USO E COBERTURA DA TERRA E A DIVERSIDADE DE AMBIENTES DA REGIÃO DOS LAGOS – RJ

Autores

dos Santos, A. (UERJ - FFP) ; Costa, E. (UERJ - FFP) ; Seabra, V. (UERJ - FFP)

Resumo

A Região dos Lagos é composta pelos municípios de Saquarema, Araruama, São Pedro da Aldeia, Iguaba Grande, Cabo Frio e Búzios e esta localizada a leste da região metropolitana do Rio de Janeiro. Essa região sofre constantes práticas de turismo,proporcionadas pelas extensas e belas praias ao longo do seu litoral. Na região também são encontradas diversidades naturais distribuídas pelos municípios como as restingas, florestas, cordões arenosos, mangues, afloramentos rochosos, áreas úmidas e corpos hídricos, composições estas derivadas das relações com as condições físicas e geomorfológicas da região. É de suma importância entender tais diversidades de ambientais para a devida preservação e planejamento ambiental e urbano. Portanto, o estudo visa quantificar e analisar espacialmente a diversidade de ambientes existente na região, a partir de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento.

Palavras chaves

Diversidade de Ambientes; Uso e Cobertura da Terra; Região dos Lagos

Introdução

O uso do solo é um termo que se refere ao modo como a terra é usada pelos seres humanos. A cobertura da terra refere-se à distribuição dos materiais biofísicos sobre a superfície terrestre (JENSEN, 2007). A análise do uso e cobertura da terra é indispensável para estudos ambientais de qualquer natureza, pois permite a compreensão da distribuição das atividades humanas no espaço geográfico, assim como apontam os vetores de pressão e impactos sobre os elementos naturais presentes na paisagem. Estes levantamentos são essenciais ainda para a análise das mudanças na superfície terrestre e das interações existentes entre o meio biofísico e socioeconômico, sobretudo em áreas em que estes processos ocorrem com grande dinamismo. A Região dos Lagos é uma área que apresenta grande dinâmica, pois tem sofrido uma série de mudanças ocasionadas pelo crescimento populacional nos últimos anos, além do aumento na intensidade de fluxo de veranistas, políticas de investimentos em infraestrutura e turismo e declínio de algumas atividades econômicas em detrimento de outras (SEABRA et. al. 2009).É importante destacar que esta região localiza-se entre uma das áreas de maior produção de petróleo do Brasil, que é a Bacia de Campos, e a metrópole do Rio de Janeiro, sofrendo com isso pressões de diferentes fatores e magnitudes. Consideramos como Região dos Lagos os munícipios do Litoral Leste do Estado do Rio de Janeiro, que compreende Saquarema, Araruama, Iguaba Grande, São Pedro da Aldeia, Cabo Frio, Arraial do Cabo e Armação de Búzios.A área de estudo recobre domínios cristalinos, que compõem os maciços costeiros presentes na região, e as coberturas sedimentares. Estas coberturas, em grande parte, caracterizam-se pela presença de planícies costeiras, formando no contato oceano-continente, extensos arcos de praia (MUEHE, 1982). O aspecto que marca a fisionomia da paisagem costeira da região estudada é o desenvolvimento dos cordões litorâneos (MUEHE, 1998), frequentemente ocorrendo em forma de duplos cordões. Estes cordões imprimiram o aspecto retificado a todo o litoral, formando uma linha contínua, apenas interrompida pelos primórdios rochosos que separam as diversas baixadas costeiras. A Região dos Lagos possuiem seu interior uma estrutura lagunar atípica, a Lagoa de Araruama, que é caracterizada por possuir água hipersalina, proporcionada pelas características físico-químicas da região.Uma das principais características da Lagoa de Araruama é a de estuário negativo, onde o somatório das vazões afluentes (fluviais e pluviais) é inferior à vazão de evaporação. Essa circunstância é resultado da associação entre o clima da região e a pequena bacia de drenagem, que promove a característica de hipersalinidade (GOMES, 2009). As características físicas da Região dos Lagos influenciam as atividades socioeconômicas realizadas na área, com destaque para a prática turística e para a exploração de sal. A produção de sal foi a base econômica da região no século XX e tem como consequência a grande quantidade de salinas na região, muitas delas desativadas, tornando-as preocupantes passivos ambientais. A prática turística é a base econômica atual, e está associada ao aumento populacional e à especulação imobiliária de terrenos, potencializando a vulnerabilidade do litoral e dos espaçosnaturais. A partir disso, Souza et al (2003,apud Voivodic 2007) ressalta que ao longo do litoral são encontradas áreas para onde convergem intensa urbanização, atividades industriais de ponta e atividades portuárias, bem como uma exploração turística em larga escala. Portanto, a proposta deste estudo tem como principal objetivo quantificar e analisar os usos e coberturas da terra dos municípios da Região dos Lagos, fazendo uso de imagens Landsat8 (OLI) e metodologia de classificação baseada em objetos (GEOBIA). Destaca-se neste estudo uma atenção maior ao mapeamento das diversidades ambientais, visto que a área possui uma dinâmica muito intensa que afeta principalmente o meio natural.

Material e métodos

A metodologia utilizada para a produção do mapa temático foi a classificação digital de imagem, que é o processo de extração de informação em imagens com o objetivo de reconhecer padrões e objetos homogêneos (INPE, 2006). Dos variados tipos de classificação de imagem, foi utilizada a classificação baseada em objetos, que considera muitos tipos de descritores, tratando-os como parâmetros caracterizadores dos objetos, tais como: cor, textura, tamanho, forma, padrão, localização, contexto, etc. (DEFINIENS, 2010). A construção do mapa de uso e cobertura da terra dos municípios da Região dos Lagos teve início com a aquisição de imagens Landsat8 (sensor OLI) pelo catálogo de imagens do site EarthExplorer 1 da USGS (Agência Geológica Americana). A imagem escolhida é datada do dia 27 de junho de 2014, por ter mínima interferência de nuvens.No software Definiens, primeiramente foi realizado o processo de segmentação, com parâmetro de escala 100 e pesos iguais para todas as bandas. Em seguida foram definidas e estruturadas as classes temáticas, assim como a rede semântica de mapeamento em três níveis. Para a classificação de cada classe temática, com exceção das classes editadas manualmente, foram escolhidas de 10 a 15 amostras distribuídas dentro da área de estudo. Em seguida, foi realizada a modelagem, que consiste na definição de descritores para classificaros polígonos produzidos na segmentação. Além das médias das bandas espectrais, da máxima diferença e do desvio padrão, foram utilizados os seguintes descritores: Builtup, NDBI, NDVI e mapas temáticos (altitude, declividade e geológico-geomorfológico). Os mapas temáticos são auxiliares na distinção de determinadas classes em que somente a resposta espectral não permitia a classificação. O Builtup e o NDBI são utilizados para identificar áreas construídas. O Índice diferença normalizada para áreas construídas (NDBI), calculado por Zhaet al. (2003), tem grandes aplicações para a identificação de áreas urbanas, enquanto o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) aplica-se na identificação de áreas verdes ou em áreas em que a presença de vegetação é escassa. As fórmulas destes algoritmos se encontram a seguir: • Built up = (SWIR1 – NIR) / (SWIR1 + NIR) • NDBI = Builtup – NDVI • NDVI = (NIR – R) / (NIR + R) As principais críticas tecidas à mapeamentos temáticos dizem respeito a falta de padrão nas classes utilizadas, assim como em suas definições. Por esse motivo, é importante ressaltar as classes utilizadas com as suas seguintes descrições para a classificação das imagens, que foram as seguintes: • Afloramento Rochoso: exposição natural de uma rocha na superfície; • Agropasto: áreas de agricultura e solos preparados para cultivos, ou vegetação rasteira (gramíneas), caracterizada por pequenas colinas; também característica em áreas não ocupadas. • Áreas Úmidas: áreas de inundação temporária (não permanente); • Cordões Arenosos: faixas de praia e dunas; • Corpos Hídricos: lagoas, espelho d’água, rios e lagos artificiais; • Floresta: cobertura arbórea típica de mata atlântica, exceto restingas e mangues; • Mangue: vegetação associada às margens de rios, onde haja encontro de águas de rios com a do mar; • Reflorestamento: florestas de eucaliptos; • Restinga: cobertura vegetal em depósitos arenosos; • Salina: área de produção de sal marinho pela evaporação de água salgada. Nesta classe foram agrupadas salinas úmidas - ativas, em funcionamento - e salinas secas – desativadas, em que não há mais nenhuma atividade de produção; • Solo Exposto: solos preparados para cultivo ou construção civil e mineração; • Urbano: áreas que ocorrem ocupação humana, abrangendo desde áreas de menor ocupação, com a presença de lotes vazios (não construídos) à construções verticais e contínuas. Por fim, foi realizado um trabalho de campo para validar o mapeamento as classes e realizar uma edição manual final entre os usos e coberturas a fim de corrigir algumas discrepâncias dos descritores.

Resultado e discussão

A partir das técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento expostas foi possível originar o mapa temático de uso e cobertura da terra da Região dos Lagos (figura 1). Com o resultado obtido é possível fazer análises espaciais e quantitativas (tabela 1) da distribuição dos tipos de coberturas naturais existentes em seu espaço, e também os tipos de usos que o homem proporciona a terra e suas possíveis consequências. A Região dos Lagos corresponde a uma área de 2.147,729 km², correspondentes aos sete municípios classificados. Caracteriza-se por ser uma região em que as atividades pecuárias, de cultivo e áreas de gramíneas são predominantes. Os agropastos cobrem 897,338km² da área mapeada, sendo a cobertura de maior abundância dos municípios, representando 41,78% da cobertura total.Estão distribuídas principalmente pelas planícies e sistemas de colinas, que são as feições mais presentes na área de estudos. As áreas florestadas, que representam 398,118km², correspondem a 18,54% da área mapeada, e são dispostas, em sua maioria, nas encostas e topos dos maciços litorâneos. Este aspecto pode estar fortemente relacionado à dificuldade de ocupação das áreas mais íngremes para atividades de pastagem e ocupação. A vegetação de restinga, 2,06% da área, está localizada próxima ao litoral e em contato com os cordões arenosos.Encontram-se principalmente em unidades de conservação ou em áreas de controle militar. Os cordões arenosos se estendem praticamente por todo litoral e pelas dunas, e são uma feição muito presente na área de estudos.Representam 21,741km² da área, o que resulta em 1,01% de toda superfície da representação temática. Ainda próximo ao litoral, encontram-se os afloramentos rochosos, com apenas 0,10% da área mapeada. A pequena quantidade de afloramentos rochosos deve-se ao fato da região ser uma área predominantemente de baixadas, o que torna possível a visualização de extensas áreas úmidas (9,10%) com superfície de 195,493 km², distribuídas principalmente ao longo das planícies fluviais ou lagunares. O espelho d’água das lagoas destaca-se por apresentar uma cobertura de 282,369km² do litoral leste fluminense (13,15% da área de estudo), mesmo com todas as intervenções antrópicas que estes corpos hídricos vêm sofrendo ao longo do tempo. No entorno da Lagoa de Araruama, estão concentradas as salinas, que são expressivas na Região dos Lagos, e apresentam superfície de 51,546 km², ou 2,40% da área de estudos. Esta atividade econômica encontra- se em declínio, estando abandonada em algumas áreas, configurando-se nestes casos em um notável passivo ambiental. Nota-se em alguns casos, que estas salinas vêm sendo substituídas por ocupações urbanas, o que pode resultar em problemas tanto para a população quanto para os sistemas ambientais locais como um todo. As áreas urbanas encontram-se distribuídas principalmente ao longo de toda faixa mais próxima do mar e ao longo das margens das lagoas costeiras, chegando a 10% de toda área de estudo, correspondente a 214,710 km². As ocupações são geralmente com pouca ou nenhuma verticalização, com exceção de algumas áreas do município de Cabo Frio.Nota-se ainda, em todos os municípios contemplados no estudo, a forte presença de agentes imobiliários envolvidos na negociação de terrenos em áreas de brejo, de encostas e de restinga, e em algumas outras áreas nota-se ainda a ocupação irregular por famílias de pouco poder aquisitivo. Os mangues (0,51%), 10,858km², encontram-se localizados ao entorno da bacia do rio São João, onde há o encontro de água doce com água salgada. Há ainda o reflorestamento (0,96%), que correspondem 20,668 km² da área, e o solo exposto (0,39%), 8,417 Km², que estão situados próximos a áreas urbanizadas. Numa análise mais generalizada (figura 2), onde agrupamos todas as classes de diversidade de ambientes(afloramento rochoso, áreas úmidas, cordões arenosos, floresta, mangue e restinga), os diferentes tipos de usos (agropasto, reflorestamento, solo exposto e urbano) e os corpos hídricos, percebemos que existe um significativo predomínio dos usos (55,53%) sobre a diversidade de ambientes (31,32%), com uma diferença de aproximadamente 517,997 km².

Considerações Finais

O levantamento de dados a partir de imagens de satélite, mapas temáticos, trabalhos de campo e bibliografias, assim como a inserção destes em um banco de dados geográfico, tornou possível a geração de informações que são capazes de indicar a ocorrência e localização dos tipos de usos e coberturas da terra na Região dos Lagos. A partir disso, é possível desenvolver inferências sobre a necessidade de conservação das coberturas naturais distribuídas e analises sobre a forma em que a terra é apropriada pelo homem para usos econômicos e sociais. Com isso, foi possível analisar que há maior predomínio de usos do que coberturas naturais na região, tornando essa apropriação da terra preocupante, no que tange a falta de infraestrutura e planejamento dos municípios. Recentes avanços das técnicas de processamento de imagens digitais têm facilitado a obtenção de informações de forma mais rápida e eficiente, uma vez que não só gerou subsídios para a determinação da distribuição do uso e cobertura da terra, como também abriu uma série de possibilidades de investigação relacionadas à análise e gestão ambiental. É importante ainda salientar que todos os resultados encontram-se disponíveis em ambiente SIG, e poderão ser utilizados em outros estudos na área.

Agradecimentos

Referências

DEFINIENS, The PrinciplesofDefiniensCognition Network Technology.Disponível em: http://earth.definiens.com/learn/technology. Acesso em Janeiro de 2010.
GOMES, NathalieFonseca.Análises de Circulação Hidrodinâmica e de Transporte de Sal em um Estuário Hipersalino: Lagoa de Araruama – RJ. Rio de Janeiro: UFRJ/COPPE, 2009. Programa de Engenharia Oceânica, 2009.
INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Tutorial do SPRING. 2006.
JENSEN, JOHN R. Sensoriamento Remoto do Ambiente: uma perspectiva em recursos terrestres. Tradução José Carlos Neves Epiphanio (Cor.) et al. São José dos Campos, SP. 2ª Edição. 2007.
MUEHE, D. Distribuição e caracterização dos sedimentos arenosos da plataforma continental interna entre Niterói e Ponta Negra, RJ. Revista Brasileira de Geociências, 19(1):25-36. 1982.
MUEHE, D. O litoral brasileiro e sua compartimentação. Cunha, S. B. & Guerra, A. J. T. organizadores. Geomorfologia do Brasil. Capítulo 7. Editora Bertrand Brasil S.A. Rio de Janeiro, RJ. 1998.
SEABRA, V.S., SILVA G.C., CRUZ, C.B.M. The use of geoprocessing to assess vulnerability on the east coast aquifers of Rio de Janeiro State, Brazil.In: Environmental Geology, Volume 57. Number3.Pág.665-674. DOI 10.1007/s00254-008-1345-6. 2009.
VOIVODIC, Ricardo. Gestão ambiental e gerenciamento costeiro integrado no Brasil: uma análise do projeto orla em Cabo Frio-RJ. Dissertação de Mestrado - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Programa de Pós Graduação em Geografia, Rio de Janeiro, 2007.
ZHA, Y., J.GAO, and S. NI, 2003. Use of normalized difference built-up index in automatically mapping urban areas from TM imagery, International Journal of Remote Sensing, 24(3):583–594