Diretrizes para

mapeamento de

inundações no Estado

do Rio de Janeiro

PATRICIA R.M.NAPOLEÃO

CARLOS EDUARDO G. FERRIERA

Outubro, 2016

Política Nacional de Proteção e Defesa Civil - Lei Federal

12.608/2012• incorporar a redução do risco de desastre e as ações de proteção e defesa

civil entre os elementos da gestão territorial e do planejamento das

políticas setoriais;

• estimular o desenvolvimento de cidades resilientes e os processos

sustentáveis de urbanização;

• promover a identificação e avaliação das ameaças, suscetibilidades e

vulnerabilidades a desastres, de modo a evitar ou reduzir sua ocorrência;

• estimular o ordenamento da ocupação do solo urbano e rural, tendo em

vista sua conservação e a proteção da vegetação nativa, dos recursos

hídricos e da vida humana;

• combater a ocupação de áreas ambientalmente vulneráveis e de risco e

promover a realocação da população residente nessas áreas;

• estimular iniciativas que resultem na destinação de moradia em local

seguro.

Lei Estadual n° 6.442/2013 – Incorporação dos

mapeamentos de risco de desastres nos Planos Diretores

Municipais

Estabelece que os municípios deverão incorporar nos seus

Planos Diretores e demais instrumentos reguladores da

ocupação e uso do solo, os estudos e mapeamentos de

áreas de risco constante em documentos oficiais.

Lei Federal Nº 10.257, de 10 de Junho de 2001, O

Estatuto das Cidades – Cartas Geotécnicas de Aptidão à

Urbanização

Marco de Sendai/ONU 2015-2030 – Cidades Resilientes

ANÁLISE DE PERIGO E DE RISCO

- Estudo das ameaças

- Estudo dos perigos e do risco a inundações

REDUÇÃO DO RISCO

- Prevenção

- Mitigação

- Adaptação

MANEJO DO EVENTO ADVERSO

- Preparação

- Alerta

- Resposta

RECUPERAÇÃO

- Reabilitação

- Reconstrução

GESTÃO INTEGRADA

DE RISCO DE

DESASTRES

Diagnóstico de vulnerabilidade,

Identificação de áreas de perigo

e de risco de inundação

Planejamento e gestão

ambiental, ordenamento

territorial, mobilização social e

educação ambiental

Sistema de monitoramento e alerta

de cheias, Gestão integrada de risco

(plano de contingência, etc.)

Obras emergenciais e

de recuperação ambiental

Gestão integrada de riscos relacionados à inundações no ERJ

AÇÕES DESENVOLVIDAS PELO INEA

ANÁLISE DE PERIGO E DE RISCOREDUÇÃO DO RISCO

MANEJO DO EVENTO ADVERSO RECUPERAÇÃO

GESTÃO VIABILIZADA

ATRAVÉS DA

GEOINFORMAÇÃO!

Gestão integrada de riscos relacionados à inundações no ERJ

• Mapa de Suscetibilidade à Inundações

• Mapa de Vetores de Crescimento e Expansão Urbana

• Mapa de Vulnerabilidade à inundações

• Mapa de Adequabilidade à Ocupação frente à Suscetibilidade à Inundações – Áreas Suscetíveis à Inundações

– Plano Diretor Municipal e Zoneamentos Urbanos

– Mapa de declividade e restrições ambientais via legislação

– Populações em situação de vulnerabilidade

Ocorrência de Evento de Inundação

Fatores condicionantes

Fatoresdesencadeantes

Precipitação

Relevo

Demais fatores (Solos, Geologia,

etc)

Uso e cobertura da Terra

O Mapa de Suscetibilidaderepresenta o grau de predisposiçãonatural de uma área à ocorrênciade inundações considerando suascaracterísticas intrínsecas e suaposição no terreno

OBJETIVO

Mapear as áreas susceptíveis à

inundação, a partir da

combinação dos mapas

resultantes da análise dos

atributos morfométricos das

bacias hidrográficas da região, da

análise integrada dos atributos

físicos e antrópicos.

INDICAÇÕES

METODOLÓGICAS

• Análise baseada em múltiplos critérios (AMC) é uma alternativa válida e

flexível;

• Contínuo aprimoramento das diretrizes

MAPA DE ÁREAS SUSCEPTÍVEIS À INUNDAÇÃO

ANÁLISE MULTICRITÉRIO DOS FATORES

ESPACIAIS

GEOMORFOLOGIA/PEDOLOGIA/USO DO SOLO

E COBERTURA VEGETAL

BACIAS CRÍTICAS ÀS INUNDAÇÕES

BASEADO EM FATORES

MORFOMÉTRICOS

Sobreposição da média ponderada de

rasters através do Spatial Analyst -

Weighted Overlay

POTENCIAL DE INUNDAÇÃO

• As pesquisas e discussões técnicas também eliminaram temas que

se observaram redundantes em significado, e subsidiaram a

seleção daqueles que seriam pertinentes para o modelo.

• Foi realizado um painel de especialistas e composto um ranking

dos mais utilizados e atribuídos valores de peso;

• Foram selecionados os temas Solos, Uso e Cobertura, Relevo e

Acúmulo de Fluxo;

Unidade de análise

Durante as reuniões técnicas entre as equipes, foi definido que

os conceitos de Área de contribuição e Planície de Inundação dos rios principais seriam as unidades de análise observadas para a

determinação da suscetibilidade à inundação e área útil de

análise.

• Considerando o processo de inundação, que ocorre a partir da

calha de escoamento, foi observado o fluxo à montante de cada

uma das células, em um raio de 2 km à montante;

• Desta forma, para cada área de contribuição foi calculada sua

média de pesos, e o resultado desta média atribuído a cada

célula geradora da área de contribuição;

• O cálculo foi realizado para o Uso e Cobertura, Solos e Acúmulo

de fluxo;

Área de

contribuição

• Nas reuniões técnicas concluiu-se que as áreas recobertas

pelas classes Encosta e Topo de Morro do tema Relevo

deveriam ser tratadas separadamente na análise da

susceptibilidade à inundação;

• Essas teriam um comportamento com muito pouca chance

de haver eventos de inundação sendo, portanto, áreas de

baixa suscetibilidade neste modelo.

• A influência das marés na suscetibilidade à inundação foi

considerada, e nas áreas onde a altitude era menor que 5

metros, foram consideradas como altamente suscetíveis;

• Considerou-se também áreas onde a declividade era menor que 8°;

• A altura relativa e valor de declividade foram utilizadas para se delimitar as

planícies de inundação (PI) e terraços aluviais (TA);

• A altura relativa é calculada para cada pixel da seguinte forma: subtraindo a

altura absoluta do pixel analisado com a altura do primeiro pixel à jusante;

• Consideramos então os pixels cujo o valor de altura relativa foi menor do que

10 metros;

Área de Estudo(pixels 5x5 metros)

Altitude < 5 m?

Alta Suscetibilidade

Sim

Declvidade > 8º OU Alt.

Relativa à a > 10 m?

Não

Muito Baixa Suscetibilidade

Sim

NãoAnálise Espacial

• Temas observados em conjunto: Uso e Cobertura -> Zonas

superficiais que condicionam a infiltração da água; Solos ->

Zonas subsuperficiais que condicionam a infiltração;

• Para consistência, a classe Área Urbana dos temas Uso e

Cobertura e Solos tiveram seus limites compatibilizados (escalas

e data de produção diferentes);

• Calculou-se a média pixel a pixel dos pixels entre Solos e Uso e

Cobertura, e essa média representou o dado relativo à

infiltração;

• Para a camada com os pesos da camada de informação das

zonas superficiais e subsuperficiais foi associada a uma função

linear de pertinência à susceptibilidade à inundação;

• Para a a variação de acúmulo de fluxo, como seus valores não

apresentavam um comportamento linear, estes foram

associados à escala fuzzy com uma função de pertinência

definida empiricamente:

– valor de 0 – 50, pertinência 0;

– de 50 – 100, pertinência até 0,2; de 100 – 500, pertinência até 0,4;

– de 500 até 1000, pertinência até 0,6;

– de 1000 a 5000, pertinência até 0,8

– e acima de 5000, pertinência total à susceptibilidade, ou seja, 1,0.

Transição para escala ou conjunto fuzzy

-Média entre Solos e Uso e Cobertura

-Fluxo Acumulado

-Relevo

Resultados do cruzamento dos fatores

condicionantes à inundações

Mapa de suscetibilidade à inundações

Cruzamento espacial com

lógica fuzzy

Validação dos resultados e

definição das faixas de

suscetibilidade

Fluxo e dados geográficos resultantes

• Após a transição para o conjunto fuzzy, foi efetuada a operação de

média simples entre os valores de pertinência de cada um critérios

utilizados (Média Solos/Uso da Terra e acúmulo de fluxo), pixel a pixel,

indicando que os membros fuzzy de entrada não apresentam uma

importância hierárquica entre eles.

• Após a integração entre os temas foi obtido o resultado da

sobreposição entre as duas camadas, ou seja, o dado de

susceptibilidade à inundação, em escala fuzzy (variando de 0 a 1).

Sobreposição entre o membros fuzzy

• Para definir os conjuntos fuzzy relativos à susceptibilidade, ou

seja, as classes de susceptibilidade do mapa final, foram obtidos

pontos em trabalho de campo para orientar a definição das

classes do mapa.

• A partir do ponto, foi efetuado um buffer de 100 metros, sendo

então computado o valor médio de fuzzy nesta área do buffer.

Definição das classes de susceptibilidade e ajustes no

. modelo

Definição das classes de suscetibilidade e ajustes no modelo

Número

identificador

do ponto

Valor médio

de

pertinência

Ocorrência

anterior

de inundação?

4 0,56 Não

5 0,39 Não

8 0,52 Não

9 0,41 Não

10 0,42 Não

11 0,36 Não

1 0,58 Sim

2 0,57 Sim

3 0,65 Sim

6 0,52 Sim

7 0,73 Sim

12 0,38 Sim

13 0,43 Sim

14 0,44 Sim

Valores médios de pertinência à

suscetibilidade, referentes ao buffer de

100 metros no entrono do ponto

Variaram entre 0,36 e 0,56 para o Não, e

para o Sim, entre 0,38 e 0,73

Mapa Final de suscetibilidade à inundação

Ponto Susceptibilidade Ocorrência anterior

de inundação?

4 Média Susceptibilidade Não

5 Baixa Susceptibilidade Não

8 Média Susceptibilidade Não

9 Média Susceptibilidade Não

10 Média Susceptibilidade Não

11 Baixa Susceptibilidade Não

1 Média Susceptibilidade Sim

2 Média Susceptibilidade Sim

3 Média Susceptibilidade Sim

6 Média Susceptibilidade Sim

7 Alta Susceptibilidade Sim

12 Baixa Susceptibilidade Sim

13 Média Susceptibilidade Sim

14 Média Susceptibilidade Sim

Validação em campo

Mapa de Susceptibilidade à Inundação

Mapa de Declividade

Zoneamento UrbanoMapa de Restrições

Ambientais

Carta de Adequabilidade à Ocupação Urbana

frente à Suscetibilidade às

Inundações

NÍVEL DE ADEQUAÇÃO À

OCUPAÇÃO

CARACTERIZAÇÃO

ADEQUADAS

Sem restrição à ocupação urbana, ou seja, atende ao

zoneamento municipal, não se encontra em área

suscetível à inundação e não possui restrições

ambientais.

MÉDIA ADEQUABILIDADE

São áreas urbanas consolidadas ou de expansão que

podem ser ocupadas mediante a realização de alguma

obra de mitigação de cheias, pois encontram-se em

faixas suscetiveis à inundação, com declividades entre

5% e 30%.

BAIXA ADEQUABILIDADE

São áreas pouco adequadas à ocupação que podem ser

utilizadas mediante a elaboração de grandes obras de

infraestrutura. Situam-se em áreas susceptíveis à

inundação, correspondem às florestas, áreas agrícolas,

com declividades variando entre 5% e 30%.

INADEQUADAS

São impróprias à ocupação. Situam-se em áreas em

desconformidade com o zoneamento urbano, estão em

Área de Preservação Permanente e localizam-se em área

suscetível aos processos de inundação.

• A experiência deste estudo de caso apontou a necessidade de dados

geográficos em escalas que permitam a análise da suscetibilidade à

inundação;

• A observação dos temas a partir da área de contribuição do pixel foi

importante, e trouxe uma dimensão interessante ao se observar eventos

ligados à hidrologia, como o de inundação;

• Nas outras bacias hidrográficas do ERJ, as diretrizes metodológicas aqui

apresentadas serão replicadas, com valores de pesos associados às

classes dos temas presentes em cada bacia;

Obrigado!