Enegep2002 tr102 0860, Notas de estudo de Engenharia Ambiental

Baixe Enegep2002 tr102 0860 e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Ambiental, somente na Docsity! XXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção Curitiba – PR, 23 a 25 de outubro de 2002 ENEGEP 2002 ABEPRO 1 ANÁLISE DE RISCO AMBIENTAL APRESENTADO PELO PROCESSO DE OCUPAÇÃO URBANA NA SUB-BACIA DO RIBEIRÃO QUILOMBO Alessandra Cristina Medeiros Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - FEMP - UNIMEP fone (0xx19) 34077016 - E-mail: - Alessandra.med@uol.com.br João Moreno Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - FEMP - UNIMEP fone (0xx19) 97895272 - E-mail: jmoreno@unimep.br Abstract The fast process of urbanization transforms the landscape and changes the uses of land and degrade the environment. This is a worldwide phenomenon that has also occurred in Brazil since the sixties and mostly in the seventies. A number of social-economic as well environmental problems emerge from this fast process of urbanization, especially in the state of Sao Paulo. Due to this lack of environmental management, it is becoming increasingly necessary to fully understand the various facts and processes that interact in space, together with the studies and diagnosis of human intervention on the environment. In this context, the present work aims to analyze the environmental risk presented by the urban occupation process within the river Quilombo sub-basin, located in Americana-SP. This analysis was carried out through the Geographic Information System (GIS) Idrisi 23.2 using the FUZZY and WEIGHT modules in order to standardize and develop levels of importance for the group of factors in the Multiple Criteria Analysis as well through the remote sensoring. Keys Words: uses of land, urbanization, environmental risk. 1. Introdução O processo de degradação ambiental que vivemos na contemporaneidade, é em parte conseqüência da urbanização acelerada desordenada, em especial no final do século XX e pela incompatibilidade de seus usos em relação às características físico-ambientais (naturais), pois trouxe alterações significativas as cidades tornando-se assim cada vez maiores as pressões sobre os recursos naturais. As ações antrópicas no ambiente urbano tem gerado de forma significativa um aumento de resíduos de diferentes naturezas. De acordo com Simões (2001), as áreas urbanas concentram o escoamento devido as grandes áreas impermeáveis que não permitem a infiltração das águas fluviais, permanecendo acima da superfície e acumulando e escoando em grandes quantidades e atingindo os rios com velocidade e grande volume, erodindo assim suas margens, danificando a vegetação e alargando os canais. XXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção Curitiba – PR, 23 a 25 de outubro de 2002 ENEGEP 2002 ABEPRO 2 Para Pereira & Carvalho (1999), o espaço urbano é composto por uma multiplicidade de fatores complexos e por esta razão faz-se necessário intervir nas cidades para uma tentativa de leitura de todas as variáveis que interferem nessa realidade. Assim se faz necessário um planejamento urbano a partir de um zoneamento ambiental para garantir a qualidade de vida da população local e do ecossistema urbano. Segundo Tucci (1993) citado por Orsi (2000), a análise de características como topografia, drenagem e tipo de solo, pode-se chegar a um zoneamento adequado de usos em determinado espaço geográfico. Desta maneira, determina-se as áreas de preservação de mananciais, áreas de expansão urbana e industrial, enfim o uso do solo obedece as características naturais da bacia. Para isso, a utilização do geoprocessamento é um instrumento que possibilita um entendimento mais profundo da realidade urbana, auxiliando assim segundo Pereira & Carvalho (2000) em decisões a se tomar sobre o espaço urbano, pois uma das funções básicas do geoprocessamento é a análise espacial, a qual produz informação nova e pode auxiliar em processos de decisão, tornando–se um instrumento eficiente de leitura das cidades contemporâneas, considerando a complexibilidade que as definem. Outros autores como Covington et al. (1988) e Lai (1990), citados por Santos, Carvalhais e Pires (2001) afirmam que o sistema de informação geográfica é um instrumento viável para estudos do meio ambiente, planejamento ambiental e gerenciamento de recursos naturais. Para Rocha (1991) citado por Piroli et al (2000), uma das maneiras mais simples e eficazes de planejar e assegurar o desenvolvimento do ambiente é o trabalho com as microbacias hidrográficas, as quais podem ser subdivididas em sub-bacias e microbacias. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo analisar o risco ambiental apresentado pelo processo de ocupação urbana na sub-bacia do Ribeirão Quilombo no município de Americana-SP através do sistema de informação geográfica (SIG) – Idrisi utilizando os módulos Fuzzy e Weight para padronizar e desenvolver níveis de importância para grupo de fatores em Análise de Múltiplos Critérios (MCE) e também através de Sensoriamento Remoto. 2. Material e Métodos Realizou-se o presente estudo na região da sub-bacia Ribeirão Quilombo, pertencente a uma das sub-bacias de drenagem que constitui o rio Piracicaba sendo as outras duas o Rio Jaguari e o rio Atibaia, os quais se localizam no município de Americana. O principal afluente do rio Piracicaba no município de Americana é o Ribeirão Quilombo que corta a cidade no sentido norte-sul. E segundo Gobbo (1999), o ribeirão recebe aproximadamente 8.000 Kg DBO/dia em detritos industriais e 1.800 Kg DBO/dia em despejos domésticos, sendo assim considerado um dos rios mais poluídos. O Ribeirão Quilombo nasce no município de Campinas, no Chapadão e deságua no rio Piracicaba. Esta ligado a história e a geografia dos municípios que é banhado por ele, ou seja, Campinas, Hortolândia, Nova Veneza, Sumaré, Nova Odessa e Americana e também aos primeiros registros históricos relacionados nos documentos das sesmarias no século XVIII. Os materiais empregados neste trabalho foram à imagem orbital, obtida do sensor Thematic Mapper (TM), instalado a bordo do satélite Landsat 5, sob a forma de imagem digital da passagem em Jun/2001, órbita21976, quadrante A e sub C, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE); Cartas do Brasil Topográficas de Americana editadas pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) em 1969 com escala 1:50.000 com eqüidistâncias das curvas de nível de 20 em 20 metros, adquiridas no IBGE; Carta Pedológica da quadrícula de Campinas na escala 1:500.000 e a Carta Geológica na escala 1:100.000, ambas elaboradas e fornecidas pelo Instituto Agronômico de Campinas (IAC). XXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção Curitiba – PR, 23 a 25 de outubro de 2002 ENEGEP 20 Padronizadas as imagens através da rotina Fuzzy do Idrisi 32.2, estas foram comparadas na rotina Weight admitindo valores pela importância de arquivos, ou seja, uma imagem em relação à outra, conforme a Tabela 1. Assim estabeleceu-se os pesos de importância relativa, como mostra a Tabela 2 entre dois fatores se referindo a comparações pareadas, que segundo Eastman (1998), estes pesos são usados no módulo MCE (Análise de Múltiplos Critérios) do Idrisi que faz combinação linear na determinação de aptidão das imagens para o objetivo determinado. Calculado os pesos, obteve-se uma razão de consistência de 0.00, sendo assim aceitável. Portanto, na comparação pareada foram admitidos pesos maiores para os corpos d´água, por ser um dos principais fatores a sofrer impactos pela urbanização, em seguida a erosão devido ser um fator que determina a potencialidade da área e em terceiro a declividade por ser um fator de equilíbrio. Arquivos Declividade Erosão Rios Declividade 1 Erosão 3 1 Rios 5 2 1 Tabela 1- Parâmetros de comparação entre arquivos. Processada a imagem da Análise de Múltiplos Critérios (MCE), conforme Figura 5, foi necessário delimitar com o módulo Digitaize a área urbana na imagem satélite utilizando a banda 5, pois esta apresenta uma boa discriminação visual para identificar a malha urbana. Para isso, foi necessário georeferenciar a imagem de satélite das três bandas isoladamente através do módulo Edit e Resample seguidos pelo módulo Expand (devido à resolução da imagem satélite ser de 30 m e expandir para 10 m a área de trabalho como resolução espacial adotada) para ajustá-la ao sistema de coordenadas geográficas considerado como referencia no Brasil, que é o sistema UTM (Universal Transversa de Mercator). Posteriormente utilizou a composição falsa cor das bandas 3, 4 e 5 no sistema RGB, conforme Figura 4, uma vez que nesta composição os corpo d´água parecem em tons azulados, as florestas e outras formas de vegetações em tons esverdeados e os solos expostos e a malha urbana em tons avermelhados. Para o georeferenciamento foram empregados 13 pontos de controle identificáveis tanto na imagem de satélite como nas cartas base (mapa de infra-estrutura juntamente com hidrografia) em formato raster. F Arquivos Pesos Declividade 0.1095 Erosão 0.3090 Rios 0.5816 Tabela 2- Pesos de importância para os arquivos. 02 ABEPRO 5 igura 4- Imagem composição colorida (falsa cor) RGB 345 – Jun/2001. XXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção Curitiba – PR, 23 a 25 de outubro de 2002 ENEGEP 2002 Feito o georefernciamento da imagem satélite e utilizando a composição falsa cor das bandas 3, 4 e 5 fez-se Overlay de multiplicação com a sub-bacia do Ribeirão Quilombo para possibilitar delimitar a área urbana e em seguida através do módulo Crosstab utilizando as imagens do perímetro urbano e do MCE, pode-se identificar as áreas impactadas ambientalmente e posteriormente utilizou-se o módulo Edit e Assign para reclassificar a imagem para uma melhor visualização, como mostra a Figura 6. 3. Resultados e Discussões A imagem resultante do módulo MCE possui valores que variam de 0 a 255 byte que, variam de acordo com a sustentabilidade a impactos ambientais em função dos fatores determinados anteriormente, onde o valor 0 indica áreas sem aptidão, ou seja, os rios com a área de preservação permanente juntamente com declividades impróprias a ocupação urbana e áreas suscetíveis à erosão. E o valor 255 indica áreas sem impactos ambientais. Em seguida, fez-se uma reclassificação, para obter uma melhor visualização através da rotina RECLASS do Idrisi 32, conforme a Figura 5, considerando que as áreas que possuem valores de 1 a 200 são de restrição, ou seja, são áreas próximas a rios, áreas de várzea ou áreas suscetíveis as erosões (categoria 1). Já as áreas com valores entre 200 a 230 são áreas com restrição (categoria 2), sendo que as áreas com valor superior a 230 indicam áreas sem restrição, pois são áreas livres de impactos ambientais e com melhores condições de solo e relevo, portanto são aptas à ocupação. Através do m cada subdivi parte da bac C Tabela Verifica-se a pois estão evolução ur urbanização ABEPRO 6 Figura 5- Zoneamento ambiental da urbanização ódulo Area,foi possível demonstrar quantitativamente a área correspondente a são por categoria, como mostra a Tabela 3 e com isso verificou-se que a maior ia encontra-se em áreas de riscos ambientais. ategoria Área (Hectares) % da Área Total Urbanização 1 871.79 21 Áreas Impróprias 2 1888.37 45 Riscos Ambientais 3 1390.75 34 Áreas Apropriadas Total 4150.91 100 3- Quantificação de áreas e distribuição percentual sobre cada ocupação. través da Figura 6, que muitas áreas urbanizadas não respeitaram a legislação, localizadas em áreas impróprias a ocupação urbana. Assim analisando a bana de Americana, fica evidente que durante as décadas de 40 a 50 a se deu de forma desordenada devido à falta de legislação ambiental, mas nas XXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção Curitiba – PR, 23 a 25 de outubro de 2002 ENEGEP décadas seguintes foi devido à falta de planejamento e controle do solo que são aspectos básicos da política e desenvolvimento urbano. Através ambienta erosão, demonst Categ 1 2 3 4 5 6 Tota T N a Figu erosão aFigura 6- - Impactos da Urbanização na Hidrografia da álgebra booleana, pode-se identificar as áreas críticas do ponto de vista l da categoria 2 (Tabela 3) , ou seja, as áreas consideradas de riscos: enchentes e demonstrados assim na Figura 7, bem como suas respectivas áreas impactadas radas na Tabela 4. 2002 ABEPRO 7 Figura 7- Riscos Ambientais à Urbanização - Caracterização. oria Área (Hectares) % da Área Total Urbanização 1125.08 27.0 Crítica a Enchente / Baixa Erosão 342.39 8.0 Imediato a Enchente / Baixa Erosão 6.12 0.1 Crítica a Enchente / Média Erosão 6.75 0.1 Imediato a Enchente / Média Erosão 38.25 0.8 Sem ocorrência a Enchente / Média Erosão 369.78 9.0 Sem ocorrência a Enchente / Alta Erosão l 1888.37 45.0 abela 4- Quantificação de áreas e distribuição percentual em relação à bacia. ra 7, é possível identificar que mesmo as áreas sem risco a enchentes apresentam lta, ou seja, mesmo nestas áreas é necessário um processo de mitigação - políticas