Autores

Prina, B.Z. (UFSM) ; Trentin, R. (UFSM)

Resumo

O objetivo desse trabalho é o de realizar o mapeamento detalhado das áreas suscetíveis à inundação no município de Jaguari/RS. Assim sendo, para realizar uma análise precisa e acurada da área de estudo, criou-se um Modelo Digital do Terreno (MDT), baseando-se em dados obtidos por fotogrametria e coletados com receptor de sinal GNSS. Dessa forma, pode-se mapear as áreas suscetíveis a inundação no município. Assim, ao final, obteve-se um montante de 401 residências, as quais estão dispostas em áreas com incidência do evento.

Palavras chaves

Geoprocessamento; Geotecnologias; SIG

Introdução

Entre os inúmeros assuntos que estão em destaque, ultimamente, na mídia e na comunidade científica referem-se aos problemas com desastres naturais, muitos deles correlatos as inundações ocorridas no meio urbano, as quais, segundo Kron (2002), são consideradas como o tipo de evento, desastroso, que envolve o maior número de indivíduos entre os desabrigados/envolvidos. A partir disso, deve-se ressaltar a grande importância do desenvolvimento e da aplicação de metodologias sólidas que cartografem as áreas de risco em um município, assim, com a aplicação de medidas mitigatórias e preventivas haverá a minimização, possivelmente, dos danos desses eventos, quando acontecerem (GOERL; KOBIYAMA; PELLERIN, 2012). O empecilho, muitas vezes, para realizar o mapeamento de áreas de risco à inundação, perpassa pela não disponibilização de dados altimétricos acurados e em escalas adequadas de mapeamento por parte das entidades governamentais. Além disso, a coleta de dados esbarra em alguns obstáculos, como por exemplo: a falta de técnicos especializados na área de agrimensura, a indisponibilização de equipamentos topográficos e/ou geodésicos, o alto preço para contratação de serviços terceirizados, além da alta demanda de tempo no qual engloba o mapeamento planialtimétrico de um município. Deve-se fazer uma breve referência, aos tipos de modelos existentes, salientando as distintas conceituações entre o MDE e o MDT. Desse modo, quando for mencionado a sigla "MDE", há a ideia de que haverá a referência à modelagem do relevo que considera as rugosidades do terreno (como as árvores, as casas, etc.). Por outro lado, quando for apontada a sigla "MDT", tem-se a ideia de que é a modelagem do relevo considerando o nível da superfície terrestre, excluindo todas as deformações acima dessa. Dessa forma, nessa pesquisa será discutida a metodologia empregada para o mapeamento das áreas suscetíveis à inundação no perímetro urbano de Jaguari/RS, com o emprego de dados altimétricos oriundos da fotogrametria e do Global Navigation Satellite System (GNSS). O município de Jaguari possui uma área total de 673,401 km² e o mesmo está localizado em uma região de transição entre os biomas Pampa e Mata Atlântida (IBGE, 2015). Conforme o levantamento realizado por Reckziegel (2007) entre 1980 e 2005, o município de Jaguari registrou 3 cenas de enchentes, sendo elas em: outubro/1982, outubro/1997 e abril/1998. A mesma autora, quantificou, no mesmo período 3 cenários de enxurradas, registradas em: maio/1984, novembro/1997 e outubro/2002. A fim de salientar os problemas com inundações em Jaguari, Reckziegel (2007, p. 136) enfatiza que em 1984, mais especificamente em maio, “os danos mais significativos ocorreram em municípios dos vales dos rios Jaguari e Ibicuí e da porção oeste do estado”. Após o ano de 2005, o qual é limítrofe do trabalho realizado por Reckziegel (2007), o município de Jaguari sofreu, ainda, com três cenas de inundações: janeiro de 2010, outubro 2012, junho de 2014 e outubro de 2015. A partir dessa questão, salienta-se que o problema desse trabalho está contido na resolução da seguinte questão: “Como realizar o mapeamento das áreas suscetíveis à inundação do município de Jaguari em escala detalhada?”. O objetivo geral do trabalho é o de realizar o mapeamento detalhado das áreas suscetíveis à inundação no município de Jaguari. Especificamente tem- se o objetivo de englobar, em um único levantamento, dados oriundos do GNSS e da fotogrametria, e, assim, dispor de um MDT consistente e eficiente no mapeamento das áreas suscetíveis à inundação em Jaguari.

Material e métodos

Antes de segmentar os procedimentos metodológicos envolvidos nesse trabalho, há de citar os materiais e aplicativos os quais foram utilizados. Assim, podem-se citar o uso de um receptor de sinal GNSS, modelo Hiper, marca Topcon; e dos aplicativos Topcon Tools®, ArcGIS®, da Esri, versão 10.1; e o PhotoScan, da Agisoft, versão 1.0.4, modo Trivial. Para realizar o pós-processamento dos dados GNSS foi utilizado o Topcon Tools®, versão 7.5.1. A importação dos dados para o meio computacional foi realizada através do aplicativo PC-CDU, aplicativo auxiliar do Topcon Tools®. Os dados nativos do receptor (principalmente da base local) foram convertidos para o formato Receiver Independent Exchange (RINEX) através de outro aplicativo auxiliar ao Topcon Tools®, o “TPS To RINEX”. Os dados no formato de arquivo RINEX são necessários para a realização do ajustamento da base local (método do PPP). O aplicativo PhotoScan foi de extrema importância para a implementação das rotinas fotogramétricas, e, mesmo com a utilização da versão Trivial do aplicativo, conseguiu-se atingir o objetivo principal dessa etapa metodológica, a geração do MDE da área de estudo. O ArcGIS® foi utilizado para a sistematização do MDT final do trabalho. A fim de identificar os procedimentos teórico-práticos implementados nesse trabalho, os mesmos, a seguir, estarão endereçados cronologicamente. Primeiramente realizou-se a coleta de dados GNSS. Nessa etapa houve vários focos principais, entre eles: coleta de dados GNSS com o intuito de servir de referência para a etapa de tratamento das fotografias aéreas, para obter o MDE da área de estudo; coleta de dados no rio Jaguari; coleta de dados altimétricos na sanga do Curtume; e coleta de dados em áreas em que havia o pré-conhecimento do acontecimento de inundações. A partir disso, houve o tratamento dos dados GNSS (pós-processamento) e o ajustamento das informações das fotografias aéreas e, dessa forma, gerou-se a primeira modelagem altimétrica da área de estudo, gerando um MDE. Como visto a geração do MDE não apresenta informações válidas para um processo de análise de áreas de inundação, visto que não é garantido que a cota altimétrica esteja no nível do terreno. Sendo assim, realizou-se um ajustamento nesse modelo, com a extração de áreas úteis. Assim, inicialmente, com as fotografias aéreas de suporte, extraíram-se, por meio do processo de vetorização, as áreas úteis, as quais estivessem no nível de solo. Com a união dos dados coletados com o GNSS junto aos obtidos na etapa de aplicação da fotogrametria, gerou-se, assim, a segunda modelagem da área de estudo, porém, caracterizado como um MDT (e não um MDE). A partir disso, definiu-se, com uma maior exatidão a demarcação das áreas suscetíveis a inundação no município, a partir da geração da modelagem final da área de estudo. Deve-se realçar, que todos os processos de interpolação dos dados altimétricos teve por base, a utilização do algoritmo de ANUDEM, desenvolvido por Hutchinson (1989), disposto no aplicativo ArcGIS®, denominado como Topo to Raster. A utilização das fotografias aéreas foi de grande importância para a geração de uma primeira modelagem do relevo, útil para a realização da estimativa altimétrica de toda a área de estudo. No total, havia três fotografias, sendo que a área urbana do município apresentava-se parcialmente recoberta pelas fotos (estereoscopia), porém, as áreas com incidência à inundação apresentaram-se inteiramente mapeadas. Alguns detalhes devem ser ressaltados nessa etapa de tratamento da imagem, como, por exemplo: a inserção dos pontos homólogos e a geração da modelagem tridimensional da superfície. Com a modelagem da superfície definida, identificou-se o limite altimétrico característico do evento extremo ocorrido no local (no ano de 1984) e, dessa forma, definiu-se esse limite como o divisor entre área suscetível e área não suscetível, ou seja, por meio de uma divisão booleana da área de estudo.

Resultado e discussão

Com a definição do MDT, obtido pelo levantamento com receptores de sinal GNSS junto aos dados de fotogrametria, obteve-se a definição da área suscetível à inundação no perímetro urbano de Jaguari. Conforme o exposto, cabe ressaltar, inicialmente, o resultado obtido por meio da aplicação da fotogrametria, obtendo a primeira modelagem para a área de estudo, com a apresentação do "MDE" (Figura 1). Figura 1 - MDE da área de estudo. Visto o problema existente com o referido modelo, por representar o efeito dossel originado pela vegetação e pelas construções, extraíram-se as áreas úteis do "MDE" junto aos pontos coletados com o GNSS e, assim, obteve-se, o "MDT", nesse momento, com dados altimétricos detalhados no nível do solo (Figura 2). Figura 2 - MDT da área de estudo. Finalmente, com a modelagem altimétrica final da área de estudo, definiu-se a área suscetível por meio de uma divisão booleana, segmentada conforme o evento inédito de inundação caracterizado na área de estudo (Figura 3), caracterizada pelo evento ocorrido no ano de 1984. Figura 3 - Limite da área suscetível à inundação. Consequentemente, dentro desse recorte espacial, mapeou-se um montante de 401 residências, espalhadas em uma área total de 238,03 ha. Porém, ressalva-se que apenas 33,89 ha correspondem as áreas suscetíveis e que estão urbanizadas. A área de inundação englobou, no total, cinco bairros do município de Jaguari. O bairro delimitado como Centro, Mauá, Sagrado Coração de Jesus, Rivera e Nossa Senhora Aparecida.

Figura1



Figura 2



Figura 3



Considerações Finais

Considera-se de extrema importância ao trabalho as metodologias envolventes para sistematização das etapas metodológicas. As ferramentas de geoprocessamento foram fundamentais para a confecção de toda a rotina metodológica dessa pesquisa. O levantamento de dados com receptores de sinal GNSS, apesar de ser uma etapa exaustiva, foi de grande importância ao trabalho, uma vez que possibilitou o mapeamento planialtimétrico a área de interesse da pesquisa. A união dos dados altimétricos obtidos com a fotogrametria junto aos coletados com o GNSS foi de grande importância para a confecção de todas as bases cartográficas, uma vez que as mesmas eram inexistentes. Com isso, pôde-se mapear os corpos hídricos e as demais feições topográficas da área urbana de Jaguari.

Agradecimentos

Referências

GOERL, R. F.; KOBIYAMA M.; PELLERIN, J. R. G. M. Proposta metodológica para mapeamento de áreas de risco a inundação: estudo de caso do município de Rio Negrinho - SC. Bol. Geogr., Maringá, v. 30, n. 1, p. 81-100, 2012.

HUTCHINSON, M. F. A new procedure for gridding elevation and stream line data with automatic removal of spurious pits. Journal of Hydrology, n. 106, p. 211-232, 1989.


IBGE. Rio Grande do Sul - Jaguari - infográficos: dados gerais do município. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, 2015. Disponível em: <http://ibge.gov.br/cidadesat/painel/painel.php?lang=_PT&codmun=431110&search=rio-grande-do-sul%7Cjaguari%7Cinfograficos:-dados-gerais-do-municipio>. Acesso em 12 mar.2015.


KRON, W. Keynote lecture: flood risk = hazard x exposure x vulnerability. Flood Defence ’2002, Wu et al. (eds)© 2002 Science Press, New York Ltd., ISBN 7-03-008310-5.

RECKZIEGEL; B. W. Levantamento dos desastres desencadeados por eventos naturais adversos no estado do Rio Grande do Sul no período de 1980 a 2005. Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Santa Maria - UFSM, 2007 - Volume I e II.