Análise Sobre a Realidade Ambiental, Urbana e Problemática através do Mapeamento no Município de Seropédica com o Auxílio do Geoprocessamento – RJ
Nathalia Martins França da Silva¹
Tiago Marino Badre2
Maria Hilde Barros Góes³
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro –UFRRJ
Departamento de Geociências
e-mail [email protected]
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro –UFRRJ
Departamento de Geociências
e-mail [email protected]
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro –UFRRJ
Departamento de Geociências
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RESUMO
O município de Seropédica é um exemplo do que ocorre em muitas cidades brasileiras. Localizada sobre a bacia do Rio Guandu, -se na Microrregião de Itaguaí, na Mesorregião Metropolitana do Rio de Janeiro, esta trata-se de uma região em acelerado processo de urbanização, entretanto ainda dispõe de condições de controle, se adequadamente administrada pelos seus gestores.
O objetivo do artigo é apresentar um procedimento para a elaboração dos mapeamentos socioeconômicos e o processamento das avaliações ambientais utilizando o aplicativo VISTA/SAGA como ferramenta. Uma aplicação da metodologia desenvolvida no município de Seropédica (RJ) permite:
– identificação de áreas indicadas para transposição próximas de assentamentos localizados em áreas críticas.
Acredita-se que a aplicação da metodologia de Avaliação Ambiental para a região, poderá servir como modelo para inúmeras outras cidades submetidas a processos de ocupação sem planejamento, resultando em gravíssimos impactos ambientais e sociais.
– a identificação de possíveis áreas críticas desta área, através da combinação das avaliações de riscos com o mapeamento feitos através da análise sobre a realidade Urbana e Problemática possibilitará o melhoramento desta região ;
Palavras chaves: análise ambiental, geoprocessamento, seropédica, saga, cartografia temática, sistema de análise geo-ambiental.
ABSTRACT
The city of Seropédica is an example commum that happened in many cities. This is an area undergoing rapid urbanization, but still able to control. This work is challenged to consider whether all sectors have Analysis of the environmental, urban and problematic, from the items evaluated in the decision tree. The great challenge of a mayor in modern times is to find the balance between the development of urban growth, and monitoring to be done to maintain the Analysis. This work aims to create maps that depict the Analysis of the environmental, urban and problematic assessment in the city of Seropédica, using the system VISTA/SAGA/UFRJ for processing of mappings. Once performed these studies, the knowledge gained by the use of GIS on the environmental and urban issues in the municipality of Seropédica (RJ) can be extrapolated, with due precautions, to many other urban areas that have similar.
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Keywords: Geoprocessing, Environmental Analysis, Flooding Risk, Landslide Risk, Poor Settlements, Seropédica, SAGA.
1. INTRODUÇÃO
Seropédica é um município brasileiro do estado do Rio de Janeiro. Localiza-se na Microrregião de Itaguaí, na Mesorregião Metropolitana do Rio de Janeiro. Ocupa uma área de 283.794 km², e sua população foi estimada no ano de 2011 em 78.183 mil habitantes, pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), sendo então o 31º mais populoso . Segundo informações do IBGE, Seropédica é um local onde se tratava e fabricava seda. O nome da cidade teve origem em 1875. Naquela época, a terra era conhecida como segundo distrito de Itaguaí. Tal, veio da antiga fazenda Seropédica do Bananal.
O ligeiro processo de urbanização que ocorre neste local, ainda é passível de ser controlado, se adequadamente administrada pelos seus gestores. E este é o exemplo típico de situação que ocorre em grande maioria de cidades do Brasil. O foco do presente estudo será a preparação de uma estrutura de avaliação e mapeamento da Análise Sobre a Realidade Ambiental, Urbana e Problemática com apoio na Cartografia Temática e no Geoprocessamento, com base nos aspectos sociais, educacionais e de infraestrutura tendo como intuito:
 Zoneamento da Análise Sobre a Realidade Ambiental, Urbana e Problemática no Município de Seropédica (Rio de Janeiro).
 Utilização do aplicativo ESRI ArcGis para elaboração dos mapas temáticos socioeconômicos a partir da dados gerados pelo Censo Demográfico 2010 (IBGE).
 Utilização do aplicativo VISTA/SAGA como ferramenta para a elaboração de avaliações ambientais, organizadas segundo a estrutura de “Árvore de Decisão”.
 Este estudo procura, a partir dos dados censitários disponibilizados pelo Instituo Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), um diagnóstico mapeado que analisa o município de Seropédica.
Como produto de estudos, este apontará localidades com boas condições de vida e, de forma análoga, aquelas carentes de investimentos em infraestrutura e programas sociais, de acordo com o Índice de Desenvolvimento Humano (IDH). Acredita-se que a aplicação da metodologia proposta possa apoiar as decisões políticas e investimentos por gestores públicos.
2. A área de estudo: Município de Seropédica – Características e Complexidade
Seropédica é uma cidade brasileira que se localiza no estado do Rio de Janeiro. Esta se encontra na Microrregião de Itaguaí, na Mesorregião Metropolitana do Rio de Janeiro, a 75 quilômetros da capital do estado, Rio de Janeiro. Ocupa uma área de 283.794 km², e sua população foi estimada no ano de 2011 em 78.183 mil habitantes, pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, sendo então o 31º mais populoso do estado e o segundo mais populoso de sua microrregião. Faz divisa com os municípios Itaguaí, Nova Iguaçu, Japeri, Queimados e Paracambi.
Área de Abrangência do Estudo localiza-se a 22° 44′ 38″ de latitude sul, 43° 42′ 28″ de longitude oeste, na região oeste da Baixada Fluminense a uma elevação de 26 metros do nível do mar. Está a uma distância de 75 quilômetros da capital do estado.
Tal limita-se a oeste com os municípios de Nova Iguaçu, Queimados e Japeri, ao sul com o município do Rio de Janeiro, ao norte faz divisa com Paracambi e a leste com o município de Itaguaí. O território municipal estende-se por 283,794 km².

figura 1
Figura 1. Localização da área de estudo – Município de Seropédica – Rio de Janeiro

3. Metodologia
3.1 A Análise Ambiental por Geoprocessamento
A Análise Ambiental “é um instrumento fundamental na investigação interdisciplinar, pois fornece uma gama variada de percepções que irão auxiliar no aprofundamento do conhecimento científico”. (Stipp e Stipp, 2004, p.24)
Para SILVA & SOUZA (1998, “apud” Stipp e Stipp, 2004, p.24), analisar um ambiente significa desmembrá-lo em termos de suas partes componentes e apreender as suas funções internas e externas, com a consequente criação de um conjunto integrado de informações representativo deste conhecimento adquirido.
A análise ambiental, expressa na realização dos diagnósticos, zoneamentos e a avaliação nos impactos ambientais (Sales, 2004, p.130). Paralelamente são tratados os planos de manejo e planejamento dos usos dos espaços naturais e, em alguns casos – ainda raros – de recuperação de áreas degradadas. São esses conjuntos de procedimentos que recebe a rubrica de análise ambiental (Mendonça 1993, Ross 1990 “apud” Geografia Sistemas e análise ambiental: abordagem crítica, 2004, p.130).
Ao se debruçar para o estudo de conceitos e princípios lógicos utilizados na pesquisa científica e, especialmente no geoprocessamento, XAVIER DA SILVA (2001) destaca as abordagens do Teorema de Bayes – que se baseia na probabilidade condicional, ou de indicadores, em que a ocorrência de um fenômeno é determinada, uma vez constatada a presença de outro fenômeno a ele associado, e leva especialmente em conta o conhecimento prévio do pesquisador, que é incorporado ao sistema; da lógica booleana – que considera as regras algébricas AND, NOT, OR e XOR, e, de estrutura binária, sempre por decisão de verdadeiro ou falso para um determinado evento, permite sucessões de combinações de atributos espaciais; e da lógica Fuzzy ou nebulosa, também descrita por BONHAM-CARTER (1998), como uma função de pertinência que exprime a possibilidade de uma variável constituir um plano de informação ambiental. A lógica Fuzzy, introduzida por Lotfi Zadeh, em 1965, procura modelar os modos imprecisos do raciocínio, que têm um papel fundamental na habilidade humana de tomar decisões. Este processamento nebuloso incorpora a riqueza das informações fornecidas por especialistas (ZADEH, 1965). Ela pode ser expressa como a
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booleana (0 ou 1), mas, no caso de representar uma variável contínua, como os níveis de concentração de arsênico em
sedimentos lacustres, há valores intermediários presentes (entre 0 e 1), que são significativos nos seus efeitos. Então, em
escalas de intervalo ou razão, essa função de pertinência pode significar a possibilidade de ocorrência de determinado
fenômeno ambiental.
A metodologia de Geoprocessamento adotada foi elaborada conforme XAVIER DA SILVA e CARVALHO
(1993) e XAVIER DA SILVA (2001), para os quais as ocorrências desses problemas de impacto ao meio ambiente
saudável são comuns, dentro de dimensões básicas do mundo físico, por isso apresentam dimensão territorial e ocorrem
segundo um processo dinâmico, como função do tempo. Com base em informações de séries temporais dos registros
das ocorrências desses fenômenos ambientais, pode-se aprender o comportamento de sua evolução e elaborar previsões
sobre prováveis ocorrências futuras.
Logo, o processo de análise ambiental, envolve a elaboração de diagnósticos, a manifestação de interesse
político, a revelação de interesse da coletividade envolvida, com o intuito de trazer melhorias para uma determinada
área ou trazer antecipadamente diagnósticos de possíveis situações indesejáveis ou até mesmo prever áreas de potencial.
3.2 A Escolha do SAGA/UFRJ
O Sistema de Análise Geo-Ambiental – SAGA/UFRJ foi implantado inicialmente em 1983 no Departamento
de Geografia da UFRJ, pelo Prof. Dr. Jorge Xavier da Silva, coordenador do então Grupo de Pesquisas em
Geoprocessamento (GPG). Foi desenvolvido como um sistema para aplicações ambientais de fácil implantação e
utilização em equipamentos de baixo custo, o que se tornou possível, principalmente, graças ao crescimento da
popularidade e uso de microcomputadores do tipo IBM-PC.
Estimativas de riscos de desmoronamentos e de enchentes, potenciais turístico e de urbanização,
levantamento e diagnóstico de remanescentes da Mata Atlântica no Espírito Santo, para fins de preservação, e a análise
da qualidade de vida em favelas, constituem uma pequena amostra das pesquisas realizadas pela comunidade de
usuários, através da utilização do Sistema de Análise Geo-Ambiental – SAGA/UFRJ (www.lageop.ufrj.br) que é uma
ferramenta específica para o processamento das avaliações ambientais. Outro fator essencial é a possibilidade de acesso
ao código fonte do programa, viabilizando a criação das rotinas.
O VISTA/SAGA foi escolhido como ferramenta de aplicação em função de sua praticidade em se alcançar
a finalidade proposta. Constituem seus principais módulos de processamento:
• MONITORIA: Este procedimento consiste no levantamento puxado das alterações ambientais ocorridas
em uma determinada situação ambiental. Registros sucessivos de fenômenos ambientais, utilizando taxonomias
correspondentes, podem ser usados para o acompanhamento da evolução territorial de processos e ocorrências de
interesse.
• ASSINATURA: SIGs permitem a locomoção entre localizações e atributos, ou seja, a recuperação da
localização a partir da seleção de uma informação e vice-versa.
•AVALIAÇÃO: Utilizado para realizar estimativas sobre possíveis ocorrências de fenômenos, de diversas
naturezas, segundo diversas intensidades, definindo-se a extensão territorial destas estimativas e suas relações de
proximidade e conexão. Este módulo gera um mapa do território analisado, classificando cada local com notas de 0 a
10.
3.3 Formulação da Análise Ambiental
A formulação de média ponderada é proposta nas avaliações ambientais, conforme a seguir exposta:
onde:

 
n
k
ij ij k ij k A P N
1
( ) ( )
ibilidade de ocorrência do evento analisado no elemento (pixel) i,j da matriz (mapa) resultante;
evento analisado;
r(es), dentro da escala de “0 a 10”, da ocorrência do evento analisado, na
presença da classe encontrada na linha i, coluna j do mapa k.
A partir desta formulação de Análise Ambiental, podem ser feitas as seguintes proposições, também segundo
XAVIER DA SILVA (2001):
Ai,j exprime a possibilidade resultante do produto da formulação ambiental, numa escala de 0 a 10, para a
ocorrência de um evento, ou entidade ambiental, que seja causado, em princípio, pela atuação convergente dos
parâmetros ambientais nela considerados;
os dados envolvidos na avaliação podem ser lançados em uma escala ordinal que varie entre 0 e 10 ou entre 0
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e 100, para que seja gerada uma amplitude de variação suficiente a permitir maior percepção da variabilidade das estimativas;
a normalização dos pesos, restritos entre os valores 0 e 1, resulta na definição do valor do peso atribuído a um mapa como o valor máximo que qualquer das classes daquele mapa pode assumir. Por exemplo: atribuir um peso de 40% ao parâmetro “declividades”, numa análise, significa que o máximo que uma determinada classe deste mapa pode contribuir na determinação da probabilidade de ocorrência do evento analisado é de 4, numa escala de 0 a 10.As subseções serão numeradas iniciando-se pelo número da seção principal, acrescido de um ponto e o número correspondente da mesma. Elas deverão ser escritas com caracteres maiúsculos e minúsculos, em negrito. Deve-se deixar um (1) espaço antes e depois de cada subseção.
3.4. Árvore de Decisão: Análise Sobre a Realidade Ambiental, Urbana e Problemática
A Figura abaixo, figura 2, ilustra os materiais e processos aplicados no trabalho. As caixas foram coloridas de modo a distinguir os processos (retângulos) e produtos (paralelogramos) específicos da metodologia apresentada (azul) da aplicação específica para o município de Seropédica (vermelho).
Todo o processo é modelado numa estrutura de representação denominada “Árvore de Decisão” (BURROUGH e MCDONNELL, 1998), que apresenta, passo a passo, cada avaliação intermediária necessária a se chegar ao resultado final.

figura 2
Figura 2. Organização metodológica do trabalho

5. Base de Dados Socioeconômica
No estrato superior do fluxograma apresentam-se a malha e dados censitários, obtidos a partir do IBGE (2010). Constituem os elementos necessários para a geração de mapas temáticos que compõem a base de dados socioeconômica do estudo. O processo é viabilizado, para esta particular aplicação, por meio da utilização do “Módulo de Criação de Mapas Temáticos”, componente do aplicativo VISTA/SAGA. A seleção dos índices socioeconômicos para a
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elaboração do mapeamento da Qualidade de Vida foi baseada no Índice de Desenvolvimento Humano Municipal (IDHM) e o Índice de Condições de Vida (ICV), abordando variáveis nas seguintes dimensões:
– Infraestrutura básica do estado e do indivíduo: Domicílios com água canalizada da rede geral; Domicílios com coleta de lixo por serviço de limpeza; Domicílios ligados à rede esgotamento.
– Condições sociais e herança cultural: Densidade média de habitantes por domicílio; Nível médio de escolaridade;
– Condições de Renda: Renda média dos responsáveis por domicílios; Responsáveis com renda inferior a 1 salário mínimo.Tabelas, fórmulas e símbolos matemáticos devem ser digitados respeitando o espaçamento superior e inferior de forma adequada.
5.1 Avaliação Ambiental
A partir das bases de dados socioeconômicas aplicou-se formulação da Avaliação Ambiental para obtenção do mapa de “Qualidade de Vida/Assentamentos Precários”. A escolha do algoritmo avaliativo para o processamento das análises também é flexível a outras formulações e aplicativos, a critério do avaliador.
5.2Árvore de Decisão
Na figura 3apresenta-se a estrutura completa da árvore de decisão múltipla, forma pela qual foram geradas as análises ambientais. E, nas demais, imediatamente a seguir, expõem-se individualmente as árvores dos temas físicos e das características populacionais que integraram os estudos para a definição da distribuição territorial da qualidade de vida e riscos na região de Seropédica.

figura 3

Figura 3. Árvore de Decisão para Qualidade de Vida em Seropédica (RJ)

Cada um dos retângulos representa um mapeamento digital de um parâmetro de análise ou uma avaliação ambiental que tenha sido executada. A inspeção desta árvore de decisão, como também das parciais seguintes, possibilita que se apresentem constatações relevantes quanto à origem dos dados:
No estrato inferior da figura (nós folhas da árvore) constam os mapas básicos elaborados e que constituem os componentes ambientais decisivos para as análises que se vai empreender.
Os mapas da realidade ambiental sob a perspectiva da geografia humana, utilizados nos ramos infraestrutura, condições sociais e condições de renda foram gerados a partir dos dados censitários produzidos por IBGE (2010). Os mapas derivados e resultantes de análises mostram-se de forma assimétrica no modelo, e foram elaborados no ambiente do programa VISTA/SAGA.
A estimativa de mais alto nível foi obtida a partir da conjugação e integração da representação cartográfica das Condições de Renda, e constitui, para o elevado nível de detalhe possibilitado pela escala e resolução adotadas, a distribuição territorial de locais indicados para transposições de assentamentos precários.
5. Processamento e Resultados das Avaliações Ambientais
Verifica-se na formulação da análise ambiental, baseada no Teorema de Bayes, as notas atribuídas a cada classe, são proporcionais à probabilidade de ocorrência do risco analisado, numa escala ordinal de 0 a 10, na visão do grupo de analistas, condicionada à presença desta classe (XAVIER DA SILVA, 2001).
A distribuição de pesos para cada parâmetro possibilita a ponderação destes, segundo o ponto de vista dos analistas envolvidos, em função do grau de influência daquele parâmetro na probabilidade da ocorrência do evento analisado, em
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relação aos demais envolvidos na avaliação. Para fins de simplificação dos cálculos, a soma da distribuição dos pesos deve ser igual a 100.Os resultados apresentados no mapa abaixo é produto dos cálculos das avaliações.
Como se pode notar na formulação da análise ambiental feita neste trabalho, as notas distribuídas a cada classe, são proporcionais à probabilidade de ocorrência do risco analisado, numa escala ordinal de 0 a 10, na visão do grupo de analistas, condicionada à presença desta classe. Esta escala, com 10 faixas, é suficiente para se ter compreensão dos setores com uma boa qualidade de vida e dos setores com qualidade de vida baixa. A maior parte das categorizações, utilizam apenas cinco classes (baixíssimo, baixo, médio, alto e altíssimo) para representar o nível de Qualidade de Vida.

figura 4
Figura 4- Mapa final da Qualidade de Vida no Município de Seropédica

5.2 Conclusões
Este trabalho possibilitou a análise baseada nos dados disponibilizados pelo IBGE através de Censo Demográfico e, apoiadas nos indicadores do Índice de Desenvolvimento Humano (IDH). A partir destes insumos constatou-se que a Análise feita no Município de Seropédica aponta deficiências significativas. Entretanto, com um pouco de disciplina por parte da gestão local é possível reorganizar tais áreas críticas, aquelas apontadas com baixíssima e baixa. As áreas que tiveram um índice satisfatório podem servir de exemplo para as demais, já que tais correspondem às áreas atendidas minimamente, segundo o IDH. A obtenção dos mapeamentos finais Análise Sobre a Realidade Ambiental, Urbana e Problemática não só culminou na chegada do objetivo principal inicialmente proposto, mas também comprova a eficácia do aplicativo VISTA/SAGA como uma ferramenta de aplicação que viabiliza a condução da metodologia.
A metodologia de criação de mapeamentos para este trabalho na região de Seropédica foi atestada por meio dos mapeamentos resultantes da árvore do tópico 0, onde foram dissecados todos os temas sócio-econômicos, considerados por referências no assunto, imprescindíveis à determinação Análise Sobre a Realidade Ambiental, Urbana e Problemática de Seropédica.
Objetivou-se, com o presente estudo, levantar caminhos simples para a aquisição de conhecimentos sobre estas condições ambientais precárias, gerando diagnósticos e prognósticos como elementos de apoio à decisão quanto a Análise Sobre a Realidade Ambiental, Urbana e Problemática para com a vida dos habitantes destas áreas.
Em suma, o caráter amplo desse conhecimento pode ser apontado como uma limitação do trabalho, uma vez realizados estes estudos, o conhecimento apanhado, apoiado pelo uso do Geoprocessamento, sobre a realidade ambiental urbana e problemática do município de Seropédica (RJ) possibilita a detecção de deficiências e possibilidades de melhorias em determinadas áreas.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Zaidan, R. T.; Xavier-da-Silva, J. Geoprocessamento para Análise Ambiental: Aplicações. 2a Edição. Bertrand Brasil. Rio de Janeiro, 2007. 363 p.
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