GEOPROCESSAMENTO NA ANÁLISE AMBIENTAL

1. INTRODUÇÃO
A organização do espaço sempre foi uma das prioridades para as pessoas que se propõem a viver em grupos sob objetivos e normas comuns. A manutenção da biodiversidade e a solução dos conflitos são importantes premissas para definição dos procedimentos de planejamento. O ordenamento territorial por meio do zoneamento e o estabelecimento de programas de ação na forma de normas ambientais são partes essenciais para um bom planejamento. A análise de mapas temáticos é uma das formas para estudar as alterações que ocorrem na estrutura da paisagem em determinado período de tempo. O conhecimento do espaço geográfico é importante para ordenamento das atividades antrópicas e, nesta visão, os estudos de mapeamento temático visam a caracterizar e entender a organização do espaço, como apoio para o estabelecimento de bases para ações e estudos futuros. O uso de novas tecnologias de coleta e manuseio de informação espacial pode
ser a resposta à gestão destas unidades territoriais, pois subsidiam o processo de tomada de decisão com informação sobre o território. As novas tecnologias relacionadas ao Sensoriamento Remoto, Sistema de Posicionamento Global (GPS) e Geoprocessamento permitem a criação de Sistemas de Informação Geográficos que permitem integrar informações espaciais e não espaciais de natureza, origem e forma diversas numa única base de dados, possibilitando a derivação de novas informações e sua visualização na forma de mapas. Todavia, em se tratando da extração de dados de sensoriamento remoto, a classificação multiespectral é um dos métodos usados com mais freqüência para se obter informações de determinadas áreas. Há duas formas de realizar este processo: por meio da interpretação visual das formas e dos padrões que são observados nas imagens, ou através de técnicas automáticas de processamento digital (Jensen, apud Gambá, 2005).

2. Conhecendo a área de estudo.
A cidade de Rio Grande com uma área de 3.338,356 km2 localizada na Planície Costeira Sul do RS, com umas de suas principais atividade econômicas centrada na agricultura familiar representada pelas culturas da cebola, e na agricultura de grande escala, o arroz irrigado, apresentando um grande contraste em sua estrutura fundiária.
A Planície, de um modo geral, e os entornos do estuário da Laguna dos Patos em particular são áreas extremamente planas, com variações muito sutis e localizadas de topografia, porém de importância fundamental na estrutura dos ecossistemas. Surge daí a grande vulnerabilidade dessas áreas em cenários prováveis de elevação do nível do mar, já que abrigam ecossistemas muito ricos, de grande biodiversidade, extremamente sensíveis a mudanças, além de serem sítios de atividades econômicas e de lazer dos mais importantes no contexto estadual e mesmo nacional.
No extremo sul do Brasil a feição dominante é o complexo lagunar Patos-Mirim, com uma superfície de 10.227 km2, a Lagoa dos Patos é classificada como a maior lagoa do tipo "estrangulado" do mundo (KJERFVE apud ASMUS, 1998), destacando-se tanto por sua extensão como por sua importância sócio-econômica devido as funções desempenhadas por esse sistema, a área estuarina do sul da Lagoa dos Patos representa 971km2 aproximadamente 10% do total da Lagoa.
No entorno do estuário é praticada uma agricultura de pequena escala familiar voltada para uma produção de hortigranjeiros onde a principal cultura é a da cebola introduzida no Brasil pelos portugueses.

Mapa 1 ? Localização da área estudada.

Mapa 2- Mapa Base.

Mapa 3 -. Principais atividades econômicas da região.

Foto1- Atividade dos agricultores da ilha.

Foto 2 ? Imagem do Pinus invadindo as Dunas.

2.1 Características físicas da região:
? Diversas ilhas, incluindo a Ilha dos Marinheiros com 40 km2 de área;
? Grandes áreas de marismas, extremamente importantes para a produtividade biológica do estuário como um todo;
? Banhados e pântanos de água doce;
? Áreas rasas do estuário, sob regime de proteção legal, com usos restritos;
? Áreas com risco de erosão (Balneários do Laranjal, Barro Duro, Ilha da Torotama e outros);
? Diversas áreas/ambientes sob regime de proteção legal (nível municipal, estadual e federal);
? Matas de restinga e cordão de dunas vegetadas;
? Atividades portuárias e industriais (Pelotas, Rio Grande);
? Sítios urbanos densamente povoados (as cidades de Rio Grande e Pelotas juntas têm cerca de 600.000 habitantes);
? Sítios urbano-rurais (Vila da Quinta, Quitéria, Povo Novo, Torotama, Laranjal, Barro Duro);
? Comunidades de pescadores artesanais;
? Sítios de maricultura;
? Áreas de cultivo de hortifrutigranjeiros (Ilha dos Marinheiros, Quitéria, Leonídio);
? Áreas de lazer.

Mapa 4 ? Mapa de vegetação e uso atual.

Toda a área do município de Rio Grande está localizada sobre terrenos sedimentares cuja evolução se processou desde aproximadamente 400 mil anos até hoje. Os terrenos mais antigos situam-se à oeste e incluem sedimentos marinhos, eólicos e lagunares muito antigos. Os mais modernos têm menos de 5 mil anos e estão representados por sedimentos lagunares, eólicos e marinhos atuais. Segundo Long (1989), os terraços lagunares ocorrem em cinco níveis nas margens lagunares, dispostos respectivamente à 8m (terraço 1), 6m (terraço 2), 2m (terraço 3), 0,5 m (terraço 4), sobrepostos ao nível de deposição atual (terraço 5). o processo de migração do canal de Rio Grande, ao longo dos últimos 3.600 anos, permitiu o assentamento de uma série de feixes de cordões litorâneos, mais ou menos paralelos à linha de costa atual.

Mapa 5 ? Mapa Geomorfológico

Mapa 6 ? Mapa de Solos e Capacidade de Uso da Terra.

As classes de capacidade de uso do solo não são muito favoráveis a cultivos aráveis e/ou de potencial agrícola, mas na ilha dos marinheiros os ilhéus fazem irrigação e utilizam técnicas como cobrimento das terras com macegas além de utilizarem a adubagem, o que permite obter uma produtividade diferenciada de hortigranjeiros. Nas áreas de áreas de areias quartzosas há o cultivo de Pinus.
Os solos (areias quartzosas distróficas) se distribuem por todo o centro da ilha de e possui características como:, relevo plano e fase vegetal campestre. A classe de uso da terra correspondente é de, terras sem qualquer utilização potencial agrícola, embora tenham valor para recreação, fauna, flora e etc.
A configuração atual do estuário só foi alcançada há 2.500 anos a.p. após a segunda oscilação positiva do NM que permitiu a deposição do Terraço 4 e a formação das séries de feixes de cordões litorâneos a Sul de Rio Grande (Long, 1989).
A morfologia de fundo do estuário caracteriza-se pela ocorrência de ilhas arenosas (naturais e artificiais), bancos arenosos submersos e canais.
Os principais processos físicos ativos são a erosão, transporte e deposição sedimentar, cujos controles estão vinculados a ação dinâmica das marés meteorológicas, correntes, ondas, ventos; à textura e grau de compactação dos sedimentos; à dragagem dos canais de navegação, aterro e obras artificiais; à floculação, salinidade e temperatura.

3. Atual Situação das comunidades Ihenses.
A Ilha dos Marinheiros de um modo geral carece de infra-estrutura e atenção por parte do estado, sua atividade econômica é basicamente a pesca e a produção de hortifrutigranjeiros, tendo inda na produção de flores um complemento de renda.
A infra-estrutura local tem tido um melhoramento tímido nos últimos anos.
A iniciativa e protestos por parte dos moradores têm pressionado o poder público municipal a realizar algumas melhorias, sendo que as mais importantes e que foram feitas a partir do ano 2000 foram a ligação a seco através da Ponte que liga a Ilha dos Marinheiros a Ilha do Leonídio e a instalação da rede de energia elétrica em toda a ilha. A instalação da rede elétrica possibilitou a compra de freezers o que permitiu aos pescadores o armazenamento do pescado e uma melhor barganha do produto, já que poderiam armazenar o produto. Com a construção da ponte, a circulação de mercadorias e pessoas ficou mais fácil e este fato poderá ativar o potencial turístico que ao ser trabalhado poderá possibilitar para o ilhéus outra fonte de renda.
Aproveitando o caminhamento realizado, foram anotadas as coordenadas geográficas de todos os locais de infraestrutura existentes, como escolas, telefones públicos, bares, padarias, lancherias, contêiner de lixo, posto de saúde etc., Os equipamentos de infraestrutura presentes atualmente na Ilha dos Marinheiros proporcionam diversas facilidades ao desenvolvimento das atividades econômicas, de lazer, turísticas e religiosas dos ilhéus e também dos turistas e visitantes ocasionais.
O mapa será desenvolvido com base em informações coletadas diretamente no local e georeferenciadas com auxílio de equipamento de posicionamento global por satélite (GPS).
O centro, setor não habitado, basicamente é formado por dunas vivas, e apresenta diversas manchas de cultivo de Pinus. Originalmente, essa alternativa foi considerada vantajosa para os moradores, que arrendaram parte de suas propriedades para a empresa FLOPAL Florestadora Palmares LTDA.
Para elaborar o mapa da vegetação e uso dos solos (Fig. 5) foi utilizado um processo de classificação supervisionada do SIG Idrisi kilimanjaro baseada nas diferenças de emissão espectral, tornando possível a diferenciação digital de cada alvo e permitindo sua associação a classes temáticas específicas. Foram utilizadas imagens do satélite IKONOS, resolução espacial de 4 metros, 4 bandas espectrais (Azul-0.45-0.52¼; Verde: 0.52-0.60¼; Vermelho: 0.63-0.69¼ e Infra vermelho próximo: 0.76 - 0.90 ¼) e resolução radiométrica de 11 bits. Realizada a classificação prévia, esta foi comparada com a situação real, em campo, para que então fosse feita uma classificação definitiva, mais próxima da realidade.
As áreas de florestamento localizam-se sobre as dunas, e se caracterizam por diversas manchas de monocultivos de Pinus. É uma unidade de origem antrópica, com motivações econômicas externas à Ilha dos Marinheiros. A literatura indica uma série de impactos negativos associados ao cultivo de pinus nos ambientes costeiros, entre os quais está a diminuição da biomassa e biodiversidade naturais, alteração do ciclo hidrológico, aumento de acidez do substrato pela acumulação de grandes quantidades de acículas de pinheiros e alterações na composição de espécies da fauna e da flora. Nas áreas um pouco mais elevadas em relação aos campos úmidos ocorre uma vegetação rala de gramíneas sobre mantos de aspersão eólicos, mapeadas como campos secos. Essas regiões são o resultado dos processos de transporte eólico atuantes. No início formam-se pequenas dunas (cômoros) que evoluem para delgados mantos de aspersão eólica impulsionados por ventos dominantes do quadrante NE.
O processo pode destruir completamente a duna original, e ocasionar o assoreamento de áreas úmidas, lagoas e banhados. As Lagoas têm área variável, pouca profundidade (máximo 2 m), atingindo maior expressão no inverno e primavera, sendo que em verões pouco chuvosos podem até secar. Por se localizarem em meio às areias quartzosas (baixa fertilidade), suas águas são transparentes e pobres biologicamente, embora sejam relevantes para o aumento da biomassa vegetal das Dunas Vivas e para o ciclo de vida de animais (por ex, anfíbios). Isso torna o ambiente mais propício para a recreação, sendo este um papel importante desempenhado pela unidade para a população e que representa um atrativo ao turismo.
O mapa de geomorfologia (Fig. 6) foi elaborado tomando como base o mapa elaborado por Long (1989) e atualizado a partir da interpretação da imagem de satélite de detalhe.

4. Objetivos.
4.1. Elaborar um diagnóstico ambiental detalhado da Ilha dos Marinheiros e estruturar um banco de dados digital em um Sistema de Informações Geográficas, onde deverão constar:
? Mapa geológico/geomorfológico;
? Mapa de solos e capacidade de uso da terra;
? Mapa base ? parcelamento rural, acessos, limites e cadastro rural;
? Mapa de vegetação e uso do solo - elaboração do mapa por meio de técnicas de Geoprocessamento;
? Mapa de Unidades Físico-naturais (Interpretativo);
? Modelo de Elevação Digital 9.
* Quantificar as áreas erodidas e ou acrescidas
* Fornecer subsídios para geração de um mapa de risco.

4.2. Analisar os efeitos dos cenários de elevação do nível do mar sobre o meio socioeconômico e cultural
4.2.1. Atividades previstas.
? Elaboração do diagnóstico ambiental;
? Elaboração do Modelo Elevação Digital (MED);
? Análise da evolução geomorfológica temporal;
? Análise dos resultados;
? Analisar a evolução geomorfológica das margens: Identificar as modificações da linha de costa da Ilha dos Marinheiros ao longo de 57 anos, através da análise automatizada de uma série histórica de fotografias aéreas, aerofotogramétricas e digitais.
4.2.2 Elaboração do Diagnóstico Ambiental.
? Elaboração do mapa-base;
? Elaboração do banco de dados socioeconômico;
? Elaboração do mapa de uso ? parcelamento rural;
? Elaboração do mapa de vegetação;
? Elaboração do mapa de geomorfologia;
? Elaboração do mapa de solos;
? Elaboração do mapa de capacidade de uso da terra;
? Elaboração do mapa de unidades físico-naturais.
4.2.3. Elaboração do Modelo Elevação Digital (MED).
? Transferência da Referência de Nível para a Ilha dos Marinheiros;
? Instalação dos marcos e perfilagem topográfica;
? Consistência dos dados e elaboração do MED.
4.2.4. Análise da Evolução Geomorfológica Temporal.
? Aquisição e Processamento digital das fotografias aéreas;
? Georreferenciamento, análise evolutiva e prognóstica.
4.2.5. Análise dos Resultados obtidos.
? Modelagem dos cenários;
? Avaliação e interpretação dos cenários;
? Diagnóstico e indicadores socioeconômicos;
? Proposta para política nacional de mitigação de impactos socioeconômicos decorrentes de elevação do nível do mar Elaboração de material de divulgação dos resultados.

5. Materiais e Métodos
O diagnóstico ambiental de detalhe é imprescindível para elaborar um banco de dados digitais atualizado em um SIG, com todas as informações temáticas georeferenciadas, a partir de uma base comum e precisa. Essa base foi definida por uma imagem Ikonos, com resolução espacial de 4 metros, adquirida para esse fim específico. Assim, a elaboração do mapa base (mapa 2) foi realizada pela digitalização dos contornos, e da estrada que circunda toda a ilha. O local tem um comprimento máximo de 10,5 km (sentido SO-NE) e largura máxima de 5,7 km (NO-SE); o contorno médio da ilha é de 35,4 km e sua superfície total alcança 39,9 km² (3.990 ha). A estrada que contorna a ilha, parcialmente revestida com saibro, tem uma extensão de 23,9 km.
A elaboração do banco de dados socioeconômico foi realizada através de uma pesquisa de campo onde foram coletadas várias informações pertinentes.
O diagnóstico socioeconômico, integrado aos demais diagnósticos setoriais e ao modelo de elevação digital da Ilha, permitirá obter uma estimativa de impacto dos cenários projetados sobre as áreas cultivadas e, conseqüentemente, sobre as condições de existência dos agricultores.
Para a geração do MEDT é necessário a obtenção de isolinhas de 1 em 1 metro ou menos. Como essas informações não estão disponíveis nas cartas topográficas de maior detalhe existentes (DSG), é necessário obtê-las por algum meio. Existem várias metodologias para isto, como por exemplo, aquela baseada na superposição de imagens de satélite e estereoscopia, a partir dos quais, softwares específicos podem obter as informações de altimetria necessárias. Entretanto, tal técnica torna-se muito cara para análise de grandes áreas.
O mapa dos solos e capacidade de uso da terra (mapa. 6) foi digitalizado a partir dos mapas originais da EMBRAPA (CPACT-Pelotas). A caracterização dos solos dos municípios de Rio Grande foi realizada por W.G. Sombroek (Soil Studies In The Merin Lagoon Basin, 1969) e publicado através de documentos técnicos por Cunha e Silveira em 1995. Os solos foram descritos e classificados conforme metodologias da FAO/UNESCO e correlacionados com a Classificação de Solos Usada em Levantamentos Pedológicos no Brasil. Para a capacidade de uso das terras, Cunha e Silveira (op cit) adotaram a classificação do Serviço de Conservação dos Solos dos EUA, utilizada por Sombroek, para a qual fizerem algumas adaptações.

4.1. Pesquisa de Campo.
O trabalho de campo tem como objetivo coletar informações socioeconômicas e culturais e peculiaridades percebidas durante o convívio com os ilhéus, através de um questionário de pesquisa. As entrevistas foram realizadas por propriedades, onde se procurou os "chefes de família" e/ou habitantes mais antigos, que relataram sobre os demais moradores de sua propriedade bem como seus hábitos e costumes.
A pesquisa teve início no dia 05 de Maio de 2010 e foi concluída no dia 12 de maio de 2010. começou na região denominada de Porto Rei e desenvolveu-se no sentido horário acompanhando a estrada que circunda a ilha. Foram realizadas um total de 50 entrevistas distribuídas nas cinco localidades da ilha. Com o trabalho, foram observados vários problemas enfrentados pelos ilhéus. Entre eles podemos destacar: a saúde, segurança, serviço de transporte, inexistente no interior da ilha, coleta de lixo, telefonia, comercialização das culturas produzidas e descaso das entidades públicas, especialmente por parte do IBAMA e prefeitura. A comunidade da ilha, como um todo, mostrou-se fechada para qualquer tipo de trabalho em grupo que objetivasse a luta de classe, como associação ou cooperativa.
As informações socioeconômicas foram inseridas no banco de dados do software Idrisi Kilimanjaro, onde foram associadas espacialmente ao mapa base, possibilitando um acesso rápido e direto nos dois sentidos, ou seja, do banco de dados tabulares para o mapa e vice-versa.

4.2. Elaboração de Mapas de Unidades Físico-Naturais.
Os mapas produzidos gerados por técnicas de Geoprocessamento levam em consideração às formas de relevo, a vegetação os arranjos espaciais das atividades humanas, elementos importantes que permitem delimitar padrões fisionômicos gerais: a geomorfologia sintetiza as relações entre os materiais, formas e processos do meio físico; o recobrimento vegetal explica as condições ambientais determinantes à vida, resumindo as relações entre o meio biótico e abiótico, ao passo que o uso do solo explica a sucessão histórica das formas de utilização e aproveitamento do solo e seus recursos.
A consideração desses elementos permite o mapeamento de unidades de integração denominadas Unidades Físico-Naturais, pela intersecção automática dos três planos de informação considerados.

4.3. Elaboração do Modelo Elevação Digital (MED).
Para uma avaliação de vulnerabilidade frente a diversos cenários de elevação do nível do mar são necessários, basicamente, dois tipos de informação: um diagnóstico ambiental detalhado e um modelo de elevação digital do terreno (MEDT). Um Sistema Geográfico de Informações (SIG) é uma ferramenta valiosa para tal tarefa, possibilitando a identificação de áreas vulneráveis e formulação de políticas para lidar com os problemas antecipados. Para estudos em zonas costeiras, os MEDT são focalizados em áreas que estão normalmente abaixo de 10 metros de altitude e por isso precisam ser construídos com dados adquiridos a intervalos verticais pequenos, iguais ou menores que 1 metro. Existem muito poucas áreas onde a zona costeira apresenta dados com esse grau de acuracidade vertical, o que torna imprescindível a sua geração através de técnicas de mapeamento topográfico de detalhe.

Considerações Finais.
A grande extensão da região estudada atualmente é acometida de interferências antrópicas muitas vezes irreversíveis quanto ao uso do solo na agricultura. Nota-se que a grande maioria da população residente no local desconhece a prática da gestão ambiental.
É necessário dizer que a educação ambiental hoje nesta região é imprescindível para a interação do homem com o meio no sentido de conscientizar à obtenção de práticas corretas de manejo e uso dos solos na região, uma vez que a predominância da agricultura continua sendo relevante.
Por conseguinte, um bom plano de manejo e restauração alicerçado em oficinas de educação ambiental com técnicas de agronomia, sustentabilidade e Cidadania pode não só conscientizar as comunidades, mas valorizar o capital humano, o que faz com que surja a necessidade de manter os objetivos em constante evolução.

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Autor: Débora Machado Coelho

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