa de Pós-graduação em Geografia. II.
Título.
CDD 21.ed. 910.16349618
Dedico este trabalho primeiramente a Deus, pelo dom da vida, Inteligência e as pessoas mais importantes de minha vida:
A memória do meu pai Lázaro, por tudo o que me ensinou em todos os momentos.
A minha mãe Olinda, por ser esta mulher lutadora que sempre buscou o melhor para seus filhos.
A minha irmã Elisângela, pela sua existência.
A minha esposa Estefânia e minha filha Maria Clara, pelo
carinho, apoio, compreensão e afeto em todos os momentos.
AGRADECIMENTOS
À Profa. Dra. Marta Luzia de Souza pela orientação firme, e apoio contínuo em todas as etapas deste trabalho, tendo muitas vezes sacrificado suas horas de descanso para que esta pesquisa pudesse ser concluída, demonstrando assim um alto grau de profissionalismo, amor ao ensino e ao conhecimento cientifico.
Aos Professores Dr. Edvard Elias de Souza Filho e. Dra Leonor Marcon da Silveira pela atenção e sugestões durante a etapa de qualificação;
Ao Departamento de Geografia pelo espaço concedido durante a realização deste trabalho, como também ao GEMA (Grupo de Estudos Multidisciplinares do Ambiente) e a Secretária do Programa de Pós-Graduação Sra. Aparecida de Lima Savi, pela educação e presteza nos atendimentos e a todos os funcionários do Departamento de Geografia da UEM;
Ao Comando da Polícia Militar do Estado de São Paulo e a Coordenadoria Estadual de Defesa Civil - CEDEC, em especial ao Major PM Manoel Messias de Mello;
Aos integrantes do Grupamento de Radio Patrulhamento Aéreo da Polícia Militar, base de Bauru, Estado de São Paulo;
Ao Sr. Jacintho Zanoni Filho, Prefeito Municipal e aos Vereadores Câmara Municipal da cidade e município de Cabrália Paulista, pela confiança e apoio em mim depositado;
Aos integrantes do 4º Grupamento de Polícia Militar do município de Cabrália Paulista, em especial ao seu Comandante, 3º Sgt PM Cláudio José Gimenez;
Aos Amigos e Técnicos da Secretaria Municipal de Agricultura e do Departamento de Engenharia e da Prefeitura Municipal de Cabrália Paulista, Engenheiro Agrônomo Amauri Gomes, Técnico Agrícola Rubens Cassini, Engenheiro Civil Vicente Luis Ribas de Abreu, pelo apoio durante os trabalhos de campo;
Aos Amigos Danilo Aparecido Garbulio, Lílian Latorre e Renato Baragatti Cassini, pelo apoio nas questões referentes à diagramação dos textos e imagens utilizadas durante a realização desta pesquisa;.
Ao Amigo Prof. Álvaro José de Brito, ex-coordenador da Defesa Civil do município de Bauru;
Aos Técnicos e Metereologistas do Instituto de Pesquisas Metereológicas- IPMet, Campus da UNESP em Bauru e da Superintendência da Empresa Brasileira de Infra-Estrututra Aeroportuária - INFRAERO em São Paulo, Capital;
Ao Departamento de Geografia e a Reitoria da Universidade do Sagrado Coração – USC, em especial aos Professores Ms. José Carlos Rodrigues Rocha e Ms.
Ana Maria Penteado Bortolozzi ao Prof. Sebastião Clementino da Silva “Macalé” pelo apoio, sugestões e incentivo durante a elaboração do projeto e desenvolvimento da pesquisa;
A Direção Geral e ao Corpo Docente do Curso de Pedagogia do Instituto de Ensino Superior de Bauru-IESB/PREVE, pelo incentivo e apoio a mim confiado em todas as etapas do desenvolvimento desta pesquisa, sem o qual não teria conseguido.
Em especial ao Amigo e incentivador Prof. Ms. Laércio de Oliveira;
Ao Amigo e incentivador Prof. Dr, Lourenço Magnoni Junior, diretor da Escola Técnica Agrícola “Astor de Mattos Carvalho” do Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza em Cabralia Paulista.
Ao Sr. Nivaldo Roberto Bettoni, proprietário da Empresa EMBALET, município de Cabrália Paulista e ao Sr. Joaquim Flávio dos Santos Camponez, por terem contribuído e muito com informações e algumas das fotografias antigas que ilustram esta pesquisa;
Enfim a todos aqueles que eu não tenha mencionado e que estiveram de alguma forma contribuído para a realização desta pesquisa fazendo parte nessa minha caminhada, a todos meu muito obrigado.
RESUMO
O objetivo dessa pesquisa foi a realização do mapeamento das áreas de riscos de incêndios florestais, principalmente em função do uso e ocupação do solo do município de Cabralia Paulista com o intuito de subsidiar a implantação de Núcleos de Defesa Florestal. A área de estudo localiza-se na região centro-oeste do estado de São Paulo, aproximadamente entre as latitudes 22º 37’ e 22º 56’S e longitudes 49º 31’ e 49º 45’W, com altitude média de 511m. O município possui uma área superficial de 236Km² inserido no segmento superior da bacia do rio Alambari, principal curso d’água que drena a área do município. Para tanto foi utilizado o Geoprocessamento para a elaboração dos vários produtos cartográficos onde pode-se destacar as cartas de Uso e Ocupação do Solo, Hipsometria, e de Declividade que foram inseridas em um Banco de Dados, deram origem as cartas de Risco de Incêndios Florestais de Localização dos Futuros Núcleos de Defesa Florestal. Esses produtos cartográficos poderão subsidiar os trabalhos desenvolvidos pela Defesa Civil em nível, local e regional. Uma vez que a área de estudo tem como base de sua economia a indústria madeireira e atividades voltadas à silvicultura. A área pesquisada é de interesse estratégico nacional para a preservação ambiental. Esta dissertação também contribuirá para as pesquisas que estão sendo realizados em municípios vizinhos que ainda não possuem levantamentos geográficos desta natureza.
Palavras-chave: Geoprocessamento, Defesa Civil, Núcleos de Defesa Florestal, Análise Ambiental.
ABSTRACT
The objective of this research was to map areas of the municipal district of Cabrália Paulista under risk of wildfires, especially in regard of ground use and occupation, aiming to aid the establishment of Forest Defense Base Camps. The studied area is located in the central west region of São Paulo state, approximately at coordinates 22º 37’ and 22º 56’S (latitude) and 49º 31’ and 49º 45’W (longitude), and average altitude of 511m. Cabrália Paulista has a surface area of 236km2 and is at the upper section of Alambari river basin, the main watercourse that drains the area. To do so, Geoprocessing was used to elaborate various cartographic products, including the Ground Use and Occupation, Hypsometry and Slope Maps. These products were fed to a data bank and created the Wildfire Risk Assessment and the Future Forest Defense Base Camps Location Map. These cartographic products may aid local and regional work developed by Civil Defense, given that the studied area has logging and forestry- based activities as its basic economic income. The area is also seen as strategic from a national viewpoint in regard to environmental preservation. This dissertation will also contribute to research happening in other neighboring districts which still do not have this type of geographic survey.
Keywords: Geoprocessing; Civil Defense, Forest Defense Base Camps, Environmental Analysis.
LISTA DE FIGURAS
Figura 01 Incêndio Superficial... 38
Figura 02 Incêndio de Solo ou Subterrâneo ... 39
Figura 03 Incêndio de Copa... 39
Figura 04 Focos de Fogo... 40
Figura 05 Partes da Chama... 41
Figura 06 Triângulo de Fogo... 43
Figura 07 Modelo painel indicativo ao grau de perigo de incêndio ... 51
Figura 08 Localização da área de estudo... 61
Figura 09 Modelo de diagrama metodológico desenvolvido durante a realização das primeiras etapas da pesquisa... 69
Figura 10 Tela do sotware ArcVeiw com detalhe da tabela de dados do NDF 01... 71
Figura 11 Esquema do processo para obtenção de mapas de risco de incêndios florestais... 74
Figura 12 Tronco de Peroba retirada pelos funcionários da Fazenda Fátima, das Matas existentes no município de Cabralia Paulista em 1951.... 78
Figura 13 Instalação inicial da Madeireira Cabralia, fevereiro de 1984... 81
Figura 14 Vista aérea do Distrito Industrial e atuais instalações da Embalet e Industria de Urnas Leomar... 82
Figura 15 Temperaturas Máximas X Recordes Máximos e Mínimos para a região de Bauru-SP 1962 à 2005... 85
Figura 16 Temperaturas Minimas X Recordes Máximos e Mínimos para a região de Bauru-SP 1962 à 2005... 86 Figura 17 Precipitação média acumulada em (mm), temperatura média na região de Bauru – SP nos últimos 50 anos... 87 Figura 18 Gráfico de precipitação pluviométrica acumulada no período de 1985-2005... 88 Figura 19 Rede hidrográfica do Município de Cabrália Paulista – SP... 91
Figura 20 Mapa Geológico do Município de Cabrália Paulista – SP... 93
Figura 21 Carta Hipsométrica do Município de Cabrália Paulista – SP... 96
Figura 22 Carta de Declividade do Município de Cabrália Paulista – SP... 98
Figura 23 Gráfico da evolução das áreas de vegetação natural remanescente no município de Cabrália Paulista-SP... 99 Figura 24 Gráfico da evolução das áreas de silvicultura, pinus sp e eucalipto
sp no município de Cabrália Paulista-
SP... 100 Figura 25 Mapa reconstituição da cobertura vegetal do Estado de São Paulo.. 102 Figura 26 Carta de uso e ocupação do solo da área de estudo e localização do
prováveis Núcleos de Defesa Florestal... 104 Figura 27 Codificação dos atributos de análise existentes na área de estudo.... 106 Figura 28 Carta de Risco à Incêndios Florestais, município de Cabralia
Paulista... 109 Figura 29 Vista aérea das Instalações da Escola Agrícola... 111 Figura 30 Plantio de Laranja, ao fundo eucalipto sp e fragmantos residuais
de floresta no centro... 113 Figura 31 Entrada do NDF 03, Fazenda Novo Estilo, pela Rod SP 225... 115 Figura 32 Vista do futuro NDF 04, Sitio Nossa Senhora de Fátima, detalhe
de um dos açudes existentes na propriedade... 116 Figura 33 Vista aérea parcial do Horto Florestal, nota-se a existência de
aceiros entre a pastagem e os pés de eucalipto sp e as divisões internas compostas por talhões... 118 Figura 34 Fragmentos de floresta no interior das Quadras de eucalipto sp
detalhes dos aceiros... 120 Figura 35 Vista do Represa’s Bar, ao fundo à esquerda parte do fragmento de
floresta... 121 Figura 36
Área remanescente de Vegetação Nativa, Fazenda Santo Antonio do Alto... 123 Figura 37 Vista da entrada do futuro NDF 09 – Fazenda Arizona... 124 Figura 37 Vista de um dos açudes do NDF 010, Recanto JB... 126
LISTA DE QUADROS
Quadro 01 Produtos cartográficos coletados durante a realização da
primeira etapa do trabalho da pesquisa... 76
Quadro 02 Direção dos ventos na área de estudo período de 2003 à 2005... 89 Quadro 03 Variáveis climáticas na área de estudo no período de 2003- 2005... 89
LISTA DE TABELAS
Tabela 01 Classe de Incêndios ... 40Tabela 02 Tipos de Incêndios ... 41
Tabela 03 Análise da quantidade de precipitação... 50
Tabela 04 Interpretação do Grau de Perigo... 51
Tabela 05 Relação entre o tipo de cobertura vegetal e o risco de incêndios... 75
Tabela 06 Área e porcentagem dos tipos de solos na área do município de Cabralia Paulista – SP... 94 Tabela 07 Tabela síntese dos dados coletados em campo na área de estudo... 107
SUMÁRIO
AGRADECIMENTOS... v
RESUMO... vii
ABSTRACT... viii
LISTA DE FIGURAS... ix
LISTA DE QUADROS... xi
LISTA DE TABELAS... xi
1. INTRODUÇÃO... 14
2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS... 18
2.1 Geoprocessamento... 18
2.2 Sistemas de Informações Geográficas (SIG)... 25
2.2.1 Aplicações de SIG em Incêndios Florestais... 33
2.3 Conceitos e Definições de Incêndios Florestais... 38
2.3.1 Índices de Risco de Incêndios... 49
2.4 Exploração da Silvicultura... 54
3. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS... 58
3.1 Material... 59
3.1.1 Localização da área de estudo... 59
3.1.2 Clima... 60
3.1.3 Hidrografia... 60
3.1.4 Substrato Rochoso... 62
3.1.5 Solo... 62
3.1.6 Relevo... 63
3.1.7 Cobertura Vegetal... 63
3.2 Método... 67
4. ANÁLISES E DISCUSSÕES... 77
4.1 Histórico de ocupação da área de estudo e infra-estrutura atual... 77
4.2 Atributos do Meio Físico... 85
4.2.1 Clima... 85
4.2.2 Hidrografia... 90
4.2.3 Substrato Rochoso... 92
4.2.4 Solos... 94
4.2.5 Relevo... 95
4.2.6 Cobertura Vegetal... 99
4.3 Núcleos de Defesa Florestal... 103
6 CONCLUSÕES... 127
REFERÊNCIAS...
131
APÊNDICE...
138
ANEXOS...
141
1 - INTRODUÇÃO
O objeto da presente pesquisa é o segmento superior da bacia do rio Alambari, que engloba o município de Cabrália Paulista, que após a decadência da cultura do café e da cultura do “bicho da seda” teve grande parte de sua área territorial, no início da década de 1960 e início dos anos de 1970, tomada por empresas interessadas em implantar áreas de silvicultura, principalmente o plantio de pinus sp. A região onde se encontra localizado o Município de Cabrália Paulista atendia aos atributos necessários, entre eles as condições climáticas e os solos apropriados para o cultivo de pinus sp e eucalipto sp. Outro fator importante que influenciou a implantação destas áreas de cultivo foi um grande incentivo por parte do Governo Federal, para a instalação de empresas de silvicultura segundo Kronka et al (2002).
No início da década de 1980 várias empresas do ramo madeireiro e serrarias instalaram-se na área do município com o intuito de explorar a reserva florestal aí existente uma vez que a região de Cabrália Paulista era referência em reservas de pinus sp. O perfil econômico do município que até então possuía característica predominantemente agrícola, evoluiu para uma característica industrial principalmente no ramo madeireiro.
Na zona rural do município de Cabrália Paulista existem, várias reservas florestais remanescentes de áreas de vegetação original, que aliadas às áreas de silvicultura, aumentam ainda mais o potencial florestal do município. O local torna-se uma área de risco propícia para a ocorrência de incêndios florestais principalmente nas áreas rurais podendo atingir os remanescentes de floresta. Aliado a esse fator mais de 50%, da economia do município gira em torno da indústria madeireira e da silvicultura.
A situação explicitada aumenta ainda mais a preocupação dos órgãos governamentais e autoridades locais com respeito à segurança das áreas de silvicultura e a preservação das áreas remanescentes de vegetação nativa, tais como Cerrado, Campos Cerrado, Cerradão, Floresta Tropical Semidecidual (Mata Atlântica).
Diante do exposto anteriormente, o objetivo principal desta dissertação foi a realização de um mapeamento de áreas de risco de incêndios florestais principalmente em função do uso e ocupação do solo do município de Cabrália Paulista. Este mapeamento visou identificar áreas potenciais para a futura implantação de Núcleos de Defesa Florestal - NDFs, com o emprego do Geoprocessamento que permite
desenvolver mecanismos de prevenção e combate a incêndios florestais por meio de monitoramento digital.
No Estado de São Paulo existe um Plano de Prevenção e Combate a Incêndios Florestais que tem como objetivo, por meio de um sistema de comunicação integrado, adotar ações preventivas para impedir o surgimento de focos de incêndios nos remanescentes florestais e otimizar os recursos existentes, sistematizando de forma integrada e objetiva as informações de interesse, incluído a priorização das áreas abrangidas por meio da identificação dos focos de incêndio em tempo real, mobilização de recursos materiais e humanos a serem empregados para a realização do combate como também treinamento de equipes locais.
A Coordenação Geral do Plano é desenvolvida por representantes da Secretaria Estadual do Meio Ambiente (SEMA), Coordenadoria de Licenciamento e de Proteção aos Recursos Naturais (CPRN), Departamento Estadual de Proteção aos Recursos Naturais (DEPRN), Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB) e Instituto Florestal (IF), Secretaria de Segurança Pública (SSP), Corpo de Bombeiros (CB), Companhia de Policia Ambiental e de Mananciais (CPAM) e Grupamento Aéreo (GA) e Coordenadoria Estadual de Defesa Civil (CEDEC), que realizam trabalhos de aspectos conceituais do Plano, além de estabelecerem prioridades, estratégias de divulgação, reavaliação e o planejamento, de forma a buscar sempre uma melhor eficiência nas ações de prevenção, de combate, de repressão e de emergência.
Desde 2002 a Coordenação do Plano, conta com o apoio importantíssimo dos integrantes do Grupamento Aéreo equipados com helicópteros, que com bases nas cidades de São Paulo, Campinas, Ribeirão Preto, Santos e atualmente em Bauru, atuam com todo o empenho de suas aeronaves, fazendo o transporte dos combatentes e equipamentos, nas vistoria ao local das ocorrências. Apoio este que em sincronia com as equipes em terra e as Instituições envolvidas no Plano acabam por dinamizar ainda mais as ações de emergência e combate a incêndios florestais, trabalhando arduamente em conjunto nas várias ocorrências.
Das ações já executadas neste contexto segue o relato de dois exemplos. No ano de 2002 não apenas o Estado de São Paulo, mas o Brasil enfrentou o fenômeno El Nino, além das comemorações da Copa do Mundo e das tradicionais Festas Juninas. No dia 13 de junho de 2002 a Polícia Ambiental apreendeu 2.804 balões, sendo registrado também neste ano que no Estado de São Paulo a média de temperatura esteve em torno
de 26ºC, tendo sido considerada a mais elevada dos últimos 30 anos. Esta temperatura proporcionou que o número de incêndios aumentasse consideravelmente ocasionando uma perda da cobertura vegetal, até o mês de agosto em torno de 1.101,80 hectares, diminuindo no mês de setembro e disparando no mês de outubro.
Neste período nas ocorrências de grande porte a utilização de aeronaves específicas para o combate foi imprescindível, devido ao difícil acesso e/ou altitudes elevadas, como por exemplo, ocorrências no município de São José do Barreiro, Parque Nacional da Serra da Bocaina e Parque Estadual da Serra do Mar (SEMA, 2002).
No ano de 2003 a partir do mês de maio, foram registradas ocorrências de incêndios devido a queda de balões estendendo-se até o mês de outubro, e foram registrados 5.409 focos de incêndios e 7.709,72ha de áreas queimadas tendo sido registrado um aumento de 21,3% no número de focos e 35% nas ocorrências de causa criminosa e uma perda do remanescente da vegetação nativa em torno de 0,21% em relação a 2001. O tipo de vegetação mais atingido foi a mata do tipo floresta tropical semidecidua com 2.659,61ha, embora proporcionalmente o cerrado tenha sido o ecossistema mais prejudicado com 26,65% de sua área destruída. Segundo dados do Ministério do Meio Ambiente neste mesmo ano de 2003 foram identificadas em todo o território brasileiro 900 áreas como sendo áreas de interesse estratégico prioritário para a conservação do bioma Cerrado (IBGE, 2004).
O município de Cabrália Paulista está inserido dentro dessas áreas, uma vez que possui significativas reservas compostas por áreas com fragmentos de florestas e áreas com remanescentes de Cerrado (IBGE, op cit); fato este que foi amplamente divulgado pela impressa local por meio do Jornal da Cidade de Bauru (2004) que se encontra nos Anexos I e II.
Outra questão importante a ser considerada é a atuação da Defesa Civil, pois, segundo Fernandes e Amaral (1996), os sistemas de emergência devem ser integrados entre si. A efetiva redução de acidentes naturais como os incêndios florestais em áreas rurais e urbanas podem ser atingidos com a efetiva participação intensiva da sociedade através da sensibilização de seus lideres comunitários, por meio de informações e treinamentos. Tais procedimentos têm sem dúvida um grande valor científico, uma vez que a sua adoção faz com que ocorram ações preventivas por meio de treinamentos, exercícios simulados de combate a incêndios podendo culminar com a elaboração e a distribuição de manuais técnicos e de cartilhas de orientação.
Ainda é necessário que os municípios desenvolvam seus próprios planos de monitoramento já que os mesmos possuem peculiaridades e características próprias.
Esta pesquisa subsidiará a Coordenadoria de Defesa Civil do Município de Cabrália Paulista, para que possa implantar seu próprio plano de monitoramento, prevenção e combate aos incêndios florestais, com o auxílio do Geoprocessamento. Esse plano poderá ser desenvolvido como projeto piloto e poderá ser implantado em outros municípios do Estado de São Paulo.
Sendo que para tanto foi necessário cumprir com os seguintes objetivos:
- Realização de um mapeamento das áreas de risco de incêndios florestais em função do uso e ocupação do solo com a elaboração de um banco de dados;
- Levantamento das características geográficas da área;
- Elaboração de cartas temáticas da hipsometria, declividade e uso do solo;
- Elaboração de uma carta temática com destaque para as potenciais áreas de risco de incêndios florestais;
- Elaboração de uma carta temática de localização com destaque para as propriedades relacionadas como futuros Núcleos de Defesa Florestal (NDFs).
2 – FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Esta parte da dissertação trata dos fundamentos teóricos que subsidiaram a pesquisa desenvolvida. Foram abordados aspectos relacionados aos fundamentos do Geoprocessamento, Sistema de Informações Geográficas (SIG), aplicações de SIG em incêndios florestais, conceitos e definições de incêndios florestais, índices de riscos de incêndios florestais e exploração da silvicultura.
2.1 Geoprocessamento
Muitas pesquisas na Geografia e outras Ciências afins utilizam atualmente o Geoprocessamento, pois ele é uma importante ferramenta para o desenvolvimento das pesquisas em diversas áreas, sendo fundamental para a realização dos mais variados trabalhos.
Em função disso, Rodrigues (1990), conceitua o Geoprocessamento como sendo um conjunto de tecnologias de coleta, tratamento de informações espaciais, desenvolvimento e uso de sistemas que as utilizam.
As diversas áreas (Geografia, Geologia, Hidrologia, Engenharias de Pesca, Ambiental, e Florestal, entre outras) têm desenvolvido o tratamento e a utilização de informações espaciais próprios, mas com procedimentos muito similares, sob um arcabouço conceitual e metodológico único.
Nesse sentido Rodrigues (1990), ressalta que a coleta de dados é provavelmente a parte mais importante do Geoprocessamento, uma vez que se baseia na observação direta ou indireta de um mundo real. Conforme o mesmo caracteriza os diferentes tipos de coletas de dados descritos a seguir:
- Levantamentos Ambientais – constituem-se em uma grande variedade de levantamentos, correspondentes às inúmeras áreas de interesses ambientais e incluem os objetivos, métodos de amostragens, entre outros. Nesse tipo de coleta os métodos mais utilizados são os de Sensoriamento Remoto e levantamento de campo;
- Levantamento de Relevo – este tipo tem por objetivo obter dados de localização de pontos do terreno em duas ou três dimensões, podendo ser caracterizado por uma grande variedade de métodos tais como: topográfico tradicional, geodésico, aerofotogramétrico e por posicionamento;
- Levantamentos de População: neste caso tem-se como objetivo a obtenção de dados sobre as características dos indivíduos que constituem uma determinada população. Pode-se envolver a coleta de dados de todos os elementos de uma população, por meio do método censitário, ou somente da parte mais representativa utilizando para tanto o método amostral.
Em função disso Rodrigues (1990), ressalta que o desenvolvimento da etapa de coleta de dados inicia-se um novo processo conhecido como geocodificação, que consiste em prover referências passíveis de tratamento automatizado, englobando os domínios espaciais. Os pontos, linhas e áreas são associados a entes discretos, pontos como indústrias, escolas, e alternativamente, a entes contínuos como uma reserva florestal. As linhas, por exemplo, são associadas a entes como rodovias, vias de acesso e linhas de transmissão de energia, e as áreas têm associação a entes como propriedades e quadras, e podem apresentar unidades espaciais de área, podendo ser arbitrárias, institucionais, nodais e naturais.
Nesse sentido ressaltamos que durante a realização das etapas posteriores, segundo Rodrigues (op. cit.) irá ocorrer o tratamento de dados, ou seja, das informações referentes aos dados coletados e codificados que serão submetidos a determinadas operações, podendo envolver tanto sistemas de análise simples de dados, como sistemas mais complexos e abrangentes. As metodologias referentes a este processo podem ser agrupadas em:
- Manipulação de Dados: consiste nas operações que auxiliam determinadas tarefas tais como: a “entrada” e a “saída” de dados, seu armazenamento, recuperação e integração. Pode ser inteiramente dependente do esquema de geocodificação. Os dados de sensores remotos, como as imagens de satélites, podem ser manipulados por meio de técnicas de interpretação visual, ou com o auxílio de sistemas de tratamento digital de imagens;
- Gerenciamento de Dados: engloba as operações de armazenamento, manutenção e recuperação de dados. Esses dados podem ser tratados seguindo uma abordagem hierárquica, de redes ou relacional;
- Modelos Digitais de Terreno (MDT): tais modelos podem ser denominados como sendo modelos de elevação, podendo ser definidos como sendo funções, lato sensu, onde um par de coordenadas no plano assumem o valor de elevação do terreno naquele ponto. Pode o MDT ser utilizado na geração de informações essenciais para a definição de áreas suscetíveis a utilização
antrópica assim como, na identificação das condicionantes naturais. É indicado principalmente para quem utiliza os Sistemas de Informações Geográficas (SIG) como apoio na elaboração da Cartografia regulamentar;
-Mapeamento por Computador: consiste em operações digitais que compreendem as representações gráficas de fenômenos, ou objetos, de expressão espacial, tendo como princípio a associação de técnicas de produção de gráficos por computador com o da Cartografia tradicional, tais como os mapas de referência (topográficos) e os mapas temáticos.
Em função disso o Geoprocessamento, segundo Gomes (2002), pode ser entendido como sendo conjuntos de programas de computadores cuja utilização está associada a arquivos, procedimentos, equipamentos e documentações, informações estas que tenham relação com as questões espaciais.
Para Silva (1999), o Banco de Dados é uma etapa fundamental do Geoprocessamento. Pois aí se observa a complicada estrutura utilizada, percebe-se que o mesmo tem como objetivo fundamental a provisão de uma visão abstrata dos dados, a fim de que os usuários não tenham acesso a detalhes de como o banco de dado é constituído e de como os dados são armazenados. Tais informações são ocultas e conhecidas em determinados níveis de abstração.
Estes níveis estudados por Silva (op.cit.), foram divididos em baixos, físicos e conceituais:
Os baixos são aqueles que descrevem ao usuário de que maneira os dados são organizados, os usuários com pouca experiência não precisam se preocupar com o detalhamento encontrado em tais níveis. No nível físico, são descritas em detalhe as estruturas dos dados. No nível conceitual, ocorrem a definição de quais dados serão ou não armazenados e qual a relação estrutural entre eles. Neste nível é que os administradores de banco de dados decidirão qual tipo de informações serão mantidas ou alteradas na estrutura do referido banco. Tais dados necessitam estar protegidos de acessos não autorizados e de ações que possam destruir, incluir ou alterar de forma intencional ou acidental os dados e as informações constantes do banco de dados.
É importante ressaltar que para Silva (1999), o mau uso dos dados é classificado como intencional e acidental. Dentre as formas intencionais podemos observar o seguinte: a ocorrência de leitura não autorizada de dados, culminando com a
mudança de dados, ações estas que em muitas vezes podem terminar com a destruição não autorizada do banco de dados, seja ela parcial ou total. As acidentais podem ocorrer ou devido a perdas ocasionadas pelo mal funcionamento do banco ou através da má distribuição desses dados em uma rede de computadores que pode apresentar anomalias causadas por acessos simultâneos ao mesmo banco de dados. É necessário um sistema de segurança eficiente que possa inibir tais ocorrências, preservando assim a integridade do banco de dados bem como das informações contidas no mesmo.
Sendo assim, é aconselhável que os usuários que tenham acesso ao banco de dados, sejam pessoas de máxima confiança da empresa ou órgão institucional, a fim de que não ocorram danos no sistema operacional por manipulação inadequada do banco de dados. O usuário pode ser o mesmo que manipula ou modifica o esquema desde que sob supervisão direta de sua chefia. Tais autorizações dizem respeito aos seguintes fatores, segundo Silva (op.cit.):
a) Leitura - é permitida a leitura dos dados e informações, mas não é permitida a modificação e a alteração dos mesmos;
b) Entrada – é permitida a entrada de novos dados, desde que não sejam modificados os já existentes;
c) Atualização – é permitida a modificação dos dados existentes, mas não a sua eliminação;
d) Índice – é permitida a criação ou eliminação, mas somente no que diz respeito aos índices;
e) Recurso – também é permitida a criação de novas relações ou interfaces;
f) Alteração – só permitem o acréscimo ou a eliminação de determinados atributos em uma relação;
g) Redução – nesta operação é permitida a eliminação das relações.
Podendo-se compreender com base em estudos anteriores citados por Silva (1999), que a tecnologia de bancos de dados utilizadas em SIG é constituída classicamente por dados tabulares, ou seja, dados referentes às feições espaciais. Um banco de dados é composto por uma coleção de dados integrados e inter-relacionados. O Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGBD) consiste em um conjunto de programas que tem a finalidade de acessar os dados pertencentes ao banco de dados.
Tem como seu principal objetivo criar um ambiente propício e eficiente a fim de retirar, armazenar e atualizar os dados e informações contidas neste banco de dados. Mas, para
que isso ocorra o SGBD deve enfrentar alguns desafios tais como: a redundância de dados, inconsistência e dificuldade no acesso aos mesmos, sem contar o isolamento de dados e a existência múltiplos usuários. O SGBD tem que se preocupar ainda com a segurança e integridade dos dados.
Assim sendo salientamos que para Silva (op.cit.), no que diz respeito a utilização e manipulação de sistemas, a questão da segurança dos dados passa a ser de extrema importância, portanto, é necessário haver mecanismos que impeçam ações que possam danificar ou inutilizar o banco de dados como, por exemplo, o usuário ter acesso ou permissão para atualizar, apagar ou transferir dados. A integridade dos dados existentes depende da inexistência de dados que não demonstrem os fenômenos existentes no mundo real.
Tendo sido verificado na obra do autor citado acima a existência de vários tipos de bancos de dados com as seguintes características:
a) Banco de Dados em Rede: este tipo de banco surgiu nos idos da década de 1960, e consiste em um modelo de rede onde os dados ficam acondicionados como que em caixas, existindo uma variada coleção delas, que correspondem aos vários tipos de registros. Já o relacionamento dos dados existentes é representado por linhas que correspondem a estas ligações, uma associação entre dois registros. A linguagem de manipulação de dados consiste geralmente em comandos existentes na linguagem conhecida como hospedeira linguagem esta que tem acesso à manipulação das variáveis do banco de dados, assim como às variáveis declaradas localmente;
b) Banco de Dados Hierárquico: este modelo é similar ao modelo em rede, uma vez que os dados e as relações são representados, respectivamente, através de registros e ligações. A diferença entre eles é a seguinte: no modelo hierárquico há organização dos registros como se fossem uma coleção de árvores, já no modelo em rede as técnicas utilizadas são do modelo em formato de grafos arbitrários. Outra característica deste tipo de banco de dados é o relacionamento um-para-muitos e não muitos-para-muitos, ou seja, todos os “filhos” devem estar ligados a algum “pai”. Por exemplo, caso se deseje saber um determinado tipo de solo, o sistema deverá investigar todas as possibilidades, podendo levar algum tempo, mas, se o solo for um “pai”, a informação é respondida rapidamente. Este modelo não permite uma ligação entre os mesmos tipos de registros, o que significa que, caso haja a
necessidade de algum questionamento entre os dados, ocorrerá a necessidade de subir e descer na árvore que compõe a base de dados;
c) Banco de Dados Orientado ao Objeto (BDOO): neste caso o modelo de orientação a objeto encontra-se protegido através de um código de dados em um único local conhecido como objeto. E as relações deste objeto com o restante do sistema definiram-se como sendo um conjunto de mensagens, podendo estes dados ter diferentes representações tidas como arbitrariamente longas como, por exemplo, textos, dados de áudio, gráficos, imagens de vídeo, entre outras. Tal característica fez com que este tipo de banco de dados se tornasse muito popular, aumentando demasiadamente as pesquisas em busca do desenvolvimento e a melhoria deste sistema, devido à possibilidade de se ter um produto estruturado nas representações de abstrações como ícones, coexistindo com os dados. Sua maior qualidade funcional diz respeito à questão da “re-usabilidade”, ou seja, as rotinas comuns são armazenadas em arquivos tipo biblioteca, permitido ao usuário recuperar ou rever estas rotinas a qualquer momento. A linguagem utilizada é diferente das linguagens tradicionais, fazendo com que este banco tenha uma característica peculiar devido a três características inerentes ao BDOO:
o polimorfismo, o capsulamento e a herança.
- Polimorfismo: é a capacidade e a habilidade que o sistema tem de fazer com que diferentes objetos respondam a uma mesma mensagem através de diferentes caminhos;
- Capsulamento: é a capacidade que o sistema tem de se auto-proteger de interferências externas, ou seja, proteger a si e a todos os dados que estejam encapsulados;
- Herança: é a habilidade que este sistema possui de adquirir e recuperar a funcionalidade de outros objetos, mesmo que estes tenham passado por um processo de configuração, sendo que para atingir tal fim novas classes devem ser criadas como sendo seus descendentes;
d) Banco de Dados Relacional: este tipo de banco é tido como sendo um dos bancos mais novos: É uma coleção de tabelas, cada uma associada a um único nome. Neste banco cada tabela possui uma determinada estrutura onde uma linha representa um relacionamento entre determinados conjuntos de valores, pois, neste caso, a tabela representa tais relacionamentos, existindo
aí uma estreita correspondência entre os conceitos expressos nas tabelas e o conceito matemático de relação. Pode ser operado com dois ou mais arquivos ao mesmo tempo, utilizando-se de ligações estabelecidas por campos comuns.
2.2 Sistemas de Informações Geográficas (SIG)
Dentre as ferramentas utilizadas pelos técnicos envolvidos com as atividades que requeiram utilização de informações espaciais georeferenciadas de interesse geográfico, o emprego de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) se faz necessário.
Segundo Silva (1999), estudos realizados demonstram a existência no atual mercado de uma centena de diferentes SIGs. Tais sistemas dependem exclusivamente dos mapas em detrimento das relações que podem ser estabelecidas entre estes e os SIGs. Vale lembrar que o objetivo primordial dos primeiros mapas era de auxiliar a navegação na condução de operações de cunho militar, a exemplo dos romanos, que atribuíam uma grande importância às atividades desempenhadas pelos medidores de terras conhecidos como agrimensores, fazendo com que estes ocupassem importantes cargos em seu governo.
Silva (1999) comenta em sua obra que em 1835, as técnicas de Cartografia, juntamente com a teoria da Ciência Social e a responsabilidade sobre o meio ambiente, transformaram-se em importante base para a elaboração de projetos de mapeamentos temáticos. Nessa época outro fator de destaque que contribuiu e muito para a evolução dos SIGs foi a Revolução Industrial.
Com o aumento da produção de artigos manufaturados, houve uma busca ainda maior pela matéria-prima, ocasionando assim a migração ou êxodo rural em direção aos grandes centros. O significativo aumento populacional das grandes cidades, fez com que ocorresse um aumento também na expectativa de obras de infra-estrutura, na área social como na urbana, principalmente no que se refere aos setores de transportes, comunicação e no uso e ocupação do solo. A exemplo disso podemos citar, em 1838, o Atlas elaborado pela Companhia de Estrada de Ferro Irlandesa como instrumento de gestão das atividades de transporte e ampliação de linha. Esse trabalho é tido como o primeiro SIG: Sistema constituído de vários mapas entre eles mapas de população, transportes, linha de fluxo e tráfego, geológicos e topográficos. Esses mapas eram utilizados de forma virtual em operações de sobreposição onde se observam os diferentes atributos de determinadas posições espaciais, contribuindo assim para que a empresa pudesse ter o controle das decisões a serem tomadas (SILVA, op.cit.).
Para Silva (1999) somente com o avanço das diversas áreas tecnológicas é que, na década de 1940, aparecem os primeiros computadores eletrônicos, modificando assim os padrões tidos como clássicos da Cartografia. Foram abertas enormes
possibilidades de pesquisa e manipulação de grandes quantidades de dados, principalmente dados espaciais, através de processos de cálculos matemáticos via computador.
No final da década de 1950, vários profissionais de áreas diversas tais como metereologistas, geofísicos e geógrafos, passaram a incorporar em suas atividades mapas e demais produtos cartográficos gerados por computadores. Silva (1999) comenta que nos estágios iniciais a representação gráfica era apresentada de maneira bastante simplificada. Nessa época ocorreu um rápido avanço da análise espacial atingindo o status de Ciência. Como exemplo, podemos citar um fato que aconteceu na Suécia, quando após vários estudos nessa área no início da década de 1960, o estudioso Hagelstrand desenvolve sua teoria a respeito da difusão espacial. Nesta mesma década, após 1965, com o auxílio dessas teorias, o modelamento de dados censitários foi se desenvolvendo de tal maneira que passou a fazer parte não apenas do meio acadêmico, mas também da esfera governamental.
Enquanto isso, desde 1962, no Canadá, era desenvolvido no Canadian Land Inventory, pelo pesquisador Tomlinson(1), o que podemos citar como sendo o primeiro SIG da era contemporânea, denominado Sistema de Informações Geográficas Canadense (Canadian Geographic Information System – Cgis). A principal característica desse sistema foi ter sido projetado com a finalidade de atender não apenas a uma aplicação específica; ele passa a ter uma abrangência maior no que diz respeito a análise e interpretação de dados (SILVA, op.cit.).
Na revisão de literatura o autor citado acima comenta que a principal aplicação do Cgis era o armazenamento de mapas em formato digital, com informações a respeito do uso da terra em todo o Canadá. Possuía a capacidade não apenas de armazenar, mas também de recuperar os dados, por meio de um processo de reclassificação dos mesmos utilizando para isso uma operação conhecida como mudança de atributos, tais como: reclassificar os atributos, mudar a escala de apresentação, oferecer operações de superposição entre polígonos, criar novos polígonos, fornecer listas de acordo com a necessidade dos usuários e apresentar relatórios estatísticos. Consolida-se assim, a origem do Sistema de Informações Geográficas como o conhecemos hoje.
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(1)TOMLINSON, R. F e BOYLE, A. R. (1981) The state of development of systems for handling national resources inventory data. Cartographica, v. 18, pp. 65-95.
No ano de 1964, Silva (1999) explica que nos Estados Unidos, surgiu ainda um protótipo do que seria considerado o primeiro SIG. Tal sistema tinha como meta a análise dos problemas relacionados com os recursos naturais, sendo denominado de MAIDS. Tal sistema não apenas armazenava e recuperava dados de um determinado atributo, mas conseguia também produzir operações de superposição e operações matemáticas e simulações. O sistema também era capaz de gerar relatórios em forma de gráficos. Outro fator de destaque desse sistema era a forma mais versátil com que eram realizadas as atualizações em seu banco de dados através de operações bem simplificadas ao contrário dos demais.
E que de acordo com Silva (op.cit.) outro fator marcante na história dos SIGs foi a publicação em 1969, por Ian MacHarg(2) de um trabalho intitulado Design with nature, no qual estabeleceu e formalizou o conceito de uso do Sistema para a análise de aptidão e uso do solo através da sua capacidade analítica. O sistema poderia combinar e comparar determinados tipos de dados mesmo os mais variados através de modelos predeterminados, produzindo como síntese da análise vários produtos, dentre eles gráficos e mapas.
Ainda segundo o autor, o Sistema proposto por MacHarg teve eficiência comprovada em 1988, quando o próprio MacHarg viria a dizer na cidade de Atlanta (EUA), na conferencia de Urisa:
“Nós temos que ver o computador como um equipamento que pode ampliar, em termos quantitativos, nossas sensibilidades, nossa sensitividade e nossos entendimentos, portanto afetar as modificações feitas por nós sobre o meio ambiente, de modo que possamos aumentar a saúde humana e a qualidade de vida”.
Para Silva (1999) nos anos de 1970 ocorre uma nova fase no desenvolvimento dos SIGs, principalmente aqueles voltados para as questões relativas ao planejamento e ao modelamento de situações, referentes as áreas urbanas, apesar de que nessa época os objetivos eram considerados ainda como sendo modestos e a modelagem geralmente era realizada de maneira simples. Dentre essas operações uma que se tornou famosa em se tratando de modelamentos foi desenvolvido na Austrália, ficando conhecida com o nome de TOPAZ (Technique for the Optimum Placement of Activities in Zones).Foi aplicada com sucesso nos Estados Unidos e na Austrália, em cerca de 40 áreas diferentes.
(2) MACHARG, W. e TOOD, R. (1966) A comprehensive highway route selection method, prepared by the Delaware-Raritam Committee.
Contudo ressalta Silva (op.cit.) que outro fator positivo nessa década foi o surgimento das imagens de Sensoriamento Remoto, vindo a se tornar uma fonte importantíssima de informações para os SIGs. Foram esses produtos incorporados, em 1972, juntamente com outros produtos derivados do processamento digital de imagens de satélite com a finalidade de análises de dados espaciais. Um ano depois um novo sistema gráfico foi produzido pela Intergraph, a fim de atender principalmente a interesses militares, mas foi também utilizado como suporte para as administrações governamentais. Esse sistema produzia um mapeamento automático interativo, ficando conhecido como Nashiville.
Podemos compreender com base em Silva (1999) que a incorporação definitiva dos SIGs em atividades diversas para a sociedade só aconteceu na década de 1980, devido a vários fatores, entre os quais o mais importante: a evolução tecnológica da informática. Como exemplo podemos citar a utilização da plotagem eletrostática, do scaner e das estações de trabalho. Tais incorporações deram um grande impulso na tecnologia de banco de dados a exemplo da ESRI (Earth Research Institute), que desenvolveu seu banco de dados com característica relacional comercial, enquanto o produzido pela Intergraph era do tipo hierárquico.
Na década de 1990 ocorrem outras inovações nos SIGs tais como, a arquitetura dos sistemas, os periféricos e os aplicativos passam a ser ligados em redes, fazendo com que ao final dessa década ocorresse, uma poderosa capacitação de produção gráfica, por meio do processamento de atributos oriundos das análises espaciais com a crescente integração do usuário com os SIGs. Dessa relação pode ser estabelecida funções junto aos mais variados setores da sociedade, tanto governamentais quanto o privado, como uma poderosa ferramenta na área do planejamento, devido à facilidade de uso dos seus aplicativos (SILVA, op.cit).
Nesse sentido ressaltamos a análise realizada em vários trabalhos por Archela (2001), onde a mesma define SIG como sendo um sistema auxiliado por computador para aquisição, armazenamento, manipulação, análise e visualização de dados geográficos. E que tal sistema é a combinação de avanços da Cartografia Digital, dos sistemas de manipulação de banco de dados e do Sensoriamento Remoto com o desenvolvimento metodológico da análise geográfica, para produzir um conjunto distinto de procedimentos analíticos que auxiliam no gerenciamento e na atualização constante das informações disponíveis.
Um conceito mais amplo do SIG, segundo estudos anteriores citados por Archela (2001) é que além de software, um SIG compreende todo um conjunto de dados gráficos e não-gráficos adequadamente armazenados em um ou mais bancos de dados, organizados e estruturados com lógica para responder a questões pré-determinadas.
Deve-se ressaltar que não existe um modelo padrão, capaz de resolver todos o problemas, executar todos os tipos de representação gráfica ou atender a todas as necessidades dos técnicos e instituições que utilizam esses recursos. Quando da escolha de um SIG, deve ser considerada a definição de objetivos, as necessidades do usuário e a análise da estrutura organizacional da instituição na qual o mesmo será implantado.
Assim Archela (2001) ressalta que o SIG pode ser considerado como um dos instrumentos de grande utilidade para o planejamento e gestão, uma vez que possibilita avaliar tendências do crescimento urbano, definir os avanços de redes de infra-estrutura, definir locais estratégicos para a instalação de postos de saúde, hospitais, creches, escolas, áreas de lazer, áreas potenciais de ocupação residencial e industrial, avaliar a porcentagem de cobertura vegetal natural e cultivada pelo homem em atividades de reflorestamento (silvicultura), determinar a extensão de áreas industriais, residenciais, agrícolas entre outros. E determinar áreas piloto que auxiliem na prevenção e combate a incêndios florestais.
O SIG não é simplesmente uma ferramenta que pode ser utilizada na realização de inventários de informações, pois Silva (1999) ressalta que ele pode ser utilizado também para simular e testar modelos ou estimar determinadas situações, e deve conter os seguintes componentes:
a) um sistema de aquisição de dados, que colete ou processe dados espaciais derivados de mapas disponíveis, imagens de satélites, etc;
b) um sistema de armazenamento e recuperação que organize os dados espaciais, de modo a permitir um rápido acesso pelo usuário para subseqüente análise, bem como a atualização e correção do banco de dados espaciais;
c) um subsistema de manipulação e análise de dados que realize uma variedade de tarefas tais como produção de estimativas, modelos de simulação, etc.;
d) um subsistema de relatórios de dados que seja capaz de apresentar todo o banco de dados original, ou parte dele, bem como os dados
manipulados, fornecendo uma saída de modelos espaciais na forma de tabelas, mapas e figuras.
Sendo assim um Sistema “SIG” segundo Silva (1999) deve executar uma série de programas que permitam obter superposições, transformações, desenho de novos mapas e cálculos. Possibilita assim a tomada de decisões em diferentes níveis, com grande objetividade e de maneira confiável, propiciando sempre a análise a partir da informação geográfica, ou seja, aquela que diz respeito ao espaço ou que esteja georeferenciada. Devem-se manter os dados primários em forma de conjunto estruturado logicamente, de forma tabular, evitando assim a perda dos mesmos, pois só e possível implementar um Sistema Geográfico de Informações Espaciais em regiões que apresentam mapeamento concluído ou com cobertura de imagens de satélite.
Para Silva (op.cit.), são utilizados três grupos como sendo as principais fontes de análise espacial de um SIG, aqui denominadas como funções:
1- Funções Locais: são compreendidas como sendo as classes simples, as quais dão origem a valores no mesmo mapa, onde os múltiplos, em dois ou mais mapas, podem ser visualizados nas formas: gráfica, imagem ou tabular;
2- Funções de Vizinhança: estas funções estão dividas em duas modalidades distintas: imediata função, cuja aplicação requer a geração de um Modelo Digital de Elevação (MDE), a fim de se elaborar, por exemplo, mapas de declividade. E a extensiva, que é aplicada principalmente para a produção de mapas de corredores (tipo linear) ou faixas concêntricas (tipo pontual), tomando como alvo determinadas características espaciais, tais como estradas, vias de acesso, rios, habitações, etc.
3- Funções Zonais: também estão divididas em duas modalidades distintas:
inteiras, são utilizadas para a análise de dois ou mais mapas, sendo um no formato de áreas contendo valores associados a uma planilha de dados. Já as parciais são utilizadas em mapas que possuem categorias qualitativas em formato poligonal em um mapa no formato de superfície estatística contínua também conhecido como Modelo Digital de Elevação (MDE).
Quanto as aplicações das técnicas de SIG em relação à modelagem cartográfica, Gomes (2002) ressalta que as mesmas devem ter como características
principais atender aos padrões estabelecidos por normas técnicas e legislação vigente, na busca de uma forma mais eficaz do diagnóstico e da resolução de problemas.
Tais regras e normas, segundo a autora, são estabelecidas a fim de se convencionarem os procedimentos relativos à Cartografia e podem ser encontradas na Norma Cartográfica Brasileira, cuja denominação mais usual e genérica é atribuída a qualquer documento de origem normativa, integrando assim a Coletânea Brasileira de Normas Cartográficas, conforme consta no Decreto nº 89.817 de 20 de Junho de 1984.
A autora (GOMES, op.cit.) explicita que a modelagem cartográfica consiste na utilização de modelos expressos em forma de combinação de mapas, estruturados no encadeamento de regras de transformação espacial de dados geográficos mapeados, tendo como principais características:
- A necessidade de ocorrer à adaptação do SIG como um conjunto de mapas temáticos, onde se deve caracterizar um determinado setor da superfície terrestre, devendo este ser organizado em camadas denominadas como layers de informações associadas á área de estudo. Cada camada tem a função de individualizar um atributo de maneira explícita como, por exemplo, espaço, vegetação, rochas, solos, declividades do terreno, altimetria, etc. ou de maneira implícita obtida através de análises lógicas de coincidência espacial, de vizinhança, etc., disponíveis no SIG;
- A consideração que todo o seu projeto deve estar fundamentado em um modelo de decisão, tendo como resultado a escolha de determinados locais baseados em fatores mapeados espacialmente. Aplica-se para tanto a teoria de decisão, que num contexto de SIG deve ser empregada de forma analítica multicriterial ao nível espacial, tendo o objetivo de avaliação da susceptibilidade.
Recentemente durante a realização do Mapeamento Dinâmico da Cobertura Vegetal nas Montanhas Nurota no Uzbequistão, os autores Mumimov e Benedikt (2005) com o objetivo de desenvolver um software especial baseado em Sistemas de Informações Geográficas e em tecnologia de Sensoriamento Remoto, descreveram a área de estudo a fim de se generalizar os vários tipos de técnicas de análise ambiental.
Os pesquisadores explicaram o estudo básico para o mapeamento das mudanças de vegetação que foi executado com a avaliação das referidas imagens que foram
analisadas utilizado o processamento digital de imagens ERDAS IMAGINE(3) e demais materiais tais como mapas, cartas topográficas, mapas temáticos de cobertura vegetal (inventários florestais) e de uso do solo, que foram analisados por meio de interpretação visual e em extensivos levantamentos de campo, por meio dos quais pode-se obter informações importantíssimas a respeito das mudanças das áreas de vegetação sendo que alguns dados foram extrapolados pela interpretação de imagens por causa da impossibilidade de visitar alguns locais da área de estudo.
Este levantamento, segundo Mumimov e Benedikt (op.cit.), culminou no desenvolvimento de um sistema interativo para o mapeamento dinâmico de uma cobertura vegetal com base em imagens de satélites permitindo assim a elaboração de mapas temáticos a partir de dados coletados tendo como objetivo analisar o impacto de atividades econômicas na área de estudo podendo-se assim prever mudanças ecológicas e geográficas para um longo período de controle e monitoramento ambiental. Esta é uma importante ferramenta de capacitação dos pesquisadores e do governo na tomada de decisões no que diz respeito ao monitoramento dos ecossistemas por meio de medidas efetivas para superar as mudanças negativas em áreas de interesse ambiental. É possível assim prever o desenvolvimento futuro a longo prazo por meio das análises ambientais que podem contribuir para o desenvolvimento regional destas áreas, por meio do acesso deste banco de dados podendo-se tornar uma ferramenta importantíssima nas questões referentes ao Planejamento Ambiental.
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(3) Marca Registrada da plataforma de Geoprocessamento de ERDAS Inc.; Atlanta, GA, EUA.
2.2.1 – Aplicações de SIG em Incêndios Florestais
Os Sistemas de Informações Geográficas (SIGs) têm se mostrado como importantes aliados na prevenção e no combate aos incêndios, uma vez que aumentam a eficiência do sistema de vigilância, tendo em vista que eles podem auxiliar na escolha de locais para a instalação de torres de vigilância na região a ser monitorada (PEZZOPANE et al., 2001). Como forma de otimização de custos foram analisados, segundo o autor, critérios como a proximidade de rodovias e vias de acesso, pontos mais elevados do terreno, topografia, condições climáticas, material combustível e tipo de vegetação, critérios estes que fazem parte do banco de dados que podem ser analisados pelos Sistemas de Informações Geográficas.
Esses critérios já são utilizados em pesquisas de manejo de incêndios florestais como por exemplo, no Parque Nacional de Yosemite, EUA, desde 1990, sendo que em 1996, foi incorporado a estas tecnologias um SIG denominado FIRE, sistema este que integra dados espaciais de material combustível e topografia com dados temporais, direção do vento e umidade do material combustível. A grande novidade no funcionamento desse sistema é que ele pode predizer o comportamento dos incêndios florestais no espaço e no tempo.
Loch (2001) defende a importância da realização periódica do inventário florestal regional ou estadual a fim de se manter o controle contra os desmatamentos em áreas florestais. Salienta também que tais atualizações do respectivo inventário podem ser realizadas utilizando os vários tipos de sensores remotos tais como imagens de satélite ( Landsat TM, SPOT e outros) e fotografias aéreas (coloridas ou preto e branco).
Esse inventário deve ser realizado num período de no máximo 10 anos, sob pena de se perder o controle e a precisão das informações coletadas.
Lesage et al. (2001) destacam a importância do conhecimento do campo no que diz respeito aos incêndios florestais, visto que é necessário muitas vezes tomar decisões de como agir em poucos segundos. Tal preocupação teve início na França a partir de 1970, quando os órgãos responsáveis pela defesa florestal começaram a se preocupar com a elaboração de novos mapas com a finalidade de prevenir os incêndios, mapas estes conhecidos atualmente como mapas de Defesa de Floresta Contra Fogo (DFCI).
Os mapas foram concebidos segundo Lesage et al. (2001), a partir da aplicação de SIGs desenvolvidos especificamente para esse fim, ou seja, a produção de mapas impressos no formato analógico em escalas compatíveis de 1:25.000. Com o
tempo, viu-se que o SIG que gerava os antigos mapas DFCI, apresentava duas desvantagens: primeiro o alto custo na elaboração dos mapas, uma vez que cada departamento (Estado) francês deveria disponibilizá-los em todos os veículos que trabalham na área de monitoramento. Segundo que este mapas de um ano para outro tornavam-se obsoletos. Sendo assim, o governo francês resolveu adotar um SIG que pudesse oferecer tais produtos cartográficos em formato digital, criando-se o Sistema de Informações Geográficas Aplicado a Segurança Civil (SIGASC).
Este novo sistema de acordo com Lesage et al. (op. cit.), veio suprir de forma eficaz o problema apresentado pelo SIG anterior, contribuindo e muito com os órgãos governamentais franceses incumbidos da defesa florestal. As aplicações do novo SIG estão diretamente ligadas à silvicultura bem como à administração e manejo de florestas, por meio de ações preventivas e operacionais no tocante à defesa florestal e administração de emergências de origem florestal. Nesse SIG todas as aplicações só são possíveis por meio da atualização criteriosa do conjunto de informações que compõem um banco de dados. Tais atualizações são realizadas por uma equipe de técnicos especialistas em SIG que compõem os grupos de trabalho baseados em cada departamento francês, tendo como objetivo a coleta e a atualização de dados para que o sistema possa gerar mapas diariamente atualizados em escalas regional e nacional.
O SIG, segundo Lesage et al. (2001), possui também informações importantíssimas quanto à prevenção e combate a incêndios florestais tais como:
localização das unidades administrativas e operacionais, rede hidrográfica, uso da terra, rede viária, localização dos Pontos de Defesa Florestal Contra Incêndio (PDFCI), represas e açudes, variações climáticas, etc, informações estas que constam dos inventários elaborados nos 15 departamentos franceses que integram a costa mediterrânea da França.
Outro exemplo interessante da utilização dos SIGs na área florestal é o sistema implantado no Canadá, que, segundo Lee et al. (2002), utiliza tecnologias dos SIGs mas tem características específicas para a área florestal, denominado como Sistema de Gerenciamento de Incêndio – system Fire Management (sFMS). Foi projetado para apoiar as políticas públicas canadenses no que diz respeito aos incêndios em áreas florestais. Esse sistema, que integra um programa em nível nacional consegue prever e administrar em tempo real ou de hora em hora, alertando para situações iminentes de incêndio que possa estar ameaçando determinada região.
Neste caso o sistema FIRE elabora diversos produtos cartográficos: cartas de comportamento do fogo, cartas de locais com possíveis probabilidades da ocorrência de incêndios, estatísticas quanto à duração do incêndio, bem como cálculo da área que pode ser atingida, podendo predizer quais os impactos que o incêndio poderá causar, ou seja, qual a área queimada e até o percentual da emissão de gás-estufa na atmosfera. Os resultados conseguidos são porque os dados climáticos também são incorporados ao sistema tais como: temperatura, umidade relativa do ar, direção dos ventos, entre outros.
Tais dados são tabulados e posteriormente analisados por uma equipe de especialistas que imediatamente decidem qual a melhor estratégia a ser empregada, a utilização ou não de meios materiais, humanos e inclusive o uso ou não de aeronaves (LEE et al.
2002).
Contudo ressalta Lee et al (op.cit.) que também são utilizadas imagens de satélite AVHRR bem como fotografias aéreas, que contribuem ainda mais com a análise cartográfica da área atingida. Esses dados são disponibilizados também pela internet, o que demonstra a preocupação do Canadá com as questões florestais. Há mais de 30 anos a população canadense mantém uma relação de constante vigilância através de sistemas operacionais, cada vez mais avançados, como é o caso do Sistema Canadense de Monitoramento de Incêndio em Áreas Florestais – Canadian Wildland Fire Information System (CWFIS).
Florenzano (2002) destaca que nas últimas décadas no Brasil ocorreu um aumento expressivo das queimadas e que isso ocorre devido ao aumento da ocupação de seu território, uma vez que o processo de povoamento do país ainda é muito latente.
Defende a importância da detecção e do monitoramento de queimadas e dos incêndios florestais que acabam causando diversas implicações ecológicas, climáticas e ambientais. A autora ressalta a importância da utilização das imagens de satélites para a detecção dos focos de incêndios já que é possível detectá-los e localizá-los em tempo real, em todo o território brasileiro, através de imagens AVHRR dos Satélites NOAA e Landsat-5. As imagens de satélites aliadas ao SIG possuem uma utilidade importantíssima no estudo e monitoramento do meio ambiente, podendo inclusive ser utilizados durante as atividades de planejamento de cidades e regiões.
No trabalho dos pesquisadores Deppe e Paula (2003), estes defendem que o controle adequado de incêndios passa a ser economicamente viável e necessário, uma vez que contribui para a minimização de determinados efeitos e causualidades tais como: as perdas econômicas e a degradação ambiental. Nesse trabalho os autores
