Autores
Ghisi, T.C.S. (UTFPR) ; Minuzzo, S. (UTFPR) ; Scalabrim, E.C.D. (UTFPR) ; Tabalipa, N.L. (UTFPR) ; Pokrywiecki, T.S. (UTFPR)
Resumo
Este estudo é uma contribuição para determinação das características do entorno urbano da cidade de Marmeleiro - PR, com o uso de um programa SIG (Sistema de Informação Geográfica) denominado ArcGIS e com utilização de imagens SRTM e do satélite Landsat 8. Foram caracterizados a declividade os tipos de solo em sua grande ordem, o uso e ocupação do solo e gerado o mapeamento da susceptibilidade à erosão da área. Como resultados foram obtidos cenários geomorfológicos referente a caracterização do entorno do centro urbano da cidade. Desta forma podemos contribuir para o planejamento urbano de forma a evitar maiores impactos ambientais, norteando a expansão urbana no município.
Palavras chaves
GEOINFORMAÇÃO; USO DO SOLO; ESTUDO AMBIENTAL
Introdução
A maioria das cidades se desenvolveu de forma desordenada e sem planejamento, ocupando espaços que comprometem o uso e a ocupação das cidades, como áreas de grande declividade que não são apropriadas para a instalação de edificações. Esses locais são denominados áreas de riscos e podem trazer diversos prejuízos à população e a cidade em geral. Segundo Faria e Pedrosa apud Andes (2005), faz-se necessário que o conjunto de estratégias e normas permitam prevenir o risco futuro, bem como buscar alternativas de solucionar erros cometidos anteriormente. O processo de urbanização, sem planejamento, provoca a compactação do solo, o que diminui a sua porosidade e capacidade de infiltração, podendo aumentar o potencial das enchentes. A ocupação das terras na Região Sudoeste do Paraná apresenta grande diversidade espaço-temporal: agricultura, pastagens, reflorestamentos, vegetação natural, urbanização. Cada uma delas apresenta características e dinâmica espaço-temporal específicas. Para fins de planificação, de monitoramento, de ordenamento, e de zoneamento territorial, é necessário identificar, qualificar, quantificar, analisar, avaliar e caracterizar as diversas variáveis relacionadas ao uso adequado desses espaços. Como método de análise desses pontos será realizado um estudo das regiões através do Sistema de Informações Geográficas (SIG). Conforme comenta Raitz (2012, p. 46) trata de uma importante ferramenta para análise de paisagem. Podemos definir SIG como o sistema composto de pessoas, meios técnicos e organizacionais, que realizam a recolha, transformação e introdução de dados com objetivo do processamento da informação conforme o seu futuro uso para as investigações geográficas e outras aplicações práticas (Konecny, 1985 apud Raitz, 2012, p.46). Os sistemas de Informações Geográficas (SIG), parte integrante das atuais técnicas do geoprocessamento (ou geotecnologias), são destinados à manipulação das informações georreferenciadas (referenciadas espacialmente), oferecendo recursos para armazenamento, gerenciamento, manipulação e análise de dados, e permitindo a geração de produtos como mapas, relatórios e arquivos digitais (VIVIANI e MANZATO, 2005, p.45). Com esse sistema é possível a geração de novas informações a partir da base de dados, como forma de subsídio para a aplicação em dados de infraestrutura, análise de recursos disponíveis e planejamento para novas atividades. Os sistemas de Informações Geográficas (SIG), parte integrante das atuais técnicas do geoprocessamento (ou geotecnologias), são destinados à manipulação das informações georreferenciadas (referenciadas espacialmente), oferecendo recursos para armazenamento, gerenciamento, manipulação e análise de dados, e permitindo a geração de produtos como mapas, relatórios e arquivos digitais (VIVIANI et al, 2005, p.45). Neste trabalho foi estruturado um banco de dados e estudado a caracterização da região, com sua declividade, tipos de solo e o uso e ocupação do solo no perímetro do entorno urbano da cidade de Marmeleiro, no sudoeste do estado do Paraná. Com esse sistema é possível a geração de novas informações a partir da base de dados, como forma de subsídio para a aplicação em dados de infraestrutura, análise de recursos disponíveis e planejamento para novas atividades.
Material e métodos
O trabalho foi realizado com o auxílio do programa ArcGIS, desde o processamento das imagens, a obtenção da composição colorida e o mapeamento. A determinação da altimetria e da declividade deu-se por imagens do tipo SRTM - Shuttle Radar Topography Mission. Estas imagens foram produzidas em conjunto entre a NASA – National Aeronautics and Space Administration - e agências espaciais Alemã e Italiana, onde em um voo, no ônibus espacial Endeavour, no mês de Fevereiro do ano de 2000 obteve-se a elevação digital mais completa e com mais alta resolução do modelo da Terra. (FARR et al, 2004) Desta forma foi construído o banco de dados do município de Marmeleiro. A declividade em percentagem foi realizada através da ferramenta “Raster Surface → Slope”, presente nas ferramentas de processamento do programa ArcGIS, onde a imagem raster SRTM, com dados de altimetria é convertida em declividade, definida em percentagem. As classes utilizadas para classificação da declividade foram definidas conforme classificação da Embrapa (2006), em cinco classes principais, sendo elas: 0 – 3%, 3,1 – 8%, 8,1 – 20%, 20,1 – 45%, 45,1 – 75%, > 75,1%. O tipo de solo foi caracterizado, conforme sua grande ordem, embasado na carta de tipo de solo da EMBRAPA (2006), Folha SG.22-Y-A; MIR - 516, escala de 1:250.000. Na área estuda as classes de solo encontradas são: LVdf2 – Latossolos Vermelho distroférricos; NVdf6 – Nitossolos Vermelho distroférricos; RRe9 – Neossolos Regolíticos eutróficos. Utilizando álgebra de mapas, os tipos de solos foram reclassificados, com base no livro texto da EMBRAPA, onde são delimitados para cada classe classificado de forma geral (LVdf2, NVdf6 e RRe9) temos uma reclassificação baseada nas classes da declividade desta área e o tipo de solo mais específico encontrado, desta forma geramos um mapa de classes de solo mais preciso. A classificação da erodibilidade do solo foram cruzadas as informações presentes no mapeamento da declividade do uso e ocupação do solo e da classificação do solo, onde cada classe recebeu um peso específico, variando de 1 à 10, conforme nas Tabelas 2, 3 e 4 a seguir. Na sequência, foi realizado o procedimento de “Álgebra de mapas”, onde foram cruzados as informações e os pesos de cada classe dos mapas de declividade, uso e ocupação do solo e da classificação do solo, e estes tiveram os pesos 0,4; 0,3 e 0,3 respectivamente, de modo a obter maior representatividade. As áreas de solo exposto contemplam o maior risco da erosão do solo, pois o mesmo se apresenta sem coberturas, apesar destas áreas de solo exposto serem principalmente áreas de lavouras no período de colheita/plantio o mesmo é considerado para realização nesta carta como solo devido a seu elevado grau de impacto. As áreas de ocupação urbana são propícias a erosão do solo em suas regiões descobertas, onde a incidência de águas pluviais se dá em maior concentração devido as áreas impermeabilizadas. As áreas de vegetação são as que apresentam um menor índice de erosão do solo, pois o protegem do impacto com as gotas da chuva e as raízes das árvores auxiliam na infiltração da água no solo. Além do uso do solo a declividade se apresenta com o maior peso na classificação de susceptibilidade de uma área a erosão, quanto mais declivosa é uma área mais susceptível a erosão ela está. Quanto mais aumentamos a inclinação de uma rampa mais rápido será o escoamento da água superficial e menor a infiltração. O tipo do solo também é importante na classificação quanto a erodibilidade do solo, quanto mais profundo o solo maior é o espaço que a água tem para infiltrar no solo antes de encontrar a rocha mãe e quanto mais novo e mais raso o solo menor é este espaço maior será a quantidade de água a sofrer escoamento superficial. Com o banco de dados estruturado foi possível efetuar a análise sobre a região estudada, sobre a declividade do terreno, o uso e ocupação do solo, as classes e a susceptibilidade à erosão do solo.
Resultado e discussão
A partir de análise e interpretação dos dados obtidos, podemos observar
características do entorno urbano da cidade de Marmeleiro – PR, dentre eles
a declividade, a classificação dos solos, o uso e ocupação do solo e um
mapeamento da susceptibilidade à erosão.
A declividade predominante na região se caracteriza principalmente pela
classe de 8 a 20%, na sequência estão as classes de declive de 20 – 45% e 45
- 75% estas classes englobam predominante morros e morrotes seguidos por
morros e serras e montanhas, em menor área. Desta forma temos as classes de
relevo predominantes são o Ondulado seguido pelo Forte ondulado.
A Figura 1, apresentada a seguir demonstra o mapeamento da declividade para
área de estudo.
As classes do solo se apresentam de forma bem distribuídas na região, com um
pouco de destaque ao Neossolos, seguidos pelos Latossolos.
Os Neossolos se destacam principalmente pela delimitação da área que ocorre
junto as áreas de declividade mais elevadas, sendo propícias a erosividade.
A classificação do solo deu-se a partir da carta da EMBRAPA, e buscou-se o
detalhamento da área, em casos de áreas maiores o nível de detalhe pode ser
maior, pois os polígonos da carta da EMBRAPA abrangiam a área de estudo em
praticamente uma classe de solo.
A Figura 2 apresentada a seguir demonstra o mapeamento das classes de solo
encontrado na área.
O Uso e ocupação do solo se caracteriza, principalmente pela urbanização, o
que é totalmente aceitável visto que a área de estudo está ligada a região
urbana da cidade de Marmeleiro e seu entorno. Podemos ainda destacar as
áreas de solo exposto, que estão ligadas a palhadas depositadas após
colheita em áreas agricultáveis, e áreas recém plantadas, o que ocorre
devido ao uso do plantio direto sobre a palha, bem como as áreas de
implantação de novos loteamentos. As áreas de uso agrícola, principalmente
lavouras, ocorrem em pequenos espaços devido a época do ano em que a imagem
foi obtida, no início de outubro, o que caracteriza uma época de colheitas e
plantios.
A vegetação se destaca em áreas no entorno urbano, estão ligadas a mata
ciliar de rios e a áreas com declividade mais elevada.
Podemos observar esta classificação do uso e ocupação do solo na Figura 3
apresentada a seguir.
A partir destes dados foi elaborada a carta com as informações sobre a
susceptibilidade à erosão do entorno urbano da cidade de Marmeleiro – PR.
A Figura 4 apresentada a seguir demonstra o mapa com as informações sobre a
susceptibilidade à erosão da área.
Como podemos observar na área existem classes com pesos de 1 à 10 para a
susceptibilidade de erosão do solo, desta forma foram divididos a partir das
nodas em classes de susceptibilidade à erosão do solo, as quais foram:
1,29 – 3,38: Risco muito baixo
3,39 – 5,08: Risco Baixo
5,09 – 6,48: Risco Moderado
6,49 – 8,19: Risco Alto
8,2 – 10: Risco Elevado
Esta divisão ocorreu de forma automática pelo programa ArcGIS, por
semelhança de classes na álgebra de mapas.
Podemos observar que o risco elevado ocorre em todos de encostas e estas
circundam a área. Podemos, novamente, destacar que este fato é mais
acentuado nesta imagem devido a ser utilizado o divisor de águas como
limites para o estudo.
As classes de risco moderado e alto são mais aparentes na área, indicando
que deve-se ter cuidados para usufruir do espaço.
Para o casos das áreas agricultáveis, o mais indicado é o uso do plantio
direto, onde a palhada da cultura anterior serve como proteção do solo até o
crescimento da próxima cultura, outra opção é o uso de terraceamento, onde o
solo é dividido em patamares, diminuindo o escoamento superficial.
Para as áreas urbanas podemos adotar cuidados para evitar a erosão do solo
que consistem no plantio de gramados e a elevação dos demarcadores de ruas e
lotes, conhecidos como “meio-fio”, desta forma a água das chuvas fica retida
nos espaços vagos e o gramado auxilia em sua infiltração.
Nas áreas urbanas impermeabilizadas pode-se fazer redes de drenagem buscando
a redução da velocidade dá água, com simples obras de engenharia ou lagos
artificiais.
Através da aplicação de medidas preventivas, como as descritas anteriormente
teremos uma redução na erosão do solo, contribuindo para diminuição de
impactos ambientais, tanto nos solos como nas redes fluviais, bem como
podemos buscar uma sociedade mais atenta aos problemas ambientais os
evitando e prevenindo.
Carta das Classes de Declividade.
Carta do Uso e Ocupação do Solo
Carta do Uso e Ocupação do Solo
Carta da Susceptibilidade de erosão do Solo
Considerações Finais
No transcorrer deste trabalho, foram abordados tópicos diferenciados, que permitiram avaliar o potencial da área destinada à construção e expansão da Cidade de Marmeleiro – PR, bem como caracterizar o relevo, o solo e a ocupação existentes nesse espaço e os graus de susceptibilidade a erosão do solo. Avaliado os condicionantes físicos, foi possível realizar um mapeamento de pontos frágeis à erosão e zonas de elevada declividade, desta forma poderá nortear o processo de execução de obras de implantação de ruas, terraplanagem e índices de ocupação do solo. A metodologia aplicada neste artigo pode ser considerada fácil de ser interpretada, obtendo através da visualização o entendimento e a compreensão da representação gráfica. Quanto ao mapa de uso e ocupação do solo no município de Marmeleiro, podemos considerar que as imagens do satélite aliados ao SIG constituem ferramentas importantes para quantificar as ocupações do solo e fornecer informações para planejar medidas de modo que diminua os problemas ambientais e contribua para o desenvolvimento urbano de forma planejada. Possibilitando um estudo prévio sobre o potencial de uso do solo urbano, respeitando os limites instituídos pela declividade e o tipo de solo encontrados em uma área, podemos evitar futuros riscos ambientais e danos a população que habitará a região, tendo desta forma uma ocupação urbana adequada respeitando a morfologia local e o meio ambiente.
Agradecimentos
Referências
Assessoria de imprensa. Prefeitura municipal de Marmeleiro. Disponível em <www.prefeiturademarmeleiro.org.br> Acesso 23 jun. 2015.
EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuária. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 2. ed. Rio de Janeiro, 2006.
FARR, T. G. et all. The Shuttle Radar Topography Mission. Rev. Geophys., 45, RG2004, doi:10.1029/2005RG000183. Disponível em < http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/srtmBibliography.html> Acessado em Nov. 2014.
IAPAR - INSTITUTO AGRONÔMICO DO PARANÁ. Cartas Climáticas Básicas do Estado do Paraná. Londrina – PR, 1994.
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Informações Estatísticas. Disponível em: < http://cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?codmun=411540>. Acessado nov. 2014.
CPRM - Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais. Mapa hidrogeológico da américa do sul: Escala : 1:5.000.000 : texto explicativo / UNESCO, Departamento Nacional de Produção Mineral. [e]. Brasília: 1996.
MARCHIORE, J. Avaliação hidrossedimentológica da Bacia Hidrográfica do Rio Quatorze, Francisco Beltrão (PR), por meio de modelo hidrológico computacional. 2014. 101 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2014. MARCHIORE, Jakcemara. Avaliação hidrossedimentológica da Bacia Hidrográfica do Rio Quatorze, Francisco Beltrão (PR), por meio de modelo hidrológico computacional. 2014. 101 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2014.
MINEROPAR (2002) – Projeto Riquezas Minerais – Avaliação do potencial mineral e consultoria técnica. Curitiba, Set. 2002.
MONCERATT, A. E. e PINTO, S. dos A. F. Caracterização e adequação do Uso da Terra utilizando técnicas de Sensoriamento Remoto e Sistemas de Informações Geográficas. Anais VIII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Salvador, 14-19 abr 1996, INPE , p. 207-209.
NOVO, E. M.L. DE M. Sensoriamento Remoto - Princípios e Aplicações. 2 ed. São Paulo-SP: Editora Edgard Blucher LTDA, 1993.
PONZONI, F. J. & SHIMABUKURO, y. E. Sensoriamento remoto no estudo da vegetação. São Joseé dos campos, SP: A. Silva Vieira Ed., 2007.
RAITZ, C. S. Análise do Uso e ocupação do solo como suporte a preservação dos recursos hídricos. 2012. 140 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2012.
ROCHA, C. H B. Geoprocessamento: Tecnologia Transdisciplinar. Ed. Do Autor, Juiz de Fora MG, 2000.
SANTOS, R., D. at all. Manual de descrição e coleta de solo no campo. 5. ed. Viçosa: Centro Nacional de Pesquisas de Solo, 2005.
SILVA, F., T. C. et all. Degradação Ambiental Em Áreas Destinadas À Pecuária Na Sub-Bacia Hidrográfica Do Rio Sana, Macaé – RJ Revista de Geografia UFPE.V. 29, N 01, 2012.
TUCCI, C. E. M.. Inundações urbanas. Disponível em: <http://4ccr.pgr.mpf.mp.br/institucional/grupos-de-trabalho/encerrados/residuos/documentos-diversos/outros_documentos_tecnicos/curso-gestao-do-terrimorio-e-manejo-integrado-das-aguas-urbanas/drenagem1.PDF>. Acesso em: 19 nov. 2014.
VIVIANI, E.; MANZATO, G., G. Geração de modelos digitais de superície por meio de plataformas computacionais com estrutura vetorial e raster.