UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA
FRANCISCO DAVY BRAZ RABELO
GEOTECNOLOGIAS COMO SUBSÍDIO AO PLANEJAMENTO AMBIENTAL INTEGRADO DO MUNICÍPIO DE BARROQUINHA, CEARÁ - BRASIL
GEOTECNOLOGIAS COMO SUBSÍDIOAO PLANEJAMENTO AMBIENTAL INTEGRADO DO MUNICÍPIO DE BARROQUINHA, CEARÁ - BRASIL
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Geografia, do Centro de Ciências da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre. Área de Concertação: Dinâmica Ambiental e Territorial. Linha de Pesquisa: Estudos Socioambientais Orientador: Prof. Dr. Edson Vicente da Silva
Coorientadora: Profª. Drª Adryane Gorayeb Nogueira Caetano
GEOTECNOLOGIAS COMO SUBSÍDIOAO PLANEJAMENTO AMBIENTAL INTEGRADO DO MUNICÍPIO DE BARROQUINHA, CEARÁ - BRASIL
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Geografia, do Centro de Ciências da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre. Área de Concertação: Dinâmica Ambiental e Territorial. Linha de Pesquisa: Estudos Socioambientais
Aprovado em: ___/___/_____
BANCA EXAMINADORA
_____________________________________________________ Prof. Dr. Edson Vicente da Silva (Orientador)
Universidade Federal do Ceará (UFC)
_____________________________________________________ Prof. Dr. Antonio Jeovah de Andrade Meireles
Universidade Federal do Ceará (UFC)
_____________________________________________________ Prof. Dr. Ernane Cortez Lima
AGRADECIMENTOS
A meus pais, Fátima e José, pelo apoio, incentivo e compreensão, ao longo da vida.
Ao orientador e amigo Prof. Dr. Edson Vicente da Silva e coorientadora Drª Adryane Gorayeb Nogueira Caetano, pelas contribuições e orientações no desenvolvimento da pesquisa, acima de tudo, de fundamental importância na formação pessoal, acadêmica e profissional, na graduação e pós-graduação em Geografia, pela cresça no meu potencial e incentivo à continuidade dos estudos.
À companheira Joalana Araújo Macêdo, pelo acompanhamento na trajetória do mestrado, pela convivência, revisão, formatação e sugestões.
À coordenação do Programa de Pós-Graduação em Geografia, Prof. Christian Dennys Monteiro de Oliveira e ao secretário Erandi Canafístula Araújo pela disposição ao auxilio nos encaminhamentos burocráticos da pós-graduação.
Ao Prof. Dr. José Manuel Mateo Rodriguez, da Universidade de Havana (UH), Cuba, pelos conhecimentos compartilhados sobre estudos geoossistêmicos, em inúmeras oportunidades.
Ao Prof. Dr. Marcos José Nogueira de Souza, da Universidade Estadual do Ceará (UECE), pelos conhecimentos compartilhados nas disciplinas.
Ao Prof. Adunias dos Santos Teixeira, do Departamento de Engenharia Agrícola (UFC), pelos conhecimentos compartilhados nas disciplinas de Geoprocessamento e Sistemas de Informação Geográfica, pelo exemplo de seriedade, competência e dedicação demonstrada ao longo das disciplinas.
Aos professores do Departamento de Geografia da UFC, em especial Antonio Jeovah de Andrade Meireles, Raimundo Castelo Melo Pereira, Marta Celina Linhas Sales, Maria Clélia Lustosa Costa, Paulo Roberto Lopes Thiers, Maria Elisa Zanella, Vládia Pinto Vidal de Oliveira, Alexandra Maria de Oliveira, Maria Florice Raposo Pereira e José Levi Furtado Sampaio, pela base teórica e instrumental da minha formação acadêmica.
Ao Prof. Dr. Daniel Dantas Moreira Gomes, da Universidade de Pernambuco (UPE) pelas contribuições no exame de qualificação e no conhecimento compartilhado nas disciplinas de Sensoriamento Remoto e Sistemas de Informações Geo-Referenciadas.
participar e conviver, tirando grandes lições de vida na convivência.
Aos colegas da pós-graduação em Geografia, em especial Vanessa Barbosa de Alencar e Bruno Gonçalves Pereira, pelas conversas e angústias comuns, além do compartilhamento de informações sobre o litoral oeste do Ceará. E a Camila de Oliveira Louzada pelo incentivo e colaboração.
Aos colegas do Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente (PRODEMA), Antonio Correia Miranda, Clarissa Dantas Moretz-Sohn e Nágila Fernanda Furtado Teixeira.
Aos colegas pelas sugestões ao longo da pesquisa em especial Paula Alves Tomaz e Laura Mary Marques Fernandes.
Aos professores Frederico de Holanda Bastos (UECE) e Carlossandro Carvalho de Albuquerque, da Universidade do Estado do Amazonas (UEA), pelos auxílios nos primeiros trabalhos de campo em Barroquinha.
Ao Prof. Rodrigo Guimarães de Carvalho, da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN) pelas inúmeras conversas, conselhos e sugestões.
Aos membros da banca de defesa: Prof. Dr. Antonio Jeovah de Andrade Meireles (UFC) e Prof. Dr. Ernane Cortez Lima, da Universidade Estadual Vale do Acaraú (UVA) pelas contribuições ao trabalho.
"Homme est la nature prenant conscience d'elle même"
A análise integrada constitui a abordagem metodológica fundamental para estabelecimento de estratégias de planejamento e gestão ambiental. O diagnóstico propiciado pela análise integrada subsidia posteriores etapas de planejamento e gestão ambiental, necessário, para tanto, à conjugação de trabalhos técnicos, apoio político-administrativo e participação comunitária. Análise e planejamento, em escala municipal, considerando o município de Barroquinha, são exemplo da aplicação da metodologia. As geotecnologias vêm se aperfeiçoando, com inovações tecnológicas, em níveis de precisão cada vez mais eficientes como recurso para leitura e interpretação da realidade terrestre. Possibilidades de efetivação de leituras espaço-temporal, com imagens de satélite e de quantificação da dinâmica espacial, têm trazido significativos avanços ao planejamento ambiental, seja na elaboração de diagnósticos, planos de gestão, como também na definição de prognósticos e criação de prováveis cenários paisagísticos futuros. O objetivo geral desta pesquisa consiste em apresentar as aplicações da Geotecnologia como subsídio ao planejamento ambiental integrado, no município de Barroquinha, localizado no noroeste no estado do Ceará, região Nordeste do Brasil, utilizou-se o enfoque metodológico da Geoecologia das Paisagens, almejando abranger, no diagnóstico socioambiental, múltiplos fatores, de ordem natural e antrópicos que, direta ou indiretamente, influenciam na dinâmica dos sistemas ambientais e na qualidade de vida, em múltipla diversidade. algumas características/análise integrada. Foi desenvolvido uma proposta de zoneamento ambiental/geoecológico e funcional/propositivo planejamento de caráter local, ou seja, voltado ao município e comunidade, procurando a instituição de um modelo de, que subsidiam a implantação de programa e projetos para a gestão comunitária e participativa.
ABSTRACT
Integrated analysis is the fundamental methodological approach for the establishment of environmental planning and management strategies. The diagnosis provided by the integrated analysis subsidizes subsequent stages of environmental planning and management, which is necessary for the combination of technical works, political-administrative support and community participation. Analysis and planning, in municipal scale, considering the municipality of Barroquinha, are an example of the application of the methodology. Geotechnologies have been perfecting, with technological innovations, at increasingly efficient levels of precision as a resource for reading and interpreting terrestrial reality. Possibilities for carrying out space-time readings with satellite images and quantification of spatial dynamics have brought significant advances in environmental planning, whether in the elaboration of diagnostics, management plans, as well as in the definition of forecasts and the creation of probable landscape scenarios futures. The general objective of this research is to present the applications of Geotechnology as a subsidy to integrated environmental planning, in the municipality of Barroquinha, located in the north-west of the state of Ceará, in the Northeast region of Brazil, using the methodological approach of Geoecology of Landscapes, aiming to cover , socioenvironmental diagnosis, multiple natural and anthropic factors that directly or indirectly influence the dynamics of environmental systems and the quality of life in multiple diversity. some features / integrated analysis. A proposal was developed for environmental / geoecological and functional / propositional zoning planning of local character, that is, aimed at the municipality and community, seeking the institution of a model of, which subsidize the implementation of program and projects for community and participatory management.
Figura 1 - Síntese do pensamento sistêmico nos estudos ambientais ... 24
Figura 2 - Funcionamento do Geossistema. ... 27
Figura 3 - Fases do planejamento e gestão ambiental adotadas na pesquisa ... 33
Figura 4 - Estrutural geral do Sistema de Informações Geográfica. ... 37
Figura 5 - SCN - Carta Topográfica Matricial (BITUPITÁ-SA-24-Y-A-V). ... 43
Figura 6 - SCN - Carta Topográfica Matricial (CHAVAL-SA-24-Y-C-II-100.000). .... 43
Figura 7 - Representação das curvas de nível, modelo digital de elevação e com imagem PALSAR e AVNIR-2. ... 49
Figura 8 - Representação de matrizes com as classes temáticas geradas para inserção da equação. ... 53
Figura 9 - Exemplo de fusão do Landsat 8 (Composição falsa cor + pancromática). .... 54
Figura 10 - Localização do município de Barroquinha – CE ... 57
Figura 11 - Mapa da costa do Ceará em 1629 ... 58
Figura 12 - Evolução territorial do município de Barroquinha (1900, 1960, 1991 e 2000). ... 59
Figura 13 - Distritos do município de Barroquinha. ... 61
Figura 14 - Unidades Geoambientais de Barroquinha – CE ... 62
Figura 15 - Faixa de praia e pós-praia em Bitupitá. ... 65
Figura 16 - Faixa de praia em Bitupitá. ... 67
Figura 17 - Ortofotomosaico do município de Barroquinha (1968) ... 68
Figura 18 - Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), em vermelho o destaque da vegetação de manguezal. ... 69
Figura 19 - Área de manguezal no estuário do rio Timonha ... 69
Figura 20 - Avanço de duna barcana no distrito de Bitupitá. ... 71
Figura 21 - Dunas fixas próxima ao estuário do Rio Remédios. ... 72
Figura 22 - Eolianitos na praia de Curimã. ... 73
Figura 23 - Migração de duna móvel e soterramento da vegetação de tabuleiro. ... 74
Figura 24 - Depressão interdunar em Curimã. ... 75
Figura 25 - Setor de tabuleiro litorâneo. ... 76
Figura 27 - Gráfico de Distribuição da População Residente ... 78
Figura 28 - Gráfico de população residente no município por faixa etária entre 2000 e 2010. ... 79
Figura 29 - Gráfico da participação da população extremamente pobre no município e no Estado por situação de domicilio em 2010 ... 79
Figura 30 - Gráfico da participação dos setores econômicos do Produto Interno Bruto do Município em 2008. ... 81
Figura 31 - Gráfico com a taxa de crescimento do PIB nominal por setor econômico no Município de Barroquinha e Estado do Ceará entre 2005 e 2008. ... 81
Figura 32 - Gráfico de admitidos e desligados do município de Barroquinha entre 2008 e 2016. ... 82
Figura 33 - Gráfico de distribuição dos postos de trabalho formais por setor de atividades no município em 2010 e 2016. ... 82
Figura 34 - Gráfico de distribuição percentual das cinco maiores despesas do munícipio em 2009. ... 83
Figura 35 - Gráfico de Proporção de domicílios com acesso a rede de abastecimento de água, a coleta de lixo e ao escoamento do banheiro ou sanitário adequado em 2010 ... 84
Figura 36 - Modelo digital de terreno da área de Praia Nova, Barroquinha ... 88
Figura 37 - Modelo digital de superfície da área de Praia Nova, Barroquinha. ... 88
Figura 38 - Modelo digital de terreno da área de Praia Nova, Barroquinha. ... 89
Figura 39 - Residência soterrada por sedimentos arenosos na Praia Nova, Barroquinha. ... 89
Figura 40 - Fotografia aérea de 1968 do campo de dunas de Barroquinha. ... 90
Figura 41 - Campo de dunas em diferentes períodos no litoral do município de Barroquinha (1972 e 2017). ... 90
Figura 42 - Área com fixação de duna pela vegetação em Barroquinha. ... 92
Figura 43 - Trilhas dos carros sobre a área de eolianitos na praia de Curimã. ... 92
Figura 44 - Salina abandonada em Barroquinha. ... 94
Figura 45 - Localidade de Bitupitá e da Ilha Grande, inicialmente nas proximidades do estuário do rio Timonha ... 96
Figura 46 - Regeneração de manguezal em área de antiga salina. ... 97
ambiental... 104 Figura 49 - Técnica de fusão - método IHS, imagem do Lansat 1 (composição falsa cor)
LISTA DE MAPAS
Mapa 1 – Localização dos Distritos de Barroquinha, Ceará ... 22
Mapa 2 – Batimetria e Altimetria da Costa Oeste do Ceará ... 60
Mapa 3 – Unidades Geoecológicas ... 64
Mapa 4 – Formas de Uso e Ocupação ... 91
Mapa 5 – Fluxos de matéria e energia e sistemas ambientais do estuário do Rio Timonha. ... 100
Mapa 6 – Modelo digital de elevação gerado a partir do sensor ALOS PALSAR com 12,5 metros de resolução, evidenciando nos tons mais quentes às áreas de tabuleiro. ... 103
Mapa 7 – Vulnerabilidade do Município de Barroquinha, Ceará ... 105
Mapa 8 – Mosaico de Fotografias Aéreas (1968) do Município de Barroquinha, Ceará ... 108
Quadro 1 - Unidades Globais: Geossistema, Geofácies e o Geótopo. ... 29
Quadro 2 - Tipos de mapas, escala e tipologia. ... 38
Quadro 3 - Estágios de projeção e escalas utilizadas conforme sistema administrativo. 39 Quadro 4 - Classificação ecodinâmica do ambiente. ... 40
Quadro 5 - Avaliação da Estabilidade das Categorias morfodinâmicas e o peso. ... 40
Quadro 6 - Aspecto e representação vetorial e matricial. ... 45
Quadro 7 (A, B, C) - Dados gerais do satélite Alos. ... 47
Quadro 8 - Escala de Vulnerabilidade das Unidades Territoriais Básicas. ... 50
LISTAS DE TABELAS
Tabela 1 - Geologia do município de Barroquinha. ... 51
Tabela 2 - Geomorfologia do município de Barroquinha... 51
Tabela 3 - Unidades Geoecológicas do município de Barroquinha. ... 52
Tabela 4 - Solos do município de Barroquinha. ... 52
Tabela 5 - Vegetação do município de Barroquinha. ... 52
Tabela 6 - Clima do município de Barroquinha. ... 53
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ALOS - Advanced Land Observing Satellite APP - Áreas de Preservação Permanente
AVNIR-2 - Advanced Visible and Near Infrared Radiometer-type 2 COGERH - Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Ceará CPRM - Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais
ESRI - Environmental Systems Research Institute ETM+ - Enhanced Thematic Mapper Plus
FUNASA - Fundação Nacional de Saúde
GIS - Geographic Information Science / Geographic Information System
IBAMA - Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IDACE - Instituto do Desenvolvimento Agrário do Ceará IPECE - Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará JAXA - Japan Aerospace Exploration Agency
LANDSAT - Land Remote Sensing Satelite MDE - Modelo Digital de Elevação
NASA - National Aeronautics and Space Administration OLI - Operational Land Imager
PALSAR - Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar
PRISM - Panchromatic Remote-Sensing Instrument for Stereo Mapping SAR - Radar de Abertura Sintética
SEMACE - Superintendência Estadual do Meio Ambiente SIFT - Scale-Invariant Feature Transform
SIG - Sistema de Informações Geográficas SRTM - Shuttle Radar Topography Mission TM - Tematic Mapper
UAF - Alaska Satellite Facility’s USGS - United States Geological Survey VANT - Veículo Aéreo Não Tripulado
1 INTRODUÇÃO... 18
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA E PROCEDIMENTOS TÉCNICO-METODOLÓGICOS ... 23
2.1 Fundamentação Teórica ... 23
2.1.1 Proposta teórico-metodológica da Geoecologia da Paisagem ... 30
2.1.2 Planejamento Ambiental ... 32
2.1.3 Zoneamento Ambiental... 33
2.1.4 Geotecnologias na Análise Ambiental ... 35
2.1.5 Adaptação da Ecodinâmica em Vulnerabilidade Natural... 39
2.2 Procedimentos Técnico-Metodológicos ... 41
2.2.1 Aplicação dos produtos cartográficos gerados ... 55
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 57
3.1 Caracterização regional e geoecológica do município de Barroquinha 57 3.1.1 Situação geográfica ... 57
3.1.2 Localização... 59
3.1.3 Aspectos Geoambientais ... 61
3.1.4 Aspectos Demográficos e Sociais ... 77
4 DIAGNÓSTICO INTEGRADO ... 85
4.1 Mar Litorâneo ... 85
4.2 Praia e pós-praia ... 86
4.3 Campo de Dunas ... 89
4.4 Planície Fluviomarinha ... 93
4.4.1 Planícies fluviais ... 101
4.4.2 Tabuleiro litorâneo ... 101
5 ECODINÂMICA E VULNERABILIDADES AMBIENTAIS SOBRE
UMA BASE DE ZONEAMENTO GEOECOLÓGICO ... 104
6 ZONEAMENTO FUNCIONAL: PROPOSTA DE PLANEJAMENTO AMBIENTAL DO MUNICÍPIO DE BARROQUINHA ... 110
7 ZONEAMENTO PROPOSITIVO ... 114
7.1 Plano de Gestão Integrada ... 114
7.2 Zona de Preservação Ambiental - ZPA ... 115
7.3 Zona de Conservação Ambiental - ZCA ... 117
7.4 Zona de Recuperação Ambiental - ZRA ... 119
7.5 Zonas de Uso Especifico - ZUE... 121
8 CONCLUSÃO ... 125
1 INTRODUÇÃO
Os ambientes litorâneos compõem áreas de intensa dinâmica, em função do caráter de interface entre o continente e o oceano. Por outro lado, constituem territórios densamente povoados e valorizados. No litoral, concentram-se grande parte das obras, equipamentos e serviços portuários e industriais do país. O Nordeste se destaca pelo processo de uso e ocupação histórico, da costa ao interior, com oito de nove capitais situadas no litoral.
Apesar da ocupação do Estado do Ceará ter sido diferenciada, pois se deu do interior para o litoral o conjunto paisagístico do litoral, progressivamente, vem sendo transformado pela ação antrópica que somado a processos naturais, ocasiona, muitas vezes, graves prejuízos socioambientais e apresenta diferentes níveis de alteração. Desse modo, a ocupação desordenada dos sistemas ambientais modifica diretamente as condições de sustentabilidade ambiental e socioeconômica das comunidades tradicionais e conservação da biodiversidade (MEIRELES; SILVA, 2002; GORAYEB; SILVA; MEIRELES, 2004).
A especulação imobiliária de ambientes litorâneos tem exercido pressão constante e crescente sobre as paisagens naturais e culturais, em áreas litorâneas. O imaginário de viver períodos de vida, com vista contemplativa do mar e praias com coqueirais, tem levado parte da população urbana, com maiores recursos financeiros, à busca de imóveis, em municípios litorâneos, perspectiva em que áreas, ao longo do tempo, tendem a ser ocupadas e cada vez mais estimadas pelos empreendedores (DANTAS, 2007; PEREIRA, 2012; PEREIRA, 2014; DANTAS, 2015).
Nessa linha, os estudos socioambientais da zona costeira são instrumento relevante no diagnóstico de problemas ambientais e na proposição de uso racional de espaços, haja vista que os sistemas ambientais litorâneos são afetados pela ocupação desordenada, desencadeando uma série de prejuízos e impactos socioambientais negativos.
extensão territorial (espaço) e dinâmica (tempo), onde a operacionalização desses modelos propicia visão da situação como um todo – perspectiva holística (SILVA, 2001). O município de Barroquinha situa-se a 402 km de Fortaleza, capital cearense, encontrando-se relativamente isolado geograficamente, em relação aos grandes centros urbanos, localizado sob as coordenadas geográficas 3º01’08” de latitude (S) e 41º08’10” de longitude (WGr), com área de 383,426 km², na mesorregião Noroeste no estado, microrregião do Litoral de Camocim e Acaraú, nordeste do Brasil, limitando-se a norte com os municípios de Camocim e Oceano Atlântico, ao sul com Chaval e Granja, a leste com Camocim e a oeste com o Estado do Piauí e Chaval (mapa 01).
A população pelo último censo do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), de 2010, foi de 14.476 habitantes, com densidade demográfica de 36,76 habitantes por km², percentualmente menor do que o que apresenta no Estado, a densidade demográfica de 56,76 hab/km². Em 2017, a projeção populacional foi de 14.880 pessoas, para o Estado, de 9.020.460, de acordo com o IBGE (2018).
Com o crescimento da população e diversificação das formas de uso e ocupação, acentua-se a necessidade de implementação de estratégias de planejamento ambiental de forma integrada, em escala municipal, em que a delimitação de unidades geoecológicas, com caráter de homogeneidade de condições naturais, atrelada aos indicadores de condições sociais e econômicas, podem auxiliar nas ações e medidas para orientação do planejamento e gestão ambiental, além de melhor organização territorial do município.
Considerando o contexto de novas territorializações do espaço litorâneo brasileiro, a Região Nordeste se destaca quanto ao Litoral Setentrional, onde ainda há espaços naturais pouco ocupados pelas residências e atividades econômicas. O setor extremo noroeste da costa do Estado do Ceará, onde está localizada a área de estudo, constitui, no momento, área ocupada predominantemente pelas comunidades tradicionais formadas de pescadores, marisqueiros, artesãos e pequenos agricultores (TUPINAMBÁ, 1999; LIMA, 2002; MEIRELES et al., 2009; ARAÚJO; PEREIRA, 2015).
intensos fluxos de material e energia, tem limitado a progressiva ocupação?
b) As formas de uso e ocupação têm sido realizadas de acordo com a capacidade de suporte do meio ambiente?
c) Proposta de planejamento ambiental, abalizada pelo zoneamento ambiental, diagnóstico de vulnerabilidades e uma proposta de zoneamento funcional poderão subsidiar formas de uso e ocupação mais bem adequadas às especificidades do ambiente?
Nessa perspectiva, a pesquisa teve como objetivo geral elaborar proposta para melhor organização espacial de áreas litorâneas, pela análise ambiental integrada, com enfoque na Geoecologia das Paisagens e na Ecodinâmica do município de Barroquinha, pelo uso de geotecnologias.
Objetivos específicos:
a) realizar estudo de organização, classificação e taxionomia de estruturas e processos paisagísticos, com destaque para as principais formas de uso e ocupação do município;
b) construir banco de dados geográfico dos recursos naturais e uso e ocupação com informações do município;
c) diagnosticar problemas, limitações e potencialidades de unidades geoecológicas da paisagem, em função de estrutura e funcionamento da área, em relação às atividades socioeconômicas e culturais, representando-as cartograficamente;
(d) propor estratégias e diretrizes de planejamento, no âmbito municipal, representadas pelo zoneamento funcional, com esboço de proposta de plano de gestão.
Como etapas da pesquisa, destacaram-se reconhecimento preliminar do território municipal, inventário de informações secundárias, análise integrada (geoecologia, ecodinâmica e análise de vulnerabilidades), obtenção de diagnóstico integrado e devidas proposições de planejamento territorial de âmbito municipal.
Desenvolve-se pela análise de escala municipal do território de Barroquinha, com suporte do enfoque geoecológico, no trecho compreendido entre estuários dos rios Timonha e Remédios. Incluem-se na análise, distritos de Bitupitá, Araras e Barroquinha, além da sede municipal.
escala 1:5.000, para, assim possibilitar melhor gestão das comunidades litorâneas e entornos imediatos.
O capítulo 02 refere-se ao aspecto teórico e procedimentos metodológicos, destacando-se como referência de base, Geoecologia das Paisagens, princípios do Planejamento Ambiental, Zoneamento Ambiental, uso de Geotecnologias na Análise Ambiental e adaptação da Ecodinâmica, na interpretação das condições de Vulnerabilidade Natural do território de Barroquinha.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA E PROCEDIMENTOS TÉCNICO-METODOLÓGICOS
No desenvolvimento da pesquisa, citam-se autores que embasaram o arcabouço teórico-metodológico, dividido em duas partes: primeira, com a fundamentação teórica e a segunda, com procedimentos técnicos na obtenção de dados.
A Análise Ambiental Integrada é a proposta metodológica adotada em estudos de Geografia, aplicada no Planejamento Ambiental, em diferentes escalas territoriais. A concepção metodológica, por fundamentar-se em teoria geossistêmica, oferece contribuição essencial, na compreensão da dinâmica dos sistemas naturais e formas de uso pela sociedade (ROSS, 2009). A contribuição está em propiciar fundamentos sólidos à elaboração de bases teóricas e metodológicas do planejamento e gestão ambiental, como também subsidiar a construção de modelos teóricos que incorporem princípios de sustentabilidade ambiental ao processo de ordenamento territorial.
2.1 Fundamentação Teórica
Para adequada fundamentação teórica e metodológica de Análise Ambiental Integrada e sua aplicabilidade ao planejamento ambiental e ordenamento territorial, fez-se a revisão de literatura científica de diferentes autores e escolas da Geografia. Com enfoque da Geoecologia da Paisagem, incluindo concepções teórico-metodológicas da análise geossistêmica e ecodinâmica, a princípio, analisam-se publicações de Bertrand (1972; 2007), Sotchava (1977; 1978), Tricart (1977; 1979), Beroutchachvili e Bertrand (1978), Christofoletti (1979, 1999), Bolós (1981), Ross (1990, 1995, 2006), Rougerie e Beroutchatchvili (1991), Troppmair (1995), Golubev (1999), Monteiro (2000), Rodriguez e Silva (2004), Bertrand e Bertrand (2007) e, para avaliação da vulnerabilidade ambiental, utilizam-se estudos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) de Crepani et al. (2001), com base em estudos de Tricart (1977). Na revisão bibliográfica
Geoecologia das Paisagens e Ecodinâmica no Estado do Ceará.
O Enfoque Sistêmico na Geografia
O pensamento sistêmico tem caráter interdisciplinar. Na Geografia apresenta visão de síntese do conjunto do espaço geográfico, no caso dos estudos ambientais, conforme diagrama elaborado por Zonnevelde (1994) (Figura 1), utilizado comumente na categoria de análise geográfica da paisagem, como eixo e sinopse de componentes paisagísticos.
Figura 1 - Síntese do pensamento sistêmico nos estudos ambientais
Fonte: Zonnevelde (1994).
com determinado objetivo e efetuam determinada função”. Com a Teoria Geral dos Sistemas, áreas do conhecimento trabalham e utilizam a abordagem nessa perspectiva.
O conceito de sistema aberto encontrou também aplicação nas ciências da Terra, geomorfologia (Chorley, 1964) e meteorologia (Thompson, 1961), tendo sido traçado detalhada comparação dos modernos conceitos meteorológicos com o conceito organísmico de Bertalanffy em biologia. Convém lembrar que já Prigogine em sua obra clássica (1947) mencionava a meteorologia como um possível campo de aplicação dos sistemas abertos. (BERTALANFFY, 1973 p. 144).
Na Geografia, os estudos com abordagem sistêmica, segundo Gregory (1992), iniciaram com Cholley e Kennedy, na década de 1970, contribuindo para a evolução dos estudos de análise integrada, em contraponto à homogeneização de estudos setorizados, subsidiando os aplicados de forma integralizada, principalmente no âmbito da Geografia Física / Geografia da Natureza, em auxilio ao ordenamento de formas de uso e ocupação e planejamento ambiental.
Como exemplo de repercussão, Ross (2009) destaca o da Geografia, na perspectiva utilitarista e aplicada a interesses de desenvolvimento da antiga União Soviética (URSS), no pragmatismo da ciência aplicada à planificação de serviço do Estado Soviético.
Sotchava (1978, p. 15) propôs o conceito de Geossistema que consiste em que "os geossistemas são fenômenos naturais, todavia os fatores econômicos e sociais, ao influenciarem sua estrutura e peculiaridades espaciais, devem ser tomados em consideração". Dessa forma Sotchava (1978) define:
Geossistema é a expressão dos fenômenos naturais, ou seja, o potencial ecológico de determinado espaço no qual há uma exploração biológica, podendo influir fatores sociais e econômicos na estrutura e expressão espacial, porém, sem haver necessariamente, face aos processos dinâmicos, uma homogeneidade interna (p. 19)
Sotchava (1978) enfatiza que "os geossistemas são fenômenos naturais, todavia os fatores econômicos e sociais, ao influenciarem sua estrutura e peculiaridades espaciais, devem ser tomados em consideração".
Assim, a abordagem sistêmica propicia bases teóricas fundamentais que norteiam a aplicabilidade da metodologia geoecológica, em que unidades do espaço geográfico, como exemplo do recorte territorial do município, constituem territórios objeto de planejamento ambiental, com possíveis subsistemas, no caso, zonas estuarinas e distintas feições geoecológicas.
O critério de homogeneidade das condições naturais é fator principal de análise geoecológica da paisagem. A característica é consequência de fatores genéticos e históricos e condições atuais da paisagem. Considera-se que a homogeneidade é proporcionalmente relativa, pois quanto maior a dimensão paisagística menor a homogeneidade de nível dimensional da paisagem, predominando normalmente a heterogeneidade das condições naturais (RODRIGUEZ; SILVA, 2004).
Segundo Rodriguez (1998), apesar de controvérsias com a primeira utilização do termo Geossistema, pela diferenciação de abordagem da escola soviética e francesa, o termo foi utilizado por Viktor Borisovich Sotchava, objetivando integração entre natureza e sociedade. Na década de 1960, para designar Sistema Geográfico ou Complexo Natural Territorial (MARTINELLI, 2010).
Na perspectiva da paisagem de escola francesa, Bertrand (1971) apresenta conceito similar para geossistema:
“Certa porção do espaço, o resultado da combinação dinâmica, portanto,
instável, de elementos físicos, biológicos e antrópicos que, reagindo
dialeticamente uns sobre os outros um conjunto único e indissociável.”
(BERTRAND, 1971, p. 18).
Figura 2 - Funcionamento do Geossistema.
Fonte: Bertrand (1968).
Apesar das críticas de Tricart (1986), no que diz respeito à falta de clareza, exemplificação e aplicação ao modelo baseado no Complexo Natural Territorial proposto por Sotchava, o autor destaca posteriormente, na obra Ecodinâmica, que utiliza como princípio a teoria sistêmica e a interrelação das partes, para delineamento das relações de equilíbrio dinâmico entre pedogênese e morfogênese:
O conceito de sistema é, atualmente, o melhor instrumento lógico de que dispomos para estudar os problemas do meio ambiente. Ele permite adotar uma atitude dialética entre a necessidade da análise – que resulta do próprio progresso da ciência e das técnicas de investigação – e a necessidade, contrária, de uma visão de conjunto, capaz de ensejar uma atuação eficaz sobre esse meio ambiente. Ainda mais, o conceito de sistema é, por natureza, de caráter dinâmico e por isso adequado a fornecer os conhecimentos básicos para uma atuação – o que não é o caso de um inventário, por natureza estático (TRICART, 1977, p. 67).
O enfoque sistêmico é uma das abordagem teórica dos estudos de Geografia, sobretudo dos voltados ao planejamento, gestão e avaliação de condições do meio ambiente, pela capacidade de interconexão de diferentes variáveis naturais com formas de uso e ocupação do espaço geográfico pela sociedade, superando a hegemonia dos setorizados, ou seja, a abordagem sistêmica trouxe nova perspectiva para análises geográfica e ambiental a partir da segunda metade do século XX, tendo a paisagem categoria de análise principal. A este respeito Monteiro (2001, p. 89) enfatiza:
a paisagem é vista de um modo bem mais dinâmico porquanto não ignora as relações, seus feedbacks e interações, de modo a configurar um verdadeiro
“sistema” onde as áreas pertinentes a ela estão muito além das formas e
Dessa forma, para estudo do dinamismo e interpelação do geossistema, é necessário organização e taxinomia. A proposta de Bertrand (2007) consiste na hierarquização das unidades em Zona, Domínio, Região Natural, Geossistema, Geofácies e Geotopo, em correlação com a escala têmporo-espacial e unidades elementares (quadro 1).
Rodriguez (1994) esclarece que a análise sistêmica baseia-se no conceito de paisagem como “todo sistêmico”, em que se combinam natureza, economia, sociedade e cultura, em amplo contexto de inúmeras variáveis que buscam representar a relação da natureza como sistema e dela com a sociedade. Sistemas formadores da paisagem são complexos e exigem multiplicidade de classificações que podem, segundo o autor, enquadrar-se perfeitamente em três princípios básicos de análise: genético, estrutural sistêmico e histórico, que se fundem numa classificação complexa.
Quadro 1 - Unidades Globais: Geossistema, Geofácies e o Geótopo. UNIDADES DE PAISAGEM ESCALA TÊMPORO-ESPACIAL (A. CAILLEUX J. TRICART) EXEMPLO TOMADO NUMA MESMA SÉRIE DE
PAISAGENS
UNIDADES ELEMENTARES
Relevo (1) Clima (2) Botânica Biogeografia trabalhada pelo Unidade
homem (3)
ZONA G. I Temperada -- Zonal -- Bioma Zona
DOMÍNIO G. II Cantábrico estrutural Domínio Regional -- Domínio região --
REGIÃO NATURAL G. III-IV Picos de Europa estrutural Região -- Andar série -- Quarteirão rural ou urbano
GEOSSISTEMA G. IV-V
Geossistema atlântico montanhês (calcário sombreado com faia
hidrófila a “Aspérula adorata” em “terras fusca”)
Unidade
estrutural Local -- Zona equipotencial --
GEOFÁCIES G. VI
Prado de ceifa com
Molinio-Arrhenatheretea em solo lixiviado hidromórfico formado em depósiito morâinico.
-- -- agrupamento Estádio --
Exploração ou quarteirão
parcelado (pequena ilha em
uma cidade)
GEOTOPO G. VII
“Cadiés” de dissolução com “Aspidium Londhitis Sw” em
microssolo úmido carbonarado em bolsas.
-- Microclima -- Biótipo biocenose Parcela (casa em cidade)
2.1.1 Proposta teórico-metodológica da Geoecologia da Paisagem
A Geoecologia da Paisagem é a proposta metodológica adotada em estudos de Geografia, aplicada a planejamento ambiental, com importante contribuição ao desenvolvimento de propostas de uso e ocupação do espaço geográfico. A concepção metodológica, por se basear em visão geossistêmica, oferece contribuição essencial à compreensão da dinâmica dos sistemas naturais, e a da Geoecologia da Paisagem está em propiciar fundamentos sólidos à elaboração de bases teóricas e metodológicas do planejamento e gestão ambiental, como também subsídios à construção de modelos teóricos que possibilitam incorporar a sustentabilidade ao processo de desenvolvimento (SANTOS et al., 2009).
A metodologia geoecológica se alicerça em base sistêmica e fundamentada na análise integrada dos componentes antrópicos e naturais. Pela caracterização socioeconômica e natural, subsidia a elaboração de documentação temática e a formulação de textos científicos com caráter técnico operacional, tendo em vista o planejamento territorial. Constitui perspectiva inovadora que incorpora valores de interdisciplinaridade e multidisciplinaridade, em pesquisas de análise, diagnóstico e planejamento do espaço geográfico. Considera a interação entre os elementos e processos de inter-relações entre a natureza e a sociedade (RODRIGUEZ; SILVA; CAVALCANTI, 2016).
Seu objeto de análise e interpretação é a paisagem no conceito de formação antroponatural. A perspectiva a considera sistema territorial resultante da composição dinâmica, entre elementos naturais e antropotectogênicos, que sociedade e a dinâmica natural modificam, de forma constante e permanente. Considera-se que, em razão da intensidade e predomínio específico de processos dinâmicos, é possível identificar a formação de paisagens naturais, antroponaturais e antrópicas (RODRIGUEZ; SILVA; CAVALCANTE, 2007).
Em síntese, a paisagem apresenta propriedades intrínsecas enquanto unidade territorial, possível de delimitação e análise, em escala precisa. Apresenta ainda caráter sistêmico e complexo, na constituição de unidade, com níveis específicos de intercâmbio de matéria, energia e informação (SILVA; RODRIGUEZ; MEIRELES, 2011).
Silva, Rodriguez e Meireles (2011) acrescentam que o enfoque geoecológico direcionado à análise da paisagem deve recorrer à inserção de subsistemas natural, econômico e sociocultural, que refletem particularidades da população utilizando recursos e serviços da paisagem, criando, assim, estruturas econômicas e impactos decorrentes.
troca de matéria e energia (RODRIGUEZ, 1994). Rodriguez e Silva (2004) destacam que o procedimento científico de regionalização de paisagens consiste em determinar o sistema de divisão territorial de unidades espaciais de qualquer tipo (administrativa, econômica, natural, etc.) em escala global, regional e local.
Denominada geossistema, enquanto unidade taxonômica, cada unidade de hierarquia ou do sistema de unidades taxonômicas, define-se pelos índices ou parâmetros diagnósticos, claros e precisos. As unidades diferenciadas, na tipologia de paisagens do Brasil, baseadas na homogeneidade relativa, de acordo com a escala, são as seguintes: tipo, subtipo, classe, grupo, subgrupo e espécie (RODRIGUEZ; SILVA, 2002).
A regionalização físico-geográfica (geoecológica ou de paisagem) consiste na análise, classificação e cartografia de complexos físico-naturais individuais, naturais e modificados pela atividade humana e compreensão de sua composição, estrutura, relações, desenvolvimento e diferenciação. (AMORIM; OLIVEIRA, 2007, p. 127)
Há coerência entre os termos utilizados e o conteúdo dos conceitos refletidos. Paisagem natural e Geossistema são conceitos genéricos, pois designam conteúdo geral, por exemplo, similar ao conceito de vegetação, relevo ou solo. Não é possível identificar determinada unidade taxonômica por meio de termo que designa uma noção genérica (RODRIGUEZ; SILVA, 2002).
Unidades definidas na regionalização de paisagens naturais, baseadas na homogeneidade relativa, de acordo com a escala, são as seguintes: subcontinente, país, domínio, província, distrito, região e sub-região (RODRIGUEZ; SILVA, 2002), no caso específico da pesquisa, utilizado critério de município e distrito.
Conforme Rodriguez, Silva e Cavalcanti (2016), a Geoecologia da Paisagem, em procedimentos investigativos, necessita proceder no sentido de:
• Estabelecer sistema universal de distinção, caracterização e cartografia de unidades geoecológicas;
• Desenvolver métodos de análise sistêmica quanto aos atributos e propriedades particulares das paisagens;
• Aprimorar conceitos e procedimentos de avaliação da sustentabilidade geoecológica, como instrumento eficaz na contextualização de diferentes possibilidades para a efetivação do desenvolvimento sustentável.
Existem diferentes valores e utilidades em planejamento e gestão ambiental e territorial. A realidade e objetividade que representam paisagem ou geossistemas naturais não são arbitrárias. Elas se organizam de acordo com relações de forças onde existem ordem e hierarquia. Forças são leis ou regularidades geoecológicas ou geográficas. A classificação, ou seja, construção da hierarquia e sistema de unidades taxonômicas responde a leis, pois existe correlação direta entre componentes, em diferentes escalas de abordagem. Simplificação excessiva da hierarquia de unidades leva ao reducionismo, na interpretação da realidade, por tratar-se, de elaboração de princípios de classificação que correspondam à realidade (RODRIGUEZ; SILVA, 2002).
2.1.2 Planejamento Ambiental
Com relação ao planejamento, Mendez (1999) explica que está atrelado à possibilidade de pensar e criar o futuro, pela valorização do presente e articulação com o passado. Na concepção do planejamento ambiental, ações de gestão se direcionam ao uso da natureza, partindo de visão de inter-relações com componentes do meio ambiente e sociedade.
Silva e Rodriguez (2013) acrescenta que o planejamento ambiental constitui processo organizado de obtenção de informações, de análise e reflexão sobre potencialidades, problemas e limitações do território. Podendo definir metas, objetivos, estratégias de uso de projetos e atividades voltadas para à organização espacial (Figura 3).
Em propostas de planejamento ambiental, com base teórico-metodológica, a Geoecologia da Paisagem se efetiva em diferentes cenários, em razão de objetivos e tendências diversificados. Embora o processo de planejamento seja técnico-científico, não se consolida, sem interação entre os diferentes atores e grupos sociais, econômicos e culturais envolvidos no território a ser planejado. Assim, é necessário viabilizar enfoque participativo, com envolvimento de agentes políticos, econômicos e da população (SILVA; RODRIGUEZ, 2013). Nessa concepção, o planejamento incorpora os seguintes momentos:
• Coleta de informações e depoimentos de diferentes conteúdos e tipos;
• Contato direto na elaboração das diferentes etapas, para referendar resultados;
• Discutir possíveis cenários do planejamento.
Figura 3 - Fases do planejamento e gestão ambiental adotadas na pesquisa
Fonte: Adaptado de Rodriguez e Silva (2013).
A respeito do planejamento ambiental, Christofoletti (2014) comenta que a geomorfologia tem importante papel, em que o conhecimento geomorfológico auxilia na indicação de grandezas integrativas, em escala espacial, local e regional, além de contribuir na diferenciação de categorias específicas, identificação e avaliação de azares naturais, impactos ambientais e na avaliação dos recursos ambientais.
Diakonov e Mamai (2008) apud Rodriguez, Silva e Cavalcanti (2016) afirmam que
o planejamento ambiental, com base na Geoecologia da Paisagem, articula diferentes categorias de gestão e manejo. Faz parte do conjunto da política ambiental, territorial e pública, no sentido de se estabelecer a organização espaço-temporal das atividades da sociedade, em diferente gama de paisagem, visando à criação de novas estruturas antroponaturais devidamente planejadas, sobre conceitos de sustentabilidade ambiental e social.
2.1.3 Zoneamento Ambiental
diversos sistemas de ocupação” (Ribeiro, 1998). O Instituto Brasileiro do Meio Ambiente (IBAMA) define Zoneamento Ambiental como:
o instrumento de ordenamento territorial íntima e indissoluvelmente ligado ao desenvolvimento da sociedade, que via assegurar, a longo prazo, equidade de acesso aos recursos ambientais – naturais, econômicos e sociais -, os quais se configuram, quando adequadamente aproveitados, em oportunidades de desenvolvimento sustentável (IBAMA, 2010, p. 05).
Definem-se as características homogêneas do meio ambiente, acima de tudo, é instrumento propositivo, na medida que racionaliza usos do meio pela capacidade de suporte. Além disso também é instrumento regulatório, pelas leis e decretos que o legitimam como instrumento normativo, Lei 6.938/1981 (Política Nacional de Meio Ambiente), Lei 9.985/2000 (Sistema Nacional de Unidades de Conservação), Lei 10.257/2001 (Estatuto da Cidade), Decreto 4.297/2002 (estabelece critérios para o Zoneamento Ecológico-Econômico).
Atividades e formas de uso são indicadas pelas etapas do diagnóstico e proposta de zoneamento, onde “o zoneamento deve definir as atividades que podem ser desenvolvidas em cada compartimento e, assim, orientar a forma de uso, eliminando conflitos entre tipos incompatíveis de atividades” (SANTOS, 2004, p. 133).
O Decreto Nº 4.297/2002 indica critérios para Zoneamento Ecológico-Econômico (ZEE) no Brasil, como instrumento da Política Nacional de Meio Ambiente (PNMA), regulamenta o art. 9o, inciso II, da Lei no 6.938, de 31 de agosto de 1981, com objetivos e princípios:
Art. 2o O ZEE, instrumento de organização do território a ser obrigatoriamente seguido na implantação de planos, obras e atividades públicas e privadas, estabelece medidas e padrões de proteção ambiental destinados a assegurar a qualidade ambiental, dos recursos hídricos e do solo e a conservação da biodiversidade, garantindo o desenvolvimento sustentável e a melhoria das condições de vida da população.
Art. 3o O ZEE tem por objetivo geral organizar, de forma vinculada, as decisões dos agentes públicos e privados quanto a planos, programas, projetos e atividades que, direta ou indiretamente, utilizem recursos naturais, assegurando a plena manutenção do capital e dos serviços ambientais dos ecossistemas.
Parágrafo único. O ZEE, na distribuição espacial das atividades econômicas, levará em conta a importância ecológica, as limitações e as fragilidades dos ecossistemas, estabelecendo vedações, restrições e alternativas de exploração do território e determinando, quando for o caso, inclusive a relocalização de atividades incompatíveis com suas diretrizes gerais.
I - buscará a sustentabilidade ecológica, econômica e social, com vistas a compatibilizar o crescimento econômico e a proteção dos recursos naturais, em favor das presentes e futuras gerações, em decorrência do reconhecimento de valor intrínseco à biodiversidade e a seus componentes;
II - contará com ampla participação democrática, compartilhando suas ações e responsabilidades entre os diferentes níveis da administração pública e da sociedade civil; e
III - valorizará o conhecimento científico multidisciplinar.
Por fim, esclarece-se sua relação com o direito ambiental brasileiro, pelos seguintes princípios constitucionais:
Art. 5o O ZEE orientar-se-á pela Política Nacional do Meio Ambiente, estatuída nos arts. 21, inciso IX, 170, inciso VI, 186, inciso II, e 225 da Constituição, na Lei no 6.938, de 31 de agosto de 1981, pelos diplomas legais aplicáveis, e obedecerá aos princípios da função sócio-ambiental da propriedade, da prevenção, da precaução, do poluidor-pagador, do usuário-pagador, da participação informada, do acesso eqüitativo e da integração.
Em face dos dispositivos legais, o Zoneamento Ambiental se legitima como importante instrumento legal para planejamento ambiental no Brasil, ao longo do tempo, a aplicabilidade tem sido eficiente, nas diferentes escalas, em âmbito nacional, regional e local.
2.1.4 Geotecnologias na Análise Ambiental
Geotecnologias se inserem no cotidiano humano, na perspectiva acadêmica ou nas aplicações do dia a dia. Ao longo de revoluções técnico-científicas dos séculos XIX e XX, técnicas, tecnologias e equipamentos foram desenvolvidos com necessidades ligadas a aplicações militares, planejamento, gestão e estudos do meio ambiente, contribuindo diretamente para a evolução de tecnologias da geoinformação (SILVA, 2001).
Para compreensão de diferentes técnicas, método de aquisição, análise e processamento de dados geoespaciais, é necessário discutir aspectos basilares, inseridos no meio. De forma ampla, o geoprocessamento se compreende como técnica de processamento de dados georreferenciados, em meio computacional, utilizando-se de métodos estatísticos e matemáticos.
Além da perspectiva de geoprocessamento como técnica, autores indicam paradigma de Ciência da Geoinformação (CÂMARA, 2001), em que o geoprocessamento transcende o caráter meramente tecnicista, compondo novo ramo do conhecimento científico de origem interdisciplinar.
Existem também termos diferenciados ligados ao regionalismo e/ou como determinadas áreas do conhecimento denominam o que seria geoprocessamento, a exemplo do conceito de Geomática ou Geoinformação:
Ciência que se utiliza de técnicas matemáticas e computacionais para a análise de
informações geográficas, ou seja, informações temáticas “amarradas” à superfície
terrestre, através de um sistema de coordenadas. No Brasil, os termos Geoprocessamento e Geomática se referem à mesma coisa, ou seja, Geoprocessamento é utilizado como sinônimo de Geomática. (ROSA, 2009).
Em relação ao termo SIG/GIS, existem acrônimos, sinônimos e conceitos distintos, no geral, denominado de Sistema de Informação Geográfica, podendo também ser apresentado como Sistema de Informações Geográficas, Sistema de Informações Georreferenciadas, Sistema Geográfico de Informação (SGI) e Geographic Information Science (GIS).
Ao longo da evolução do conceito e diferentes denominações, grande parte dos autores Maguire, D.J., Goodchild M.F., Rhind D.W. (1997); Burrough, P.A. and McDonnell, R.A. (1998); Longley, P.A., Goodchild, M.F., Maguire, D.J. and Rhind, D.W. (2005); Tomlinson, R.F., (2005) estruturam SIG em cinco elementos básicos: dados, hardware, software, pessoas e métodos/técnicas.
Na bibliografia clássica, sua estrutura teórica se baseia na interação entre interface, em que o operador insere e manipula dados, pelos mecanismos de entrada e integração dos dados, conceber a geração de produtos finais se dão pela visualização e plotagem. Operações de análise ocorrem por meio da consulta e análise espacial dos dados, e por fim, gerência dos dados espaciais se dá no banco de dados geográfico (Figura 4).
Figura 4 - Estrutural geral do Sistema de Informações Geográfica.
Fonte: CÂMARA (2001).
Câmara (2001) explica que a estrutura geral de banco de dados geográfico se dá pela inter-relação entre interface (usuário e programa), entrada e integração de dados (input), consulta e análise espacial (operações), visualização e plotagem (output) e gerência de dados espaciais (organização).
Rosa (2009), considera o SIG como:
Conjunto de ferramentas computacionais composto por equipamentos e programas que, por meio de técnicas, integra dados, pessoas e instituições de forma a tornar possível a coleta, o armazenamento, o processamento, a análise e a disponibilização de informações georreferenciadas, que possibilitam maior facilidade, segurança e agilidade nas atividades humanas, referentes ao monitoramento, planejamento e tomada de decisão, relativas ao espaço geográfico. (ROSA, 2009, p. 27)
É importante destacar que comumente SIG, são considerados apenas um programa, contudo este é apenas parte do conceito, pela sigla de programas conhecidos: ArcGIS, QGIS, gvSIG, etc.
Na relação entre aplicação de geotecnologias, para mapeamento, montagem do banco de dados e análise da paisagem, com base na geoecologia, é importante destacar que os sistemas formadores da paisagem são complexos e exigem multiplicidade de classificações, e podem se enquadrar perfeitamente em três princípios básicos de análise: genético, estrutural sistêmico e histórico, que se fundem em uma classificação complexa (RODRIGUEZ, 1994).
A aplicabilidade da escala em trabalho de Geoecologia é assim exemplificada por Rodriguez (1994):
Quadro 2 - Tipos de mapas, escala e tipologia.
Mapas Escala Tipologia
Muito detalhados 1:2.000 a 1:10.000 Fácies
Detalhados 1:10.000 a 1:100.000 Comarcas e Localidades
Gerais 1:100.000 a 1:250.000 Localidades e Regiões
Muito gerais 1:250.000 a mais Tipos de Paisagem
Fonte: Rodriguez (1994)
Lima e Martinelli (2008) indicam que Sotchava (1978) orientou-se pelo parcelamento da natureza em unidades elementares de análise para resolução de problemas. Em seguida, pormenorizando e delimitando agrupamentos das unidades, caracterizadas pelos agregados de atributos, se elaborariam “cartas de paisagem”. Nessa perspectiva, Tricart (1965) pondera a classificação taxonômica como melhor noção geográfica de escala. A complexidade da taxonomia destaca os problemas da classificação global das paisagens (BERTRAND, 1971). No caso da compartimentação do relevo, a taxonomia da paisagem proporciona sua classificação e análise. Em todas as paisagens, a dualidade suporte-cobertura, se manifesta e a percepção global imediata corresponde à intercalação dos elementos fundamentais (DELPOUX, 1974).
Quadro 3 - Estágios de projeção e escalas utilizadas conforme sistema administrativo. SISTEMA TERRITORIAL ADMINISTRATIVO ESTÁGIO DE PROJEÇÃO
ESCALA NÍVEL DE INFORMAÇÃO MATERIAIS FÍSICO
GEOGRÁFICOS
País Esquema geral 1:5.000.000
1:1.000.000 Regionalização físico-geográfica (países, zonas e subzonas) Estado, região Econômica Esquema regional 1:1.000.000
1:500.000 Regionalização físico-geográfica Mapa paisagístico tipológico em pequena escala
Grupos de Distritos Esquema de
planejamento regional
1:300.000 Mapa de paisagem em escala média
Regiões físico-geográficas, mapa de processos físico-geográficos atuais (difusão)
Distritos, Grupos de Regiões
Projeto de planejamento regional
1:100.000 1:50.000
Mapa de paisagem em escala média (localidades) Mapas de intensidade dos processos
Mapas avaliativos Região Administrativa Fundamentação
técnico-econômica do plano geral 1:50.000 1:25.000 Mapas de paisagens (localidades, comarcas) Mapas de prognóstico
Povoados, Cidades Plano Geral 1:25.000 1:5.000
Mapas de paisagens (comarcas fácies)
Localidade Projeto de planejamento regional
1:2.000 e maior Mapas de paisagens (estados fácies)
Caracterização de seus regimes naturais-estabilidade
Fonte: Shishenko (1988) apud Rodriguez, Silva e Cavalcanti (2016).
2.1.5 Adaptação da Ecodinâmica em Vulnerabilidade Natural
Tricart (1977) propôs uma metodologia para classificação do ambiente com base no estudo da dinâmica dos ecótopos, a qual denominou de ecodinâmica. Consiste na classificação do ambiente em meios estáveis, intergrades e instáveis, baseada em uma abordagem sistêmica. A este respeito autor indica:
O conceito de unidade ecodinâmicas é integrado no conceito de ecossistema. Baseia-se no instrumento lógico de sistema, e enfoca as relações mutuas entre os diversos componentes da dinâmica e os fluxos de energia/ matéria no meio ambiente. (Tricart, 1977, pag. 31)
Tamanini (2008) define vulnerabilidade do ambiente como suscetibilidade para qualquer tipo de dano, relacionada com fatores de desequilíbrio de ordem natural, expresso pela própria dinâmica do ambiente, e antropogênica, a exemplo do mau uso do solo e de intervenções em regimes fluviais.
Para a análise da vulnerabilidade ambiental, é necessário ter, como partida, o conhecimento e ponderação de atributos de geologia, geomorfologia, solo, vegetação e clima (CREPANI et al., 2001). Cada grupo de sistemas e unidades pode ser mapeado e relacionado
Quadro 4 - Classificação ecodinâmica do ambiente.
Meios estáveis Meios intergrades Meios fortemente instáveis
cobertura vegetal densa
balanço entre interferências morfogenéticas e
pedogenéticas
condições bioclimáticas agressivas, com ocorrências
de variações fortes e irregulares de ventos e
chuvas;
dissecação moderada
relevo com vigorosa dissecação;
ausência de manifestações vulcânicas
presença de solos rasos; inexistência de cobertura
vegetal densa; planícies e fundos de vales
sujeitos a inundações; geodinâmica interna intensa. Fonte: Adaptado de Tricart (1977).
Para Crepani et al. (2001), a escala de vulnerabilidade de unidades territoriais
básicas (Quadro 03), partindo da caracterização morfodinâmica, definida segundo critérios desenvolvidos pelos pressupostos da Ecodinâmica de Tricart (1977) que definem as seguintes categorias hierárquicas por parâmetro morfodinâmico:
Quadro 5 - Avaliação da Estabilidade das Categorias morfodinâmicas e o peso.
Categoria Morfodinâmica Relação Pedogênese/Morfogênese Valor
Estável Prevalece a Pedogênese 1,0
Intermediária Equilíbrio Pedogênese/Morfogênese 2,0
Instável Prevalece a Morfogênese 3,0
Fonte: Crepani et al. (2001).
No desenvolvimento do trabalho, foram necessárias adaptações a proposta de Crepani et al. (2001), por se tratar de município litorâneo, com dinâmica acentuada, alterou-se
ponderação da variável geomorfológica na equação.
2.2 Procedimentos Técnico-Metodológicos
Síntese das Etapas Metodológicas
I. Reconhecimento preliminar da área e obtenção de informações de cartografia básica e temática;
II. Revisão bibliográfica e definição da fundamentação teórica; III. Análise Geoecológica por meio de levantamento de campo; IV. Diagnóstico Integrado;
V. Proposições para Planejamento e Gestão Ambiental.
VI. Na sequência dessa dissertação serão detalhadas as etapas efetivas no desenvolvimento e conclusão da pesquisa em questão.
Na sequência, detalharam-se etapas efetivas do desenvolvimento e conclusão da pesquisa. Os procedimentos técnicos aplicados no desenvolvimento da pesquisa consistiram nas seguintes fases (Figura 4):
i. revisão bibliográfica e cartográfica, inventário e coleta de dados secundários;
ii. atualização e elaboração de mapa básico do município, interpretação de imagens de satélite, análise/inventário, identificação e delimitação de unidades geoecológicas da paisagem;
iii. reconhecimento da verdade terrestre, levantamento de dados primários e construção de diagnóstico da unidade geoecológica com inter-relações;
iv. organização dos dados, elaboração do mapa de unidades de paisagem/formas de uso e ocupação, com texto descritivo;
v. efetivação do diagnóstico ambiental, elaboração de mapa temático com síntese do diagnóstico e seu texto descritivo;
vi. definição da vulnerabilidade ambiental do município;
viii. confecção do mapa de zoneamento funcional, redação final da dissertação e apresentação de resultados;
ix. elaboração de estratégias de planejamento e gestão do município.
A revisão bibliográfica e cartográfica, inventário e coleta de dados secundários, incluem leitura da bibliografia relacionada à pesquisa, bem como a obtenção de bases cartográficas e mapas temáticos de diferentes conteúdos e escalas, além da obtenção de dados de censo e fontes de abrangência regional (IBGE, CPRM, ICMbio), estadual (IPECE, COGERH, IDACE) e municipal (secretarias). As informações, além de subsidiarem o cumprimento do primeiro objetivo específico da pesquisa, ajudaram na construção de dados geográficos da área de estudo.
A aquisição de material cartográfico é extremamente importante para caracterização e mapeamento da área de estudo. Desta forma, listam-se materiais utilizados na pesquisa:
• Cartas topográficas da SUDENE adquiridas digitalmente, em formato .dgn, no site do Exército Brasileiro (DSG) na escala de 1:100.000 (Figura 5 e 6);
• Mapa Geológico e Geomorfológico do projeto Radam Brasil e da CPRM (2004);
• Mapa de solos elaborados pela EMBRAPA (2003);
• Imagens SRTM disponibilizada pelo USGS (2002);
• Imagens do Quickbird com resolução espacial de 60cm, do ano de 2004, da SEMACE;
• Fotografias aéreas de 1968 cobrindo o litoral de Barroquinha adquirida na CPRM;
• Imagens do satélite Landsat (2017/2018) adquiridas no site da NASA.
Recorre-se à leitura e interpretação visual e gráfica da paisagem, pela de interpretação de imagem de satélite e devido reconhecimento de campo. Bases cartográficas utilizadas: cartas da DSG-SUDENE, na escala de 1:100.000 e IPECE, na escala de 1:20.000.
Na escala para planejamento e mapa de unidades de paisagem, utiliza-se como base critério geológico-geomorfológico, como unidades elementares, para delimitação das unidades geoecológicas, identificando-se o predomínio de sistemas genético-processuais e correspondentes subunidades, representadas em mapas, por fim vulnerabilidade ambiental aplicada.
Figura 5 - SCN - Carta Topográfica Matricial (BITUPITÁ-SA-24-Y-A-V).
Fonte: BDGex (2018).
Figura 6 - SCN - Carta Topográfica Matricial (CHAVAL-SA-24-Y-C-II-100.000).
Fonte: BDGex (2018).
modelos de dados espaciais (matricial e vetorial), em ambiente SIG, com diferentes escalas cartográficas e temporalidades, permitindo compreensão de estruturas e fenômenos ocorridos no município de Barroquinha.
Foram adquiridos dados de 1 arco segundo (1") da Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), disponibilizados na plataforma EarthExplorer, do United States Geological Survey1 (USGS), atualmente com resolução de 30 metros. Os dados altimétricos foram geradas
pela conjugação do sistema interferométrico com radar de abertura sintética (SAR), acoplado em um ônibus espacial.
A Missão do ônibus espacial de topografia por radar (Shuttle Radar Topography Mission - SRTM) é um projeto internacional liderado pela Agência Nacional de Inteligência Geoespacial e pela NASA, dos Estados Unidos. Executada pelo ônibus espacial Endeavour durante 11 dias em fevereiro de 2000, seu objetivo foi obter a mais completa base de dados topográfica digital de alta resolução da Terra. (WEBER
et al., 2004, p.09).
Com base nos dados do SRTM e interpretação das imagens de satélite foi possível gerar a representação hipsométrica do município e delimitar as unidades tipológicas da paisagem e seus respectivos sistemas.
Os dados socioeconômicos consideram-se pela análise quantitativa e densidade populacional, formas de uso e ocupação e agrupamentos comunitários da área.
Com a atualização e elaboração de mapa básico do município de Barroquinha, escala de 1:100.000 e interpretação de imagem de satélite da série Land Remote Sensing Satelite
(Landsat), lançado pela National Aeronautics and Space Administration (NASA), das
operações 1, 5, 7 e 8, nos respectivos sensores Multispectral Scanner System (MSS), Tematic Mapper (TM), Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) e Operational Land Imager (OLI),
são imagens disponibilizadas pelo USGS.
Bandas do Landsat possibilitam trabalho com média resolução espacial (15 e 30 metros) compreendendo escala de trabalho. Em seguida, pela delimitação de unidades geoecológicas da paisagem e formas de uso e ocupação, foi possível complementar a análise de gabinete e leitura de informações de sensores remotos, com técnicas cartográficas e de geoprocessamento.
A interpretação das imagens realizou-se com auxílio de Sistema de Informação Geográfica (SIG), observando-se os parâmetros básicos para interpretação e análise de imagem (raster) utilizando elementos primários (localização, tonalidade/cor) e secundários (tamanho, forma e textura), conforme Jensen (2009). Após a compilação interpretação, as imagens foram
vetorizadas no software ArcGIS 10.4, tendo como referência relação aspecto, formato vetorial e formato de varredura (quadro 4).
Quadro 6 - Aspecto e representação vetorial e matricial.
Aspecto Formato Vetorial Formato Varredura
Relações espaciais
entre objetos Relacionamentos topológicos entre objetos disponíveis Relacionamentos espaciais devem ser inferidos Ligação com banco de
dados Facilita associar atributos a elementos gráficos Associa atributos apenas a classes do mapa Análise, Simulação e
Modelagem
Representação indireta de fenômenos contínuos. Álgebra de mapas é limitada
Representa melhor fenômenos com variação contínua no espaço. Simulação e modelagem mais fáceis
Escalas de trabalho Adequado a grandes e a pequenas escalas
Mais adequado para pequenas escalas (1:25.000 e menores)
Algoritmos Problemas com erros
geométricos Processamento mais rápido e eficiente Armazenamento Por coordenadas (mais
eficiente) Por matrizes
Fonte: INPE (2001).
Os Sistemas de Informações Geográficas (SIG) possibilitam trabalho com diferentes modelos espaciais de dados, utilizados para representação de informações que, basicamente se classificam em dados vetoriais e matriciais. Os vetoriais foram caracterizados pelo modo de implantação, pelas entidades gráficas representadas por:
• Pontos: utilizado para representar entidades pontuais, pluviosidade, ou alguma coleta de dados;
• Linhas: ligando pontos, modelo topológico, representando rios, estradas; • Polígonos: representam áreas, malhas municipais, cobertura de solo;
Dados matriciais (raster) se compõem por grades regulares, formados pelo elemento (célula) fundamental, denominado de picture element (pixel), cada célula possuí posição
definida (x e y) e atributo que caracteriza o elemento.
Análise pormenorizada resulta na elaboração de mapa de zoneamento geoecológico, que especifica as atuais condições ambientais de zonas estuarinas, pesquisadas em escala de 1:100.000, abrangendo o âmbito municipal e os distritos de Bitupitá, Araras e Barroquinha.
