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UTILIZAÇÃO DE SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS
NA GESTÃO DA ÁREA DE PROTEÇÃO AMBIENTAL
TAMBABA – LITORAL SUL DA PARAÍBA
MARCOS LEONARDO FERREIRA DOS SANTOS LEONARDO FIGUEIREDO DE MENESES
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba - IFPB Curso Superior de Tecnologia em Geoprocessamento, João Pessoa, PB
Universidade Federal da Paraíba - UFPB
Departamento de Engenharia e Meio Ambiente, Rio Tinto, PB {marcosleo_fs, lfmeneses}@hotmail.com
RESUMO - A crescente conscientização ambiental está condicionando estudos sobre a conservação do meio ambiente. Várias formas de proteção para a natureza foram criadas no Brasil, principalmente após a concepção do Código Florestal em 1965. Depois da criação da legislação ambiental brasileira, pode-se destacar o surgimento de Unidades de Conservação, que mesmo amparadas pela lei são alvos da ação do homem. Diante disto, é indispensável à utilização de tecnologias para auxiliar na gestão dessas áreas de preservação. Atualmente o uso de técnicas de geoprocessamento, vem trazendo benefícios no combate a degradação ambiental. O presente trabalho trata-se da adaptação de uma monografia do Curso Superior de Geoprocessamento do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba - IFPB, e têm o objetivo de estruturar dados geográficos existentes da Área de Proteção Ambiental Tambaba, localizada no litoral sul do Estado da Paraíba, e indicar através do Sistema de Informações Geográficas - SIG, soluções para uma melhoria no seu gerenciamento, por meio da utilização do software de SIG ArcGIS. Analisando os produtos gerados, constata-se a eficácia da metodologia aplicada, uma vez que, a partir da análise dos resultados, é possível auxiliar o trabalho dos órgãos responsáveis pela administração da APA. ABSTRACT - The growing concern with the preservation of the environment leads to discussions about the future of the planet. Various forms of protection for nature were created in Brazil, especially after the design of the Forest Code in 1965. After the creation of the brazilian environmental legislation, we can highlight the appearance of conservation areas, even protected by law are targets of the action of man. Before this, it is essential to use technology to assist in the management of conservation areas. Currently the use of geospatial technologies, through its tools, has brought benefits in combating environmental degradation. This paper is to the adaptation of a monograph Studied Geoprocessing Federal Institute of Education, Science and Technology in Paraíba - IFPB, and are aimed at structuring the existing geographical data from the Environmental Protection Area Tambaba, located at the south the State of Paraíba, and indicate through the Geographic Information System - GIS solutions to an improvement in their management, through the use of GIS software ArcGIS. By analyzing the products generated, there is the effectiveness of the methodology, since, from the analysis of these maps, you can help the work of administration bodies of the APA.
1 INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, o tema planejamento vem ganhando mais importância nas administrações públicas, pois através dessa ferramenta é possível perceber a realidade e avaliar os caminhos, para alcançar um objetivo futuro. Independente de setor, uma gestão pública só terá bons resultados se houver um bom planejamento durante sua gerência.
As novas tecnologias de informação e de tratamento de dados espaciais digitais se tornam
instrumentos indispensáveis ao geoplanejamento à medida que possibilitam, além da espacialização da informação, maior acessibilidade, precisão e velocidade na obtenção e processamento dos dados necessários às análises. Essas novas tecnologias ganham importância cada vez maior, pois propicia conhecer melhor o espaço e a sociedade que o produz e mais refinadamente espacializar a relação entre os dois, como subsidio a tomada de decisão.
A ação do homem continua sendo o grande responsável pela degradação do meio ambiente. Retirada
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de vegetação nativa, queimadas, poluição dos mananciais hídricos, construção de loteamentos em áreas de preservação permanente (APP), entre outros fatores, são ações praticadas contra o meio em que vivemos. Apesar de o Brasil possuir leis ambientais que prevêem punições para crimes em diversos segmentos da fauna e flora, alguns fatores têm contribuído para torná-la pouco ágil, dentre esses, a deficiência no monitoramento e na fiscalização das áreas de preservação ocasionadas pela falta de meios e materiais, tem sido um grande desafio sob o aspecto técnico e econômico, impedindo a uma melhor investigação e colaborando de forma expressiva nas ocorrências de agressões ao meio ambiente.
Nos últimos anos, a utilização de técnicas de geoprocessamento vem suprindo de maneira significativa as deficiências dos órgãos públicos responsáveis pelo combate aos crimes ambientais. Conseguir fornecer informações de grandes áreas em pouco tempo, faz com que essas técnicas se tornem mais atrativas para o uso no monitoramento de áreas de preservação.
Para equacionar e prevenir os problemas citados anteriormente, este trabalho de pesquisa, busca soluções através de técnicas de geoprocessamento, e por meio delas procura-se alcançar uma melhoria na administração da Área de Proteção Ambiental (APA) Tambaba, objeto de estudo deste trabalho.
Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo promover a estruturação dos dados geográficos da área, através do Sistema de Informações Geográficas (SIG) e seus softwares, com organização, padronização e análise de dados existentes, buscando gerar planos de informação para monitoramento e fiscalização da APA.
Para se chegar aos resultados esperados, foram realizadas pesquisas em documentos acadêmicos sobre a área de estudo, utilização de dados digitais cedidos pelo órgão gestor da localidade, além do uso de programas computacionais de geoprocessamento.
2 REFERÊNCIAL TEÓRICO 2.1 Geoprocessamento
A definição de geoprocessamento pode ser exposta como um conjunto de conceitos, técnicas e métodos, englobando uma série de ferramentas de diversas áreas, relacionadas às ciências de cartografia, meio ambiente, planejamento urbano e instrumentos computacionais, que unidas, possibilita a busca de soluções para problemas dos mais diferentes campos de trabalho (SILVA e ZAIDAN, 2004; CÂMARA e MEDEIROS, sd apud ASSAD e SANO, 1998).
Segundo Pina e Santos (2000, p. 12), “geoprocessamento é definido como um termo amplo, que engloba diversas tecnologias de tratamento e manipulação de dados geográficos, através de programas computacionais”.
2.2 Sistemas de Informações Geográficas – SIG O SIG teve sua origem no Canadá em 1964, sua essência está baseada nas operações de consulta e manipulação de dados geográficos, além disso, a aquisição dessas informações representa propriedades significativas da superfície da Terra, uma parte importante da atividade das sociedades organizadas.
Desde as civilizações antigas, dados referentes a localidades da superfície terrestre têm sido coletados por navegadores, geógrafos e outros estudiosos, esta busca de informação se estendeu até os tempos modernos, e são organizados na forma de mapas e imagens (BARBOSA, 1997).
Os SIG são as ferramentas do geoprocessamento responsáveis pelo tratamento computacional de dados geográficos. Também pode ser definido como um conjunto de hardware e software que, unidos, possibilitam inserir, armazenar, combinar, avaliar, e tratar estes dados.
2.3 Geoprocessamento e Áreas de Preservação
É notável o aumento de medidas de combate aos crimes contra o meio ambiente, como ferramenta nesse trabalho, órgãos governamentais organizam programas ambientais usando como suporte técnicas de geoprocessamento, para proteção de áreas de preservação. Uma das formas encontradas para preservação dos ecossistemas foi a implantação de Unidades de Conservação (UC), como parques nacionais, reserva ecológica, reserva biológica e outras.
No Brasil, no que se diz respeito ao meio ambiente, a Lei Federal n. 6.938 de 31/08/1981 que funda a Política Nacional do Meio Ambiente, enfatiza a importância da avaliação do meio ambiente, o estabelecimento do zoneamento ambiental e sistema de informação. Dessa forma, é visível a necessidade de criação de setores e cargos nos órgãos públicos, que se tornem instrumento de apoio na ação governamental de política ambiental.
O geoprocessamento pode ser utilizado na gestão ambiental, como ferramenta para monitorar áreas com maior necessidade de proteção ambiental, acompanhar a evolução da poluição da água e do ar, além de níveis de erosão do solo e ocupação das áreas realizadas de forma indevida.
Para Câmara (1998), mapeamento temático, diagnóstico ambiental, avaliação de impacto ambiental, ordenamento territorial e os prognósticos ambientais, são apontados como os principais problemas ligados aos estudos ambientais, onde é grande o impacto do uso da tecnologia de SIG. O crescente empenho com a proteção e gestão de áreas de conservação do meio ambiente nos últimos anos, propiciou uma maior necessidade da
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utilização de técnicas de Geoprocessamento para auxiliar no monitoramento e gerenciamento dessas áreas.
3 ÁREA DE ESTUDO
A Área de Proteção Ambiental Tambaba – APA Tambaba trata-se de uma Unidade de Conservação, e está classificada como uma unidade de uso sustentável, pois objetiva compatibilizar a conservação da natureza com o uso sustentado dos recursos naturais.
Ela foi criada através do Decreto Estadual Nº 22.882, de 26 de março de 2002. Inicialmente possuía uma área próxima dos 3.270 ha e localizava-se entre as cidades do Conde e Pitimbú. Municípios que estão inseridos na Mesorregião da Mata Paraibana, Pitimbú faz parte da Microrregião do Litoral Sul, enquanto o Conde da Microrregião de João Pessoa.
Através do Decreto Estadual Nº 26.296, de 23 de setembro de 2005, foi divulgada a ampliação dos limites da APA Tambaba, passando a ter uma área de 11.500 ha e fazer parte dos territórios do município de Alhandra que também se insere na Mesorregião da Mata Paraibana e na Microrregião do Litoral Sul do Estado da Paraíba, como pode ser visto na Figura 1.
Assim após a ampliação a área da APA ficou distribuída entre os três municípios da seguinte forma: 45,72% dentro dos limites da cidade do Conde, 39,55% em Pitimbú e os demais 14,73% nos territórios do Município de Alhandra
Desse modo, a APA Tambaba após o aumento de sua área ficou situada entre os paralelos 7º 25’ 00” e 7º 16’ 30” Latitude Sul, e entre os meridianos 34º 55’ 00” e 34º 47’ 30” Longitude Oeste.
Figura 1 – Mapa de Localização da área de estudo Fonte: Pedrosa (2005).
4 METODOLOGIA
Para o desenvolvimento da pesquisa não foi necessária a coleta de dados em campo, já que os mesmos foram adquiridos junto à Superintendência de Desenvolvimento do Meio Ambiente do Estado da Paraíba (SUDEMA). O processo metodológico realizado para se efetuar a aplicação de um SIG como ferramenta de auxilio na gestão da APA Tambaba, utilizou os softwares AutoCAD 2009 e ArcGIS 9.2.
4.1 Tratamento e Organização dos Dados no SIG Os dados cartográficos necessários para o desenvolvimento do estudo foram cedidos em meio digital, em formato vetorial e raster. Porém, nestes arquivos tornou-se necessária a execução de pequenos ajustes, que foram realizadas no programa AutoCAD, para sua posterior utilização no software de SIG.
Os ajustes realizados foram edição de polígonos (criação e fechamento), criação de linhas no formato
polyline e conversão de linhas spline para polyline. Estes
procedimentos foram desenvolvidos com o auxílio dos arquivos raster da região em estudo, que serviram nesta fase, como plano de fundo para a edição vetorial, como pode ser visto na Figura 2.
Figura 2 – Edição vetorial com auxílio da imagem de satélite da Bacia do Rio Bucatu.
Após a execução das correções, cada informação foi separada em um arquivo diferente, com a intenção de se obter uma malha vetorial consistente e organizada, para então usá-la no software de SIG.
Dando continuidade a organização dos dados, o primeiro passo para a utilização das informações no ArcGIS, foi a transformação de todos os dados que se encontravam no formato DWG para arquivos do tipo
shapefile. Posteriormente, todos os dados no formato shapefile foram georreferenciados, e passaram a possuir
Sistema de Coordenadas UTM (Universal Transverse
Mercator) – Zona 25 S, Datum SAD 69 (South American Datum 1969).
Após as etapas de ajuste e organização dos dados, os mesmos foram usados no software de SIG, de modo a serem elaborados os produtos necessários à execução das análises objeto desta pesquisa.
4.2 Geração de Produtos
Dando continuidade ao processo metodológico do presente estudo, serão apresentados três produtos
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diferentes, com a descrição das etapas e ferramentas usadas na geração dos mesmos no programa ArcGIS.
O primeiro produto trata-se da identificação de APP invadidas por loteamentos, na qual foi utilizada a função clip, pois através dela consegue-se recortar os loteamentos que atingem APP, possibilitando o cálculo da área atingida. Na Figura 3, os polígonos na cor vermelha, mostram os lotes que atingem as APP.
Figura 3 – Shapefile de APP, loteamentos e de APP invadidas por loteamentos.
O segundo produto mostra a utilização do ArcGIS para realizar a criação de rotas, com o mapeamento destas informações é possível criar formas de personalizar a ida para um determinado ponto da área de estudo. Para que isso se torne possível, a criação de rotas se torna um produto de extrema importância na gestão da APA.
Para criar rotas utilizando o software ArcGIS, é primordial que todas as feições de vias – que são representadas por arcos – estejam conectadas através de nós, que indiquem o ponto final de um arco e o inicial de outro. Tal conectividade foi confirmada através da criação de uma rede (Network Dataset), utilizando a extensão
Network Analyst, conforme se apresenta na Figura 4.
Figura 4 – Rede criada com as vias de acesso da APA.
Na Figura 4, as estradas são representadas pelos arcos vermelhos, enquanto os nós na cor azul mostram a conectividade nas vias de acesso da APA.
Na escolha da melhor rota, pode-se optar por dois parâmetros de avaliação, que correspondem a tempo e distância. A escolha de um desses elementos acontece na extensão ArcCatalog. Para esta metodologia o atributo de custo escolhido foi a distância, buscando-se a menor rota a ser percorrida entre os dois pontos selecionados para geração deste produto.
O último item gerado mostra a utilização de mapas temáticos em conjunto com o banco de dados (BD) da APA, pois os softwares de SIG disponibilizam aos seus usuários ferramentas que auxiliam na realização de consultas. Estas consultas podem ser feitas através do uso de um BD, característica comum em maior parte dos programas computacionais da área de geoprocessamento.
As consultas podem ser realizadas de duas formas diferentes, a primeira ocorre através seleção por atributos, na qual é permitida a construção de consultas mais especificas usando a Struture Query Language (SQL). A seleção por atributos acontece através da aba selection e sua ferramenta select by attributes. Por meio deste tipo de seleção, são obtidas feições que obedecem aos parâmetros determinados (coluna e valor). Outra forma de pesquisa acontece através da consulta espacial, este método também é realizado na aba selection, usando sua ferramenta select by location.
5 RESULTADOS
Tendo como base o objetivo desse trabalho, elaborou-se um conjunto de resultados que serviram para demonstrar a importância e eficácia dos SIG na gestão das UC.
5.1 App Invadidas Por Loteamentos
Como já citado no item 2 deste trabalho, a APA Tambaba, possui uma área de 11.500 ha. Analisando os produtos gerados nesta pesquisa constatou-se que 2.341,179 ha da APA são ocupados por APP, ou seja, aproximadamente 20,36 % do total da APA.
Foram cedidas para essa pesquisa informações de sete loteamentos urbanos, dos dez presentes dentro da APA, que ocupavam um total de 1.012,519 ha, o que equivale a 8,80% do território da UC.
Conhecidas as informações sobre os loteamentos e as APP, a seguir serão observados alguns dos lotes que praticam algum tipo de invasão nas APP da APA Tambaba. Este tipo de ocorrência indica um desrespeito às leis ambientais em vigência no país, abrindo precedentes para o acontecimento de outros crimes ambientais. Do total de APP existente, aproximadamente 265,6 ha são atingidos por ocupação de terrenos dos
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loteamentos, valor correspondente a 11,35 % da área total de APP, a Figura 5 mostra um exemplo de lote irregular e com uma APP atingida por queimadas.
Figura 5 – Lote irregular com presença de queimadas em APP.
Como consequência desta ocupação indevida, destaca-se o desmatamento, que deixa o solo desprotegido. Estas áreas que deveriam permanecer com sua vegetação nativa, na realidade são vítimas de desmates e queimadas, com a vegetação, em alguns casos, sendo substituída por lotes que são preparados para a ocupação de futuras construções.
5.2 Mapeamento e Criação de Rotas
O produto gerado neste item, fornecerá como resultado informações sobre um percurso que sairá do ponto 1, localizado em uma barragem no município de Pitimbú, e chegará ao ponto 2, localizado em outra barragem no município do Conde (Figura 6), auxiliando no planejamento de ações de preservação da APA.
Figura 6 – Rota criada no software de SIG.
A rota criada possui um comprimento de 8.912,4 m. Essa informação é conseguida através da ferramenta
Network Analyst e seu item Directions Windows como
pode ser visto na Figura 7.
Figura 7 – Ferramenta Network Analyst e seu item
Directions Windows.
Além de dar a distância total, nota-se que na Figura 7, o software fornece todas as informações pertinentes ao percurso, indicando ao usuário qual direção seguir e as distâncias a serem percorridas em cada trecho da rota criada.
Gerenciar um empreendimento exige de seu administrador o mínimo de prejuízo possível, e na gestão ambiental não é diferente. Conhecer os limites e acessos da área administrada é de extrema importância para um bom gerenciamento. Considerando como atributo de custo a menor distância entre as duas barragens, esta aplicação pode ser utilizada como exemplo para o planejamento de uma futura expedição à APA, resultando numa significativa economia temporal e, consequentemente, financeira.
5.3 Análise Por Atributos e Criação de Mapas Temáticos
Os softwares de SIG possuem uma ampla gama de ferramentas, que possibilitam a realização de diversas análises e simulações utilizando os mesmos dados. Esta seção tem o objetivo de mostrar mais alguns resultados conseguidos através do uso de ferramentas básicas do
software.
O ArcGis possibilita ao usuário a criação e o uso de um banco de dados, neste item explorar-se-á o uso de informações sobre as barragens presentes na APA Tambaba, e de forma simplificada mostrar como o usuário do software pode visualizar estes dados.
A primeira forma de utilização do banco de dados ocorre através da seleção por atributos, utilizando-se a linguagem SQL. Na Figura 8 é observada que na cor vermelho estão selecionadas todas as barragens que possuem bombas do tipo “elétrica”.
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Figura 8 – Seleção das barragens que possuem bomba elétrica.
Outra opção usada para conseguir informações do BD é utilizando a consulta espacial, podendo selecionar feições contidas em uma parcela da área de trabalho.
Na Figura 9 é observada a linha na cor amarela que seleciona a bacia hidrográfica do rio Graú, já os polígonos vermelhos selecionados tratam-se das barragens utilizadas no uso da agricultura, apenas dentro da área escolhida.
Figura 9 – Seleção das barragens usadas na agricultura da bacia hidrográfica Graú.
Os mapas temáticos são o produto final das aplicações realizadas em um software de SIG, como foi demonstrado no presente trabalho. Algumas ferramentas podem ajudar a adicionar mais informações no mapa, mesclando os dados gráficos com as consultas do BD.
A seguir serão apresentados dois mapas, que também servirão como instrumento de auxílio no gerenciamento das ações da APA Tambaba.
O primeiro mapa (Figura 10) mostra informações sobre a pedologia da APA, através dele pode-se caracterizar os tipos de solo predominante na APA, com suas distintas associações. Serve estritamente para ser utilizado como condicionante agrícola, definindo áreas propícias para cultivo de uma determinada cultura.
Também através dele pode ser delimitada APP, pois como se observa as áreas de mangue estão mapeadas e de acordo com a Resolução n. 303 da CONAMA, essas áreas são definidas como de preservação permanente.
Figura 10 – Mapa pedológico da APA.
O segundo mapa mostra informações sobre o uso do solo e a presença de barragens em suas divisões (Figura 11).
Figura 11 – Mapa temático das barragens e uso do solo. Na Figura 11 é mostrado o uso do solo da APA e também todas as barragens presentes na área. Através do uso de consultas por atributo e espacial são selecionadas na cor vermelho apenas as barragens presentes nas plantações de cana de açúcar dentro da bacia hidrográfica do rio Graú.
Dessa forma, percebe-se a eficácia da utilização do BD em conjunto com as demais ferramentas do ArcGIS
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em beneficio do gerenciamento da APA, tornando-se mais uma opção dos softwares de SIG em geral na gestão de uma UC.
6 CONCLUSÕES
O desenvolvimento deste projeto teve por objetivo expor como os softwares de SIG, podem, através de suas ferramentas e funções, contribuir e auxiliar na gestão de uma UC, como foi exemplificado com o uso dos dados da APA Tambaba.
O software ArcGIS utilizado como complemento das técnicas de geoprocessamento, se mostrou uma boa ferramenta para a gestão de UC, sendo de fácil utilização, apresentando uma boa interface entre o programa e o usuário, grande número de ferramentas para análises espaciais e proporcionando a confecção de mapas para uma melhor visualização dos resultados obtidos.
Como foi apresentado, o SIG pode colaborar de forma significativa neste tipo de gerência, pois a metodologia utilizada para a execução da pesquisa demonstrou ser apropriada para auxiliar no monitoramento de diversos problemas existentes dentro da APA, e consequentemente amenizar ou até mesmo equacionar de forma definitiva todas as dificuldades que envolvem a gestão da área estudada.
Para a área estudada manter seu potencial ecológico, são indispensáveis ações permanentes de preservação por parte de seus gestores, adotando soluções que venham a minimizar efetivamente os inúmeros transtornos ocasionados pela ação indevida do homem. REFERÊNCIAS
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BARBOSA, C. C. F. Álgebra de mapas e suas aplicações em Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento. Programa de Pós-graduação em Sensoriamento Remoto. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São Paulo, SP, Dissertação de Mestrado, 1997. BRASIL. Lei Federal n º 6.938, de 31 de agosto de 1981. (Política Nacional do Meio Ambiente).
CÂMARA, G.; MEDEIROS, J. S.; BARBOSA, C, C. F.; CAMARGO, E. C. G. Geoprocessamento para Projetos Ambientais. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP , 1998.
PEDROSA, E. C. T.; MENESES, L. F.; VIANNA, P. C. G. Relação Entre Morfologia do Relevo e Uso e Ocupação da Terra na Área de Proteção Ambiental Tambaba - Paraíba. In: SEMILUSO/III Semageo 2005, João Pessoa-PB, 2005.
PINA, M. F.; SANTOS, S. M. Conceitos básicos de Sistemas de Informação Geográfica e Cartografia Aplicados à Saúde. Brasília: OPAS, 2000. P. 121. SILVA, J. X. ZAIDAN, R. T. Geoprocessamento & Análise Ambiental: Aplicações. Rio de Janeiro, RJ: Bertrand Brasil, 2004.
