Aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica na Produção de Cartografia de Risco de Ravinas em Luena (Leste de Angola)

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Aplicação dos Sistemas de Informação Geográfica na

Produção de Cartografia de Risco de Ravinas em Luena

(Leste de Angola)

Emmanuel Arsénio Helena Fernandez Celestina Pedras

Rui Lança

Fernando Martins (fmmartin@ualg.pt)

IV Congresso Internacional de Riscos “Riscos e Educação”

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Objetivo

Elaboração da cartografia da suscetibilidade à erosão hídrica de 3

ravinas da cidade do Luena da província de Moxico (Angola)

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Área de Estudo

: 3 ravinas na cidade do Luena (capital da Província do Moxico, Leste de Angola)

R1

R2

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Área de Estudo

: Ravina 1 (11°48‘S ; 19°52'E) ravina do Elavoco

2013

2016

Muitas residências foram afetadas pela progressão da ravina.

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Área de Estudo:

Ravina 2 (11°48'S ; 19°51'E) Ravina dos caminhos de ferro

2013

2016

Encontra-se próxima da linha férrea de Benguela que liga o porto de Lobito (litoral -província de Benguela) com a vila de Luau (fronteira com a República Democrática do Congo - província de

Moxico).

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Área de Estudo

: Ravina 3 (11°47'S ;19°55’E )

2013

2016

contenção da ravina

Ravina das 7 cunhas

Encontra-se no centro urbano da

cidade

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Clima

: Precipitação e Temperatura

• Clima mesotérmico, húmido de estação seca no inverno (Cwa)

30.9 °C 8.5 °C 22.7 °C 17.2 °C Cacimbo Chuvas Chuvas 231 178 100 23 0 0 1 6 110 209 180 215 Fonte: https://pt.climate-data.org/location/4100

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Metodologia PAP/RAC

Fotografias RGB Fotografias BLUE+NIR MDS NDVI Carta Solos 1: 3.000.000 Carta do uso e ocupação do solo (DIVAGIS) + digitalização Declive Litofácies Mapa de Proteção Mapa de Erodibilidade

Mapa dos Estados Erosivos Mapa de IMF Verão e Inverno Dados climáticos Dados Espaciais Mapa de Suscetibilidade à Erosão Hídrica do Verão Mapa de Suscetibilidade à Erosão Hídrica do Inverno

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Aquisição de dados

Aquisição das imagens aéreas de RGB e BLUE+NIR das 3 ravinas

RGB DJI (SONY) 2.7K Mapir NDVI BLUE+NIR

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Processamento Digital de Imagem

Criação do ortofotomosaico e do Modelo Digital de Superfície com o software

Agisoft PhotoScan

Altitude (m) High : 1310 Low : 1250

Ravina 1

MDS

Ravina 2

Ravina 3

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Processamento Digital de Imagem

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Mapas de Declives: Classes segundo PAP/RAC, 1997 Ravina 1 Ravina 2 5% 62% 4% 67% Ravina 3 (1) Suave (2) Moderado (3) Escarpado (4)Muito Escarpado (5) Extremo 53% 27%

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Litofacies :

Classe E (Classificação litológica segundo PAP/RAC, 1997)

Solo Arenoso (ravina 3)

Solo Siltoso (ravina 1 e 2)

Classes Material/Unidade litológica

A Rocha compactada não alterada (xistos)

B Rochas coesivas fraturadas ou moderadamente alteradas_{(filitos, siltitos , quartzitos)} C Rochas sedimentares com alteração ligeira/moderada (Sérievulcano sedimentar básica associada; Diabases e tufos

intermedios básicos subordinados)

D

Rochas pouco resistentes ou profundamente alteradas

(Complexo margo carbonatado de Silves, Calcários

dolomíticos/Calcarios margosos; Arenitos de Silves, Formação de Mértola e de Mira -grupo do Flysh do Baixo Alentejo).

E Sedimentos muito pouco coesivos ou materiais detríticos(Dunas de areia e dunas de praia; Areias, arenitos e cascalheiras do litoral do Baixo Alentejo e do Vale do Sado.

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Mapas de erodibilidade: Ravina 1

Litofácie

Declive 1(A) 2(B) 3(C) 4(D) 5(E)

1 1 (Bx) 1 (Bx) 1 (Bx) 1 (Bx) 2 (Md)

2 1 (Bx) 1 (Bx) 2 (Md) 3 (Me) 3 (Me)

3 2 (Md) 2 (Md) 3 (Me) 4 (At) 4 (At) 4 3 (Me) 3 (Me) 4 (At) 5 (Ex) 5 (Ex) 5 4 (At) 4 (At) 5 (Ex) 5 (Ex) 5 (Ex)

1 – Baixa (Bx) 2– Moderada (Md) 3– Média (Me) 4– Alta (At) 5– Extrema (Ex) Ravina 1 32% 31% 33% 4% Ocupação (PAP/RAC, 1997)

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Mapas de erodibilidade: Ravinas 2 e 3

Ravina 2 Ravina 3 43% 23% 29% Ocupação 5% 36% 17% 40% 7% Ocupação

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Mapas de Ocupação e Uso do solo

Ravina 1

Ravina 2

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Mapas de NDVI

Ravina 1

Ravina 3

Ravina 2

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Mapas de Proteção

Cobert.

Ocup. Solo s/veg dispersa densa savana SP 5 (MB) 4 (B) areia SP 5 (MB) 4 (B) veg. arb. SP 5 (MB) 4 (B) urbano SP SP SP água SP SP SP agrícola SP 5 (MB) 5 (MB) Classes de proteção: 1 – Muito Alta (MA) 2– Alta (A) 3– Média (M) 4– Baixa (B) 5– Muito Baixa (MB) SP - Sem proteção Ravina 1 Ravina 2 Ravina 3 10% 20%

70%

8% 19%

73%

3% 3%

94%

“Sem Proteção”

( adaptado Paixão, 2012)

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Mapas dos estados erosivos

Classes dos Estados Erosivos:

1– Muito Baixo (MB) 2– Baixo (B)

3– Médio (Me) 4– Alto (A)

5– Muito Alto (MA)

Proteção Erod. Baixa (4) Muito Baixa (5) Sem Proteção Moderada (2) 3 (Me) 3 (Me) 4 (A)

Média (3) 3 (Me) 4 (A) 5 (MA)

Alta (4) 5 (MA) 5 (MA) 5 (MA)

Extrema (5) 5 (MA) 5 (MA) 5 (MA)

Ravina 1 Ravina 2 Ravina 3 5% 9% 86% 4% 13% 83%

“cerca de 90% da área com estado erosivo muito alto”

1% 8%

91%

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Erosividade da chuva

Mede a agressividade da chuva





n

i

t

i

P

IMF

1

2

P_i , precipitação media mensal (mm) P_t, precipitação media anual (mm)

Calculado o Índice Modificado de Fournier

Foi calculado o IMF para o verão, Inverno para diferentes estações meteorológicas

Índice Modificado de Fournier, Corine CEC (1992)

Valores IMF Classificação < 60 Muito Baixo 60 - 90 Baixo 90 - 120 Moderado 120 - 160 Alto

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Erosividade da chuva

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Erosividade da chuva

Precipitação média mensal das estações do Luena e Santo Caloto vs a média das restantes estações meteorológicas selecionadas (2015) 0 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Luena Santo Caloto Outras Estações Cacimbo

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Erosividade da chuva

Precipitação do verão de 2015 (estações da provincia de Moxico) – Interpolação Spline

Maiores valores de precipitação ocorreram a Nordeste de Moxico Menores valores a sul de Moxico.

Em Luena os valores interpolados estão compreendidos entre 1200 mm e 1300 mm

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Erosividade da chuva

Precipitação do Inverno de 2015 (estações da provincia de Moxico) – Interpolação Spline

Valores de precipitação muito baixos < 14 mm Valores < 3 mm no sul de Moxico Em Luena os valores interpolados estão compreendidos entre 3 mm e 14 mm

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Erosividade da chuva: Modelo de Erosividade da Chuva

Erosividade da chuva MDE Latitude Insolação Verão/Inverno Longitude Orientação Temperatura

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Erosividade da chuva

:

Modelo Digital de Elevações e Mapa da temperatura média na província de Moxico Fonte: USGS Orientação das vertentes Insolução do Inverno e Verão Elevação Máxima: 1678 m

Elevação Mínima: 977 m Temperatura Máxima: 27.0º C_{Temperatura Mínima: 16.9 ºC}

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Erosividade da chuva: Orientação das vertentes

Em Luena prevalecem as vertentes para Noroeste e Sudeste NW SE

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Erosividade da chuva: Insolação de Verão e Inverno (Valores médios em Wh/m2)

Insolação de Verão Insolação de Inverno Período Verão:

Dias: 227 (15 de Agosto de 2015) a 136 (15 de Maio de 2016) Período Inverno: Dias: 135 (15 de Maio de 2015) a 227 (15 de Agosto de 2015) Cálculo da média em Wh/m2 para cada período

Não foi considerado no cálculo a eventual nebulosidade do local Insolação média: 219 Wh/m2 Insolação média: 157 Wh/m2

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Erosividade da chuva: Latitude e Longitude

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Erosividade da chuva: Regressão Multilinear (IMF Verão)

IMFverão= coord M × 0,00007278 + coord P × 0,00005352 + Altitude × 0,03172 + Orientação × 0,01118 – 348,9

Satisfeitas as 4 permissas

Normalidade

Distância Cook’s <0.5 Homogeneidade da variância

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Erosividade da chuva: Regressão Multilinear (IMF Inverno)

IMFInverno= - Altitude × 0,009824 - Temperatura × 1.709183 – 54,335171

Satisfeitas as 4 permissas

Normalidade

Distância Cook’s <0.5 Homogeneidade da variância

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Erosividade da chuva: Regressão Multilinear (IMF Verão e Inverno)

Classes de agressividade segundo CORINE – CEC (1992)

IMF Verão IMF Inverno Mínimo: 0 mm Média: 6.9 mm Máximo: 13 mm Mínimo:160 mm Média:187.4 mm Máximo: 230 mm

Índice Modificado de Fournier, Corine CEC (1992)

Valores IMF Classificação

< 60 Muito Baixo

60 - 90 Baixo

90 - 120 Moderado 120 - 160 Alto

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Mapas de suscetibilidade à erosão hídrica:

Ravina 1

Classes de suscetibilidade à erosão hídrica: 1– Muito Baixa(MB) 2– Baixa (B) 3– Média (Me) 4– Alta (A)

5– Muito Alta (MA)

IMF Est. Erosivovos Inverno IMF (<60 mm) Verão IMF (>160 mm) Médio (3) 1 (MB) 5 (MA) Alto (4) 2 (B) 5 (MA)

Muito alto (5) 3 (Me) 5 (MA)

Inverno Verão

100%

5% 9%

86%

“suscetibilidade Média à erosão” “suscetibilidade Muito alta à erosão”

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Mapas de suscetibilidade à erosão hídrica:

Ravina 2

Inverno _Verão

100%

4% 13% 83% “suscetibilidade

Média à erosão” “suscetibilidade Muito alta à erosão”

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Mapas de suscetibilidade à erosão hídrica:

Ravina 3

Inverno Verão

100%

1% 8% 91% “suscetibilidade

Média à erosão” “suscetibilidade Muito alta à erosão”

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1. A região estudada reune as condições propricias ao deslizamento de sedimentos no período chuvoso:

.Altitude acima dos 1200 m . Terreno não plano

. Declive moderado a escarpado (3 a 20%) existindo mesmo na ravina 3 27% de declives extremos (> 35%).

. Vertentes com a direção NW-SE (ravina 2 e 3) e N-S (ravina 1) . Solos siltosos e arenosos

. Pouca vegetação

2. Pelas imagens do Google Earth verifica-se que entre os períodos de 2013-2016 ocorreu um aumento na progressão das ravinas

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Conclusões

3. A norte das ravinas 1 e 2 localizam-se concentrações urbanas e a ravina 3 está localizada no interior do centro do urbano. Situaçao preocupante!!!

4. As cartas de suscetibilidade à erosão hidrica obtidas para as 3 ravinas nos 2 periodos do ano, mostram

que no verão a totalidade das áreas apresentam uma suscetibilidade muito alta e no inverno apresentam essencialmente a classe de média suscetibilidade (85% nas ravinas 1 e 2 e 91% na ravina 3)

5. Verifica-se que na ravina 3, a montante das obras de contenção, algumas zonas foram classificadas de baixa suscetibilidade, o que mostra as vantagens destas obras.

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6. As autoridades competentes deverão tomar medidas que controlem e diminuam o risco associado à erosão: evacuação das populações localizadas nas áreas limitrofes às ravinas, proibição de ocupação agricola, reflorestação e mais obras de contenção. Note-se que na ravina 2 a linha ferrea de Benguela deverá ser protegida.

7. Pretende-se dar continuidade ao estudo por forma a monitorizar a evolução das ravinas e ampliá-lo a outros locais da cidade do Luena e da provincia de Moxico.

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