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Criação de cenários de expaautómatos celulares no apoautómatos celulares no apoterritorial: Cabeceiras de
José Pedro Oliveira
20
Universidade do Porto
o de Geografia
ansão urbana com recurso a io ao planeamento e gestãoio ao planeamento e gestão Basto (Norte de Portugal)
a Henriques Costa
10
Faculdade de Letras da Universidade do Porto
José Pedro Oliveira Henriques Costa
Criação de cenários de expansão urbana com recurso a autómatos celulares no apoio ao
planeamento e gestão territorial: Cabeceiras de Basto (Norte de Portugal)
Dissertação apresentada
à Faculdade de Letras da Universidade do Porto
para a obtenção do grau de Mestre em
Sistemas de Informação Geográfica
e Ordenamento do Território
Departamento de Geografia
Porto 2010
i
Agradecimentos
Aos Professores Doutores Rio Fernandes e Elsa Pacheco, pela orientação,
apoio e abertura científica para acompanhar a realização desta dissertação numa área
pouco explorada em Portugal.
Ao Prof. Dr. José António Tenedório pelas informações preciosas e cedência
de bibliografia específica.
Ao António Costa, pelos seus comentários enriquecedores e sugestões ao longo
destes dois anos.
Á Cristiana Martinha pela ajuda e incentivo demonstrado ao longo desta
dissertação.
Ao Alexandre Rodrigues pela disponibilidade e conselhos importantes na
aprendizagem da linguagem Linux / Cygwin.
À Câmara Municipal de Cabeceiras de Basto, em especial ao Adelino
Magalhães pelo fornecimento de cartografia e de informações fundamentais sobre o
planeamento do município.
Aos colegas e docentes do Mestrado pelo ambiente de trabalho extraordinário,
pela troca de ideias e partilha de experiências.
Aos meus pais e irmãos.
À Marta.
iii
Resumo
Nos últimos anos, o planeamento regional e urbano tem vindo a recorrer cada
vez mais aos modelos dinâmicos de base técnica cada vez mais sofisticada para gerar
cenários múltiplos de apoio à decisão no domínio do planeamento e gestão do território,
permitindo antecipar cenários, minimizar problemas e maximizar ganhos.
Com o desenvolvimento da geocomputação, verificou-se um acréscimo na
disseminação das metodologias de análise espacial, que combinam abordagens
recorrentes dos Sistemas de Informação Geográfica com outras emergentes, como o
recurso à modelação com autómatos celulares. Estes modelos têm assumido um papel
relevante no contributo para a leitura e interpretação das dinâmicas espaciais,
permitindo, modelar e simular “comportamentos” de evolução e reacção dos territórios,
ou seja, pode constituir uma ferramenta crucial para o apuramento das interpretações,
explicações e prospecções territoriais.
Nesta base, esta investigação tem dois objectivos fundamentais: o primeiro
incide sobre questões de avaliação (intervenção versus resultantes) do planeamento
territorial no concelho de Cabeceiras de Basto (Norte de Portugal) e a sua influência no
crescimento urbano; o segundo, associado a este, passa pelo ensaio de metodologias de
avaliação de tendências, através da simulação de cenários de expansão urbana, com
recurso à modelação com autómatos celulares através do modelo SLEUTH, que permite
a aferição de tendências de alterações do uso e ocupação do solo tendo em vista o
contributo para uma melhor definição de instrumentos intervenção territorial.
v
Abstract
In recent years, urban and regional planning has increasingly relied on dynamic
models based on increasingly sophisticated technique to generate multiple scenarios
decision support for the planning and land management, allowing anticipating
scenarios, minimize problems and maximize gains.
With the development of Geocomputating, there was an increase in the
dissemination of spatial analysis methods that combine approaches recurrent from
Geographic Information Systems with other emergents, such as the use of modeling
with cellular automata. These models have assumed an important role in contributing to
the reading and interpretation of spatial dynamics, allowing it to model and simulate
"behaviors" of evolution and reaction of the territories, in other words, it may be a
crucial tool for the improvement of interpretations, explanations and territorial
prospects.
On this basis, this research has two main objectives: the first focuses on issues
of assessment (intervention versus resultants) of spatial planning in the municipality of
Cabeceiras de Basto (Northern Portugal) and its influence on urban growth, the second
associated to this one passes by the test of methodologies for assessing trends, by
simulating scenarios of urban sprawl, using the modeling with cellular automata
through model Sleuth, which allows measurement of trend-use change and land use in
view of the contribution for better definition of territorial intervention instruments.
vii
Acrónimos
AC – Autómatos Celulares
CAOP – Carta Administrativa Oficial de Portugal
CMCB – Câmara Municipal de Cabeceiras de Basto
INE – Instituto Nacional de Estatística
MDT – Modelo Digital de Terreno
NUT – Nomenclatura de Unidades Territoriais para fins Estatísticos
PDM – Plano Director Municipal
PP – Plano de Pormenor
PRN – Plano Rodoviário Nacional
PU – Plano de Urbanização
RAN – Reserva Agrícola Nacional
REN – Reserva Ecológica Nacional
SIG – Sistemas de Informação Geográfica
SLEUTH – Slope, Exclusion, Urban extent, Transportation, Hillshade
UGM – Urban Growth Model
UOPG – Unidades Operativas de Planeamento e Gestão
ix
Índice geral Agradecimentos .............................................................................................................................. i
Resumo ......................................................................................................................................... iii
Abstract ......................................................................................................................................... v
Acrónimos ................................................................................................................................... vii
1. Introdução ....................................................................................................................... 17
1.1. Objectivos ................................................................................................................... 17
1.2. A abordagem à avaliação das dinâmicas urbanas através dos modelos AC ................ 19
2. Das intenções ao resultado da intervenção no território: a consolidação de um eixo de desenvolvimento (Arco de Baúlhe – Cabeceiras de Basto)......................................................... 33
2.1. Enquadramento regional e caracterização do concelho ............................................... 33
2.2. Cabeceiras de Basto em meados do século XX .......................................................... 40
2.3. Quatro décadas de desenvolvimento lento: dos anos 50 a 1994.................................. 42
2.4. Os instrumentos de planeamento territorial e o início de um novo ciclo de desenvolvimento (1995 – 2008) .............................................................................................. 47
2.4.1. O planeamento e a evolução da mancha urbana de 1995 a 2008 .................... 64
3. Modelação geográfica através de autómatos celulares ........................................................ 75
3.1. Autómatos celulares e a sua aplicação na modelação de cenários .............................. 75
3.1.1. Elementos que caracterizam um autómato celular .......................................... 75
3.1.2. Os autómatos celulares urbanos ...................................................................... 77
3.1.3. Vantagens e limitações dos AC ....................................................................... 80
3.2. O modelo SLEUTH ..................................................................................................... 83
3.2.1. Princípios do modelo ....................................................................................... 85
3.2.2. Dinâmicas de crescimento urbano simuladas .................................................. 86
3.2.3. Informação geográfica necessária ................................................................... 90
3.2.3.1. Declives ........................................................................................................... 90
3.2.3.2. Áreas de exclusão ............................................................................................ 91
3.2.3.3. Áreas urbanas .................................................................................................. 92
3.2.3.4. Rede viária ....................................................................................................... 93
3.2.3.5. Relevo sombreado ........................................................................................... 95
3.3. Calibração do modelo .................................................................................................. 95
3.4. Cenários de expansão urbana para 2021 e 2030 .......................................................... 97
4. Considerações finais .......................................................................................................... 111
Bibliografia ............................................................................................................................... 117
Índice de Figuras
Fig. 1. Uso e ocupação de solo previstos de 2005 a 2012 no NO do concelho de Almada. ...... 21
Fig. 2. Simulação de dois cenários de urbanização na AML para 2025. .................................... 22
Fig. 3. Simulação de cenários de alteração do uso do solo para a Província Algarvia para 2000 e 2020. ............................................................................................................................................ 23
Fig. 4. Simulação do uso do solo em Condeixa-a-Nova para 2011 e 2021 ................................. 24
Fig. 5. Exemplo de uma Máquina de Turing. .............................................................................. 25
Fig. 6. Ilustração das regras “Jogo da Vida” de Conway. ........................................................... 27
Fig. 7. Classificação dos modelos de alterações no uso do solo segundo W. Tobler .................. 28
Fig. 8. Cabeceiras de Basto no Norte de Portugal entre Trás os Montes e as NUTs do Ave e Tâmega ........................................................................................................................................ 34
Fig. 9. Cabeceiras de Basto e as principais redes de acessibilidades no Norte de Portugal ........ 35
Fig. 10. Rede viária do concelho de Cabeceiras de Basto ........................................................... 37
Fig. 11. Densidade Populacional por Freguesia em Cabeceiras de Basto (2001) ....................... 38
Fig. 12. Variação da Densidade Populacional por Freguesia em Cabeceiras de Basto (1991-2001) ........................................................................................................................................... 39
Fig. 13. Imagem do Anteplano de Urbanização de Cabeceiras de Basto .................................... 45
Fig. 14. Carta de Ordenamento do PDM de Cabeceiras de Basto ............................................... 50
Fig. 15. Legenda da Carta de Ordenamento do PDM de Cabeceiras de Basto ........................... 51
Fig. 16. Plano de Pormenor da Zona Industrial de Basto ............................................................ 53
Fig. 17. Plano de Pormenor da Área a Nascente do Mosteiro de Refojos .................................. 54
Fig. 18. Plano de Urbanização da Vila do Arco de Baúlhe ......................................................... 57
Fig. 19. Plano de Urbanização da Vila Sede de Concelho .......................................................... 58
Fig. 20. Planta de Ordenamento da Revisão do PDM de Cabeceiras de Basto ........................... 61
Fig. 21. Legenda da Planta de Ordenamento da Revisão do PDM de Cabeceiras de Basto ....... 62
Fig. 22. Planeamento existente e programado em Cabeceiras de Basto ..................................... 64
Fig. 23. Evolução da mancha urbana em Cabeceiras de Basto entre 1995 e 2008 ...................... 66
Fig. 24. Evolução da mancha urbana em Cabeceiras de Basto entre 1995 e 2008 por tipo de intervenção .................................................................................................................................. 67
Fig. 25. Evolução das áreas da REN e RAN entre o PDM de 95 e revisão em 2008 .................. 70
Fig. 26. Diferentes configurações da vizinhança AC num espaço celular bidimensional ........... 76
Fig. 27. Expansão urbana baseado em AC numa superfície plana. ............................................. 77
Fig. 28. Expansão urbana com restrição do terreno. ................................................................... 78
Fig. 29. Expansão urbana com influência da rede viária. ............................................................ 80
Fig. 30. Ilustração do crescimento espontâneo ............................................................................ 87
Fig. 31. Ilustração do crescimento difuso e origem de novos centros ......................................... 87
xi
Fig. 32. Ilustração do crescimento orgânico ................................................................................ 87
Fig. 33. Ilustração do crescimento influenciado pela rede viária ................................................ 88
Fig. 34. Ilustração do comportamento do coeficiente do declive na modelação ......................... 88
Fig. 35. Ilustração do crescimento através das regras de self-modification ................................ 89
Fig. 36. Declives ......................................................................................................................... 91
Fig. 37. Áreas de exclusão (a branco) ......................................................................................... 92
Fig. 38. Áreas urbanas 2008 (a branco) ...................................................................................... 93
Fig. 39. Rede viária 2008 ............................................................................................................ 94
Fig. 40. Relevo Sombreado ......................................................................................................... 95
Fig. 41. Modelo conceptual do processo de simulação do SLEUTH .......................................... 97
Fig. 42. Simulação da expansão urbana para 2009 ..................................................................... 99
Fig. 43. Simulação da expansão urbana para 2018 ................................................................... 101
Fig. 44. Simulação da expansão urbana para 2030 ................................................................... 102
Índice de Quadros
Quadro 1. Vários domínios de aplicação nas dinâmicas urbanas na modelação baseada em AC29
Quadro 2. Quadro comparativo em termos de distâncias e tempos de percurso entre os principais centros urbanos, antes e após entrada em funcionamento do PRN ............................................. 36
Quadro 3. Densidade Populacional da Região Norte, Ave, Tâmega e Cabeceiras de Basto em 2001 ............................................................................................................................................. 38
Quadro 4. Modelos AC no domínio da simulação de cenários de expansão urbana e alterações no uso do solo .............................................................................................................................. 84
Quadro 5. Definições de cor aplicadas pelo SLEUTH para denotar as probabilidades do píxel para urbanização .......................................................................................................................... 98
Quadro 6. Novos píxeis urbanos gerados por tipo de crescimento em 2009, 2018 e 2030. ...... 104
Quadro 7. Reclassificação das imagens simuladas de 2009, 2021 e 2030 ................................ 106
Índice de Gráficos Gráfico 1. Áreas urbanas por freguesia entre 1995 e 2008 (em hectares) ................................... 65
Gráfico 2. Taxa de crescimento das áreas urbanas por freguesia entre 1995 e 2008 .................. 65
Gráfico 3. Nº de edifícios licenciados (novas construções) de 1995 a 2008 ............................... 69
Gráfico 4. Total de píxels urbanos nos anos de 2009, 2021 e 2030 .......................................... 100
Gráfico 5. Crescimento urbano entre 2009 e 2030. ................................................................... 105
Gráfico 6. Crescimento urbano entre 1995 - 2030 (em hectares). ............................................. 106
Gráfico 7. Percentagem do grow rate entre 2009 e 2030. ......................................................... 107
15
Capítulo 1
17
1. Introdução
1.1. Objectivos
Considerando que o percurso de construção dos territórios “condiciona” o seu
comportamento, o que ocorre muitas vezes, independentemente das decisões do
planeador e decisor político, então a análise de tendências e simulação das resultantes da
intervenção pode constituir uma ferramenta crucial no apoio à decisão e no melhor
aproveitamento dos investimentos.
Propõe-se nesta dissertação uma abordagem às dinâmicas territoriais e de
planeamento no concelho de Cabeceiras de Basto, ensaiando a aplicação de um modelo
que proporcione o apoio à decisão no momento da concepção do plano e na intervenção
territorial em geral. Neste âmbito, embora o trabalho incida sobre a globalidade do
concelho, dar-se-á mais ênfase ao eixo urbano Arco de Baúlhe – Cabeceiras de Basto
por constituir o espaço âncora de desenvolvimento concelhio.
Esta dissertação tem dois objectivos fundamentais: o primeiro incide sobre
questões de avaliação (intervenção versus resultantes) do planeamento territorial no
concelho de Cabeceiras de Basto e a sua influência na expansão da mancha urbana; o
segundo, associado a este, é o de, pelo ensaio de metodologias de avaliação de
tendências, através da simulação de cenários com recurso à modelação com autómatos
celulares utilizando o modelo SLEUTH, permitir a aferição de tendências de alterações
do uso e ocupação do solo, para uma melhor definição de instrumentos de planeamento
e políticas e acções de transformação e gestão territorial.
Esta investigação ambiciona ainda dar resposta a questões de maior pormenor,
o que permite formular alguns objectivos mais específicos:
- elaborar uma análise do povoamento do concelho ao longo da segunda
metade do séc. XX até à actualidade e a sua comparação com o que foi planeado
através dos instrumentos de planeamento territorial, com ênfase para o eixo urbano
Arco de Baúlhe – Cabeceiras de Basto, para perceber até que ponto os planos foram
eficazes e se houve concordância entre o que foi proposto e o que foi concretizado.
- criar cenários de expansão urbana no concelho de Cabeceiras de Basto, num
espaço temporal até ao ano de 2030, utilizando o modelo SLEUTH, baseado em
autómatos celulares;
- observar e analisar os resultados do modelo SLEUTH numa área de baixa
densidade de ocupação; já que este e outros modelos do tipo se aplicam a áreas urbanas
consolidadas e em regra em contexto metropolitano, pelo que este pode ser um exercício
de teste a um outro tipo de área geográfica;
- iniciar através deste curto ensaio, um processo de investigação mais alargado e
mais profundo do ponto de vista dos testes e avaliações a produzir com as técnicas e
modelos disponíveis;
A partir destes objectivos, propõe-se uma organização desta dissertação em
quatro capítulos, de introdução (capítulo 1), o enquadramento regional e estudo da
dinâmica concelhia (capítulo 2), a aplicação do modelo proposto (capítulo 3) e por fim,
com as considerações finais (capítulo 4).
No primeiro capítulo definem-se os objectivos da investigação, faz-se o
enquadramento teórico sobre a utilização dos modelos dinâmicos no apoio à gestão do
território, e posteriormente abordam-se questões mais específicas relacionadas com a
utilização dos modelos dinâmicos baseados em autómatos celulares e fecha-se o
capitulo com a apresentação da estrutura da dissertação.
No segundo capítulo parte-se para uma abordagem teórica sobre a dinâmica
concelhia no contexto sub-regional, apresentando os seus principais traços da alteração
territorial a partir da década de 50 até à actualidade. Aborda-se a concordância entre o
planeamento e a reacção do território desde o Anteplano de Urbanização de Cabeceiras
de Basto até à revisão do PDM em vigor, as intenções e o resultado da intervenção, com
a análise do povoamento e a sua ligação ao que foi planeado.
O capítulo três é dedicado aos modelos baseados em AC, começando o mesmo
com a descrição das características dos autómatos celulares urbanos, as vantagens na
sua utilização, os seus erros e limitações. De seguida, descrevem-se alguns modelos
baseados em AC com capacidade de simulação de cenários de expansão urbana e
alterações do uso e ocupação de solo. Passa-se à descrição do modelo que é utilizado na
dissertação (SLEUTH), as suas dinâmicas de crescimento, alguns exemplos de
aplicação relevantes e a informação geográfica (data input) que é necessária para o seu
funcionamento eficaz. Procede-se à sua aplicação, descrição dos processos e à análise
dos resultados.
No último capítulo tecemos as considerações finais da investigação
desenvolvida, ou seja, tentar perceber até que ponto foram eficazes e coerentes os
planos de ordenamento no desenvolvimento do eixo urbano e aferir a utilidade do
19
modelo no apoio à decisão, principalmente na revisão ou elaboração dos futuros planos
de ordenamento territorial e na problemática da gestão do território.
Dado o carácter “técnico” que envolve os objectivos e o objecto desta
dissertação as questões metodológicas relacionadas com a aplicação do software
SLEUTH, serão desenvolvidas no capitulo três.
1.2. A abordagem à avaliação das dinâmicas urbanas através dos
modelos AC
As ferramentas e aplicações disponíveis para o tratamento da informação
geográfica permitem criar cenários de avaliação das dinâmicas territoriais através da
observação detalhada do comportamento do território. De facto, se a reconstituição
histórica dos territórios permite extrapolar tendências, a rapidez das mudanças que se
processam em alguns locais exige a consideração de uma multiplicidade de elementos e
factores explicativos cuja consideração é largamente facilitada através da utilização de
novas técnicas de tratamento de informação geográfica.
Os intervenientes no território vêem-se frequentemente obrigados a tomar
decisões tendo como pano de fundo um futuro incerto, e estas incertezas conduzem à
necessidade de criar uma variedade de percursos futuros plausíveis e possíveis
respostas, de forma a tomar decisões sólidas e, consequentemente um planeamento
robusto, já que o mundo com que lidam é complexo, interligado e em constante
mutação. De facto, o urbanismo, a concepção de políticas para o desenvolvimento
sustentável, a gestão integrada das zonas costeiras, das bacias hidrográficas, entre
outros, colocam o problema de lidar com sistemas em que os factores naturais e
humanos são cuidadosamente entrelaçados e a compreensão dos processos que
provocam a mudança desses sistemas e conhecer suas ramificações espaciais é essencial
na elaboração de políticas eficazes (Lavalle et al., 2004).
Neste âmbito, o planeamento regional e urbano tem vindo a recorrer cada vez
mais aos modelos dinâmicos para gerar cenários múltiplos de apoio à decisão no
domínio do planeamento e gestão do território (Silva, 2002). A complexidade das
alterações que se processam no território, exigem abordagens integradas,
desejavelmente preditivas em diferentes escalas, capazes de simular as resultantes da
aplicação das acções encetadas, o que permite antecipar efeitos, minimizar problemas e
maximizar ganhos. Dito de outra forma, as decisões sobre as actividades que se
processam no desenvolvimento das áreas urbanas, actualmente podem fazer uso dos
modelos de apoio à decisão, constituindo ferramentas de auxílio e orientação na
tentativa de encontrar melhores estratégias para o desenvolvimento futuro (Van Delden
et al., 2007), permitindo assim uma melhor compreensão das consequências das suas
escolhas e ajudá-los no processo de tomada de decisões (Murgante et al., 2009).
De igual modo, as suas potencialidades como ferramentas úteis nos processos
de decisão, nomeadamente a visualização, gestão de dados geográficos e capacidades de
modelação espacial (Masser and Ottens, 1999) (Longley and Batty, 2003), têm
alcançado enorme popularidade tornando-se elementos quase indispensáveis na
simulação dos interesses, por vezes divergentes, dos diversos intervenientes no território
(Silva, 2002, Barredo et al., 2003).
Com o desenvolvimento da “Teoria do Caos”1, das poderosas ferramentas
oferecidas pelos Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e pela geocomputação2,
verificou-se um acréscimo na disseminação das metodologias de análise espacial, dando
origem ao que muitos consideram ser uma nova área de conhecimento, que combina
abordagens recorrentes dos SIG com outras emergentes (com principal incidência no
seio da inteligência artificial) como os algoritmos genéticos: os Autómatos Celulares
(Tenedório et al., 2006, Batty, 2001, Torrens, 2003, Guermond, 2008).
Os modelos baseados em autómatos celulares, visam libertar o analista da visão
estática do espaço, incutida após séculos de produção cartográfica tradicional e ressalvar
a componente dinâmica como uma parte essencial do território(Tenedório et al., 2006),
servindo de ferramenta de pensamento geográfico para auxiliar e compreender a
natureza e o comportamento dinâmico do mundo real (Engelen et al., 2005, Poelmans
and Van Rompaey, 2010).
1 A Teoria do Caos é um campo de estudo em matemática, física, economia e filosofia que aborda o
comportamento de sistemas dinâmicos caracterizados pela sua enorme sensibilidade às condições iniciais.
Essa sensibilidade é popularmente conhecida como “efeito borboleta” KELLERT, S. H. (1993) In the
Wake of Chaos: Unpredictable Order in Dynamical Systems, University of Chicago Press. 2 A designação de geocomputação foi proposta por S.Openshaw, que descreve o uso de métodos que
recorrem intensivamente a computadores tendo em vista a perscrutação de conhecimento em geografia
OPENSHAW, S. (2000) Geocomputation IN OPENSHAW, S. & ABRAHART, R. J. (Eds.)
Geocomputation London, Taylor & Francis.
21
Desta forma, os métodos de geocomputação para o planeamento regional e
urbano podem, portanto, incluir abordagens inovadoras na produção de conhecimento
baseadas na incerteza introduzida pelos agentes, incompletude e imprecisão nos
processos decisórios (Diappi, 2004), e desta forma, podendo traduzir-se em melhorias
nos próximos anos, não só porque prometem uma grande variedade de bases de dados
para calibração dos modelos e testes, mas também porque a evolução cognitiva levará
ao desenvolvimento de modelos mais versáteis e mais fáceis de utilizar do que os
modelos tradicionais (Ayeni, 2005).
Em Portugal a utilização de modelos dinâmicos baseados em autómatos
celulares no apoio à gestão territorial não tem sido muito explorada, não obstante nos
últimos anos, em particular durante a última década, já se tenha produzido alguma
investigação científica nesta área. Trabalhos como o de Rocha et al. (2001/02) foram
inovadores na temática da geocomputação no nosso país, ao utilizarem autómatos
celulares na previsão das alterações nos padrões de uso e ocupação do solo da Área
Metropolitana de Lisboa, integrando as variáveis de previsão através de redes
neuronais3, ou de Tenedório et al. (2006) Fig.1., e Rocha et al. (2007) para simular a
evolução da linha de costa e uso de solo.
Fonte: (Tenedório et al., 2006)
Fig. 1. Uso e ocupação de solo previstos de 2005 a 2012 no NO do concelho de
Almada.
33 As redes neuronais foram desenvolvidas à imagem do sistema de neurónios interconectados que
constituem o cérebro, para que os computadores pudessem, observando os relacionamentos entre os
dados, imitar a sua capacidade de descriminar padrões e aprender através da experiência - TENEDÓRIO,
J. A., ROCHA, J., ENCARNAÇÃO, S. & FERREIRA, J. C. (2006) Modelos geográficos e sistemas
complexos - Técnicas de geocomputação para a monitorização da zona costeira. ESIG 2006. Oeiras.
O modelo SLEUTH, uma das aplicações baseadas em autómatos celulares que
simula o crescimento urbano é baseado em seis factores: declive (Slope), uso do solo
(Landuse), áreas não urbanizáveis (Exclusion), áreas urbanas (Urban extent), infra-
estruturas de transportes (Transportation) e exposição solar (Hillshade), foi utilizado
por Silva (2002) na criação de cenários de expansão urbana para a Área Metropolitana
de Lisboa com o limite temporal de 2025, permitindo verificar o comportamento
individual de células urbanas de 100 x 100 metros. Na Fig.2. pode-se reparar que na
AML, o cenário de crescimento urbano, sem a RAN com área de exclusão é diferente, já
que apresenta mais 16,65 % de novas células de urbanização que num cenário em que as
zonas da RAN sejam impeditivas de urbanizar (Silva, 2002)
Fonte: (Silva, 2002)
Fig. 2. Simulação de dois cenários de urbanização na AML para 2025.
Na simulação da figura à direita permitiu-se expansão urbana em áreas de RAN.
Ainda que, como se disse, os trabalhos nesta área não estejam muito
desenvolvidos, deve notar-se que Lisboa e Porto foram as primeiras cidades europeias
onde se procedeu à calibração do modelo SLEUTH, o que possibilitou aferir os valores
que reflectem as características do local, são causa dessa “sensibilidade” às
características locais (Silva e Clarke, 2002).
No domínio da simulação da distribuição espacial e local de alterações no uso
e ocupação do solo e avaliar o seu papel no apoio ao planeamento estratégico por
stakeholders relevantes, Gaspar et al. (2005) apresentaram um desenvolvimento
23
metodológico baseado em autómatos celulares com o modelo Markov aplicado à área
das terras altas do centro de Portugal.
Na região algarvia Lavalle e Petrov (2006) desenvolveram cenários de
evolução da costa e de uso e ocupação do solo para 1998 - 2018 e 2000-2020 (Fig.3.)
respectivamente, utilizando o modelo MOLAND4, tendo incorporando vários tipos de
uso e ocupação do solo, acessibilidades e rede viária, aptidão para diferentes usos do
solo, políticas de planeamento e características socioeconómicas como a população, a
produção ou o emprego.
Fonte:(Lavalle and Petrov, 2006)
Fig. 3. Simulação de cenários de alteração do uso do solo para a Província
Algarvia para 2000 e 2020.
No mesmo ano Cabral e Zamyatin, (2006) investigaram as dinâmicas urbanas
dos concelhos de Sintra e Cascais entre 1989 e 2025 utilizando três modelos de uso do
solo diferentes, sendo que dois desses têm suporte no modelo Markov e autómatos 4 MOLAND (Monitoring Land Use / Cover Dynamics) é um projecto de investigação realizado no
Institute for Environment and Sustainability - Land Management and Natural Hazards Unit of the Joint
Research Centre. MOLAND foi iniciado para responder a principal missão do JRC, que é apoiar a
elaboração, definição e implementação de políticas e legislação da UE (http://moland.jrc.ec.europa.eu/)
celulares, um implementado no Idrisi Kilimanjaro5 e o outro num software
desenvolvido por Zamyatin e Markov (2006).
Nuno Pinto (2006) e Pinto e Antunes (2007b), proposeram um modelo de
autómatos celulares para simular o crescimento de áreas urbanas de pequena dimensão
no contexto português, utilizando para tal células irregulares (Fig.4). O espaço celular
resulta da intersecção de sectores censitários com áreas urbanas e o estado de transição
depende de uma medida do potencial de transição, este considerado como a soma
calibrada por três componentes distintas: a acessibilidade de células, aptidão da
ocupação do solo e as interacções de vizinhança entre diferentes ocupações do solo
(Pinto e Antunes, 2007a).
Fonte: (Pinto, 2006)
Fig. 4. Simulação do uso do solo em Condeixa-a-Nova para 2011 e 2021
Para a região de Setúbal e Sesimbra foi efectuado um estudo de modelação e
análise da alteração do uso e ocupação do solo com o modelo Markov e autómatos
celulares (AC Markov) entre 1990 e 2010, criando dois cenários distintos (Araya, 2009).
Se em Portugal os estudos neste âmbito conhecer um maior desenvolvimento
na última década, a sua aplicação noutros países tem sido mais profícua. De facto, o
5 O Idrisi é software de SIG integrado e de Processamento de Imagem para a análise e visualização de
informação espacial digital (http://www.clarklabs.org/products/idrisi-taiga.cfm)
25
desenvolvimento de autómatos celulares está intimamente relacionado com o estudo de
fenómenos complexos, auto-organização (selforganization) e sistemas de tipo caótico
(chaos theory). Estas teorias defendem que processos aparentemente simples
desenvolvem padrões considerados complexos, ou seja, através de modelos de
microsimulação é possível identificar tendências regionais (Silva, 2002), reflexões e
exercícios já largamente debatidos e testados em diversas ciências, pelo menos desde os
anos 30 do século XX.
A pesquisa sobre a concepção e aplicação dos autómatos celulares remonta aos
inícios da computação digital. Ainda na década de 30, Alan Turing (1936, 1950), um
matemático, provou os limites lógicos de computabilidade e na base deste trabalho
idealizou um computador universal, uma máquina que pudesse realizar todos os
cálculos numéricos possíveis, ficando conhecido como Máquina de Turing (Cooper,
1983) (Fig.5).
Fonte: (Wolfram, 2002)
Fig. 5. Exemplo de uma Máquina de Turing.
Tal como um autómato móvel, a Máquina de Turing possui uma célula activa
com vários possíveis estados, indicado nesta figura pelas direcções das setas.
Mas seria necessário mais uma década para se desenvolver a teoria dos
autómatos celulares. Von Neumann e Morgenstern (1944) publicam a “Teoria dos jogos
e comportamento económico” e, posteriormente sobre a auto-reprodução dos autómatos
celulares (Von Neumann, 1966, Von Neumann, 1951), que lhe valeu juntamente com
Standislav Ulam serem considerados os pais da teoria dos autómatos celulares. Ulam
(1962) acrescenta, ainda na década de 1950, que era possível encontrar comportamentos
de AC em regras locais que geravam padrões matemáticos no espaço bidimensional e
tridimensional e que esses padrões globais poderiam ser produzidos a partir de acção
local.
Durante alguns anos, Von Neumann foi o único investigador em projectos na
área dos autómatos celulares, e após a sua morte em 1957, o seu trabalho foi continuado
pelo seu colega e discípulo A. W. Burks (Burks, 1970).
As primeiras aplicações dos autómatos celulares nas dinâmicas urbanas,
correspondem aos ensaios para construir modelos matemáticos de sistemas urbanos na
década de 50 (Batty, 2000). Nessa altura, embora muita atenção tinha sido dada para a
construção de modelos de padrões espaciais urbanos sob o enfoque físico e social,
alguns investigadores construíram modelos para compreender o processo responsável
pela formação desses mesmos padrões (Liu, 2009).
A inovação dos modelos de Torsten Hagerstrand (1952) enquadra-se nesta
tendência, já que, a partir destes, através de modelos de migração e de redes locais de
assentamento, o crescimento espacial das áreas urbanas e as mudanças na estrutura
urbana foram tratados como diferentes tipos de processos de difusão (Morril, 1965). Na
construção dos modelos de difusão, a noção do efeito de vizinhança foi incluído
(Hagerstrand, 1967, Hagerstrand, 1965), constituindo, desta forma, o ponto de partida
da tecnologia dos autómatos celulares (Liu, 2009).
No início da década de 60 com o auxílio da tecnologia informática, foram
desenvolvidos modelos de crescimento urbano sob a abordagem comportamental com
mais ênfase sobre o comportamento dos indivíduos e os seus processos de decisão (Liu,
2009). Um desses modelos apresentado por Lathrop e Hamburg (1965) foi
desenvolvido, baseado em células para simular o desenvolvimento de uma área urbana
no Oeste do estado de Nova Iorque.
Chapin e Weiss (1968) desenvolveram a modelação do processo de ocupação
do solo, módulos de espaço celular articulados, onde as alterações nos estados foram
predictos em função de uma variedade de factores que afectavam cada célula, alguns
dos quais incorporando efeitos de vizinhança.
A transposição destas ideias para outras ciências teve um grande impulso com
um artigo publicado por Gardner (1970) quando se refere a um jogo, desenvolvido por
John Conway que simula a vida “The Game of Life”. Neste, e à semelhança da
realidade, células nascem, multiplicam-se e morrem em função de regras sociais e
27
naturais. No "Jogo da Vida" de Conway, uma célula pode sobreviver, morrer ou nascer
nas sucessivas gerações de acordo com as seguintes regras:
• Sobrevivência: Uma célula viva com dois ou três vizinhos vivos, sobrevive na
próxima geração.
• Morte: Uma célula viva com menos de dois ou mais de três vizinhos vivos
morre de isolamento ou de sobrelotação.
• Nascimento: Uma célula morta com exactamente três vizinhos vivos, torna-se
viva na próxima geração.
Usando essas regras simples, o modelo é capaz de gerar estruturas muito
complexas como as diferentes células morrem, sobrevivem ou nascem em gerações
sucessivas. A Fig.6 apresenta uma amostra dos resultados da simulação gerada pelo
modelo.
Fonte: (Benenson and Torrens, 2004)
Fig. 6. Ilustração das regras “Jogo da Vida” de Conway.
Uma célula viva no centro da Vizinhança de Moore 3 x 3: a) sobrevive se tem dois
ou três vizinhos; b) morre por sobrelotação se tem quatro ou mais vizinhos ou por solidão
se tiver apenas um. Célula morta no centro da Vizinhança de Moore 3 x 3; c) nasce uma
nova célula se tiver exactamente três vizinhos; d) permanece morta de outra forma.
A aplicação de autómatos celulares em modelos urbanos veio da Geografia
quantitativa teórica com o pioneiro W. Tobler a propor um modelo de espaço celular
que simulava o crescimento urbano para a região de Detroit (EUA) e define neste
contexto a lei da geografia “everything is related to everything else, but near things are
more related than distance things” (Tobler, 1970: 236). Tobler começou a explorar o
modo como os autómatos celulares podiam ser utilizados em sistemas geográficos e
resumiu os cinco tipos de modelos de alteração da ocupação de solo (Fig.7),
descrevendo de forma sistemática o conceito de celular based em modelação geográfica
(Tobler, 1979).
Fonte: (Tobler, 1979)
Fig. 7. Classificação dos modelos de alterações no uso do solo segundo W. Tobler
Nos anos 80 S. Wolfram (1984, 1986) introduz uma linguagem simplificada
para analisar a evolução dos autómatos celulares, levando à construção de um modelo a
duas dimensões de uma máquina de computação universal (Itami, 1994). Wolfram
(1986) utilizou os autómatos celulares para investigar sistemas dinâmicos de forma mais
rigorosa e identificou quatro classes de dinâmica:
• Tipo I: O sistema evolui para uma situação homogénea
• Tipo II: O sistema evolui para a forma simples de estruturas separadas
• Tipo III: O sistema resulta em estruturas caóticas
• Tipo IV: O sistema resulta em padrões complexos das estruturas locais
Influenciada por Tobler, Helen Couclelis (1985, 1988, 1989) desenvolveu um
modelo com a interpretação geográfica do “Game of Life” de Conway, potenciando
29
deste modo o uso dos autómatos celulares nas ciências que estudam fenómenos num
contexto territorial, enquanto Phipps (1989) utilizou os AC para compreender as
características gerais dos processos espaciais (White et al., 2004).
Nas últimas duas décadas as investigações nesta área têm crescido, como se
pode constatar na quantidade dos trabalhos que se produziram no âmbito do apoio à
gestão do território, através de simulações do crescimento urbano em regiões
metropolitanas, cidades médias e áreas sub-urbanas (Batty, 2008).
Batty e Xie (1994) desenvolveram simulações da expansão residencial sub-
urbana em Amherst, Nova Iorque, onde uma série de espaço-tempo do desenvolvimento
foi usado para ajustar o modelo. Por seu turno, Clarke e Gaydos (1998) empreenderam
uma série de simulações em larga escala do crescimento urbano metropolitano na Área
da Baía (EUA) e passaram a testar o modelo numa série de cidades americanas através
do projecto Gigalopolis6. Já White e Engelen (1993) trabalharam um modelo de AC
para Cincinnati (EUA), focado na urbanização, sub-urbanização e expansão urbana.
A partir desse momento diversos grupos desenvolveram modelos semelhantes
nos vários domínios da modelação baseada em AC e que se resume no seguinte quadro:
Domínio Região Geográfica Autor (es)
Dinâmicas do uso e ocupação de solo
Canada; Austrália; Japão
(Moreno and Marceau, 2007);(Lau and Kam, 2005); (Arai and Akiyama, 2004)
Crescimento urbano nas áreas rurais China (Yeh and Li, 2000)
Sub-urbanização de cidades Austrália (Ward et al., 2000)
Urbanização de cidades Varias cidades latino americanas
(Almeida et al., 2003)
Cenários de expansão urbana Varias cidades europeias; EUA
(Barredo et al., 2003); (Torrens, 2006)
Desenvolvimento e planeamento urbano e regional
Malásia (Samat, 2002)
Modelação de sistemas urbanos Holanda (White and Engelen, 2000)
Crescimento urbano difuso Itália (Besussi et al., 1998)
Quadro 1. Vários domínios de aplicação nas dinâmicas urbanas na modelação
baseada em AC
6 http://www.ncgia.ucsb.edu/projects/gig/
Contudo, é fundamental considerar nos modelos AC, a forma como se
determinam as regras de transição, já que estas determinam a dinâmica espacial do
sistema (White and Engelen, 2000) servindo como algoritmos que conduzem à alteração
do estado das células ao longo do tempo e essas regras podem ser representadas de
várias formas (Li et al., 2008). Várias metodologias foram empregues em regras de
transição como por exemplo através da utilização de matrizes de peso (White and
Engelen, 1993), do modelo SLEUTH (Clarke and Gaydos, 1998), da avaliação
multicritério (Wu and Webster, 1998), da análise de regressão múltipla (Sui and Zeng,
2001), da regressão logística (Wu, 2002), das redes neuronais (Li and Yeh, 2002) e
árvores de decisão (Li and Yeh, 2004).
É também importante referir o trabalho de Michael Batty sobre os autómatos
celulares em estudos urbanos, autor de uma série de trabalhos sobre os AC sob o ponto
de vista teórico e operacional. Uma das suas últimas obras (Batty, 2005) visa
proporcionar um quadro para a compreensão das cidades como entidades complexas e
apresenta os autómatos celulares e simulações baseadas em agentes7 e teorias fractais8
como ferramentas poderosas para simular essa complexidade.
7 Enquanto os AC estão concentrados em paisagens e transições, os modelos baseados em agentes focam
as acções humanas. Os agentes são autónomos, partilham um ambiente através do agente de comunicação
e interação, tomam decisões que vão repecurtir-se no ambiente - PARKER, D. C., MANSON, S.,
JANSSEN, M. A., HOFFMANN, M. & DEADMAN, P. (2003) Multi-agent systems for the simulation of
land-use and land-cover change: a review. Annals of the Association of American Geographers, 93, 314-
337. 8 Um fractal é uma forma geométrica fragmentada que pode ser dividida em várias partes, cada qual é
(pelo menos aproximadamente) uma cópia em tamanho reduzido do todo, uma propriedade designada de
auto-similaridade MANDELBROT, B. B. (1982) The Fractal Geometry of Nature, New York, W.H.
Freeman and Company.
31
Capítulo 2
33
2. Das intenções ao resultado da intervenção no território: a consolidação de
um eixo de desenvolvimento (Arco de Baúlhe – Cabeceiras de Basto)
2.1.Enquadramento regional e caracterização do concelho Cabeceiras de Basto é um dos oito concelhos da NUT do Ave9, que
representam uma área total de 1238 km2. Este subsistema urbano organiza-se segundo
um modelo difuso de povoamento em que Guimarães e do triângulo Vila Nova de
Famalicão/Santo Tirso/Trofa assumem o papel de principais aglomerados
estruturadores.
Guimarães afirma-se pela dimensão demográfica e diversidade funcional,
completada especialmente pela qualidade urbana do centro histórico e uma aposta
politica que conjuga o património, as indústrias criativas e tecnológicas e a oferta
cultural. Por outro lado, Guimarães mantêm fortes relacionamentos com os centros
urbanos de Fafe, Felgueiras e Vizela, e fortalece o seu espaço de articulação com o
interior, através de Cabeceiras de Basto e Mondim de Basto10.
Localizado no Noroeste de Portugal Continental no Baixo Minho e no Norte
Atlântico (Ribeiro, 1997), Cabeceiras de Basto define os seus limites geográficos pelo
contacto com sete municípios, sendo que desses os de Montalegre, Boticas, Mondim de
Basto e Ribeira de Pena fazem parte de Trás-os-Montes, enquanto os restantes, no qual
se inclui Cabeceiras de Basto integram o Minho, constituindo assim um concelho de
transição, minhoto, mas banhado pelo Tâmega que articula um eixo Norte-Sul na
passagem para as serranias, entre o litoral e o interior do Norte de Portugal.
9 Decreto-Lei nº 68/2008,pag.2193, decretou a passagem de do concelho de Cabeceiras de Basto da NUT
do Tâmega para a NUT do Ave 10 Plano Regional de Ordenamento do Território Norte – Relatório Final, 2009
Fonte: CAOP 2008, tratamento próprio
Fig. 8. Cabeceiras de Basto no Norte de Portugal entre Trás os Montes e as NUTs
do Ave e Tâmega
Faz parte do distrito de Braga e é constituído administrativamente em 17
freguesias, sendo que Riodouro é aquela que possui maior dimensão geográfica,
ocupando uma área total de 43,52 km2, e a freguesia de Vila Nune é a mais pequena
com apenas 4,56km2. A área total do concelho corresponde a 241 km2. A sede do
município (Cabeceiras de Basto) está localizada na freguesia de Refojos de Basto.
Apresenta como principais elevações a Serra da Cabreira e a Serra do Barroso,
a Norte do concelho, onde se atingem altitudes acima dos 800 metros. Contrariamente,
as altitudes mais baixas, inferiores a 200 metros, situam-se mais a Sul, junto do vale do
rio Tâmega. De um modo geral verifica-se um predomínio de declives médios a
elevados, em que os declives mais acentuados associam-se aos topos montanhosos de
altitudes mais elevadas, bem às vertentes dos maiores vales, nomeadamente do Rio
Tâmega11.
Esta topografia, terá constituído compreensivelmente um dos factores que
condicionaram a expansão do povoamento e das infra-estruturas de ligação no interior e
11 Relatório da Revisão do PDM de Cabeceiras de Basto, 2008
35
ao exterior do concelho até porque o desenho da rede viária de hoje apresenta uma
estrutura que decalca as infra-estruturas do passado, isto é, mantém as condições do
privilégio de acessibilidade da parte Sul de Cabeceiras de Basto com a A7 / IC5 a
permitir aceder a importantes eixos de ligação, com destaque a Oeste para o eixo Fafe –
Guimarães – Famalicão, à A28 Vila do Conde – Póvoa de Varzim, à A3 Porto – Braga,
a Sul ligação à A11 Lousada – Penafiel e a Este ligação à A24 Chaves, Espanha – Vila
Real. Esta infra-estrutura, recente (construída no âmbito do Plano Rodoviário Nacional),
permitiu a redução substancial nos tempos médios de percursos entre o concelho e à
Área Metropolitana do Porto (a menos de uma hora), a outros centros urbanos (Braga,
Chaves, Vila Real) e a importantes nós de comunicação, nomeadamente o Aeroporto
Internacional Francisco Sá Carneiro e o Porto de Leixões.
Fonte: PRN, tratamento próprio
Fig. 9. Cabeceiras de Basto e as principais redes de acessibilidades no Norte de
Portugal
De Cab. Basto para:
Distância (Kms) 1999
Tempo (min) 1999
Distância (Kms) actualmente
Tempo (min)
actualmente
Variação (tempo)
Braga 57 EN 1h08m 7 EN+30 IC+20 IP 40m -28m
Guimarães 35 EN 42m 7 EN+30 IC 28m -14m
Fafe 23 EN 27m 7 EN+20 IC 21m -6m
Porto 35 EN + 55 AE 1h10m 7 EN+30 IC+55 AE 50m -20m
Vila Real 76 EN 1h31m 7 EN+36 IC+25 IP 50m -41m
Chaves 75 EN 1h30m 7 EN+36 IC+40 IP 55m -35m
Fonte: Estudos de Caracterização Sectorial – Transportes e Rede Viária, CMCB, 2001
Quadro 2. Quadro comparativo em termos de distâncias e tempos de percurso
entre os principais centros urbanos, antes e após entrada em funcionamento do PRN
A importância da A7 justifica a Variante EE NN 205/210, inaugurada em 2009,
que permite um acesso mais rápido ao nó de Basto A7 / IC5. A sua execução teve como
propósito a diminuição da distância e o tempo entre o principal centro do concelho e a
auto-estrada, assim como o apoio aos Parques Industriais de Lameiros e Basto, servindo
de igual forma a sede do concelho e as freguesias mais a Norte. Por outro lado, esta
variante vem facilitar a circulação de viaturas e de cidadãos, no centro da vila arcoense.
Note-se que se considerarem apenas as principais localidades – nós da rede –,
esta ligação é quase paralela à anterior EN 206 e à linha de caminho-de-ferro que
terminava no Arco de Baúlhe.
Actualmente está em construção a Variante Sul entre Lamas – Alvite e
Sobreira – Refojos de Basto, que tem como objectivo o descongestionamento da EN
205 podendo melhorar a fluidez do tráfego.
Além disso, foi planeada a variante do Tâmega que constituirá uma ligação
alternativa ao interior Sul, já que permitirá melhorar o acesso aos concelhos de Mondim
de Basto, Celorico de Basto e Amarante, com os quais actualmente o acesso é realizado
através da EN 210, permitindo desta forma a articulação com o IP4.
Cabeceiras de Basto está ainda servido pelas seguintes estradas nacionais:
- EN 205 com inicio na sede do concelho que liga a Vieira do Minho e à Povoa
de Lanhoso com direcção noroeste;
- EN 206 que liga a Oeste ao concelho de Fafe e a Este a Ribeira de Pena e
Vila Pouca de Aguiar;
37
- EN 210 que assegura a ligação a Celorico de Basto e Mondim de Basto a Sul;
- ER 311 que liga a Norte a Salto (Montalegre);
- EN 311 que passa na sede do concelho em direcção sudoeste a Fafe e
Guimarães;
Se por um lado esta estrutura viária é a rede fundamental para as ligações do
concelho com o exterior, por outro lado, é também estruturadora de muitas deslocações
intermunicipais.
Fonte: CMCB, tratamento próprio
Fig. 10. Rede viária do concelho de Cabeceiras de Basto
Apesar do concelho já não possuir linha férrea (encerramento da Linha do
Tâmega, Amarante – Arco de Baúlhe em 1990), usufrui de relativa proximidade das
estações de comboio (Inter-cidades) em Guimarães a cerca de 36 km e a 64 km da
estação de Braga (Alfa Pendular) e da estação de metro da Póvoa de Varzim (82km) da
Maia (80km).
Embora fisicamente mais ligado ao Tâmega, ao nível sócio económico está
mais aliado ao Ave, já que verifica-se uma crescente dependência da oferta comercial
localizada em centros urbanos de nível superior, como é o caso das cidades de Fafe,
Guimarães e mesmo de Braga e Porto, designadamente de lojas e produtos de
referência, o que acarreta uma menor procura de base local, nomeadamente por parte da
população jovem12.
Em 2001, a densidade populacional do concelho era de 74 hab/km2 e a
freguesia do Arco de Baúlhe era a mais densamente povoada com 414 hab/km2
(Fig.11). No oposto, as densidades populacionais mais baixas correspondem às
freguesias mais periféricas e distantes. Em comparação com a região Norte e com as
NUT’s do Ave e do Tâmega (Quadro.3), o concelho possui valores bastante baixos,
nomeadamente com a do Ave, região esta em que está integrado.
Fonte: INE, 2001, tratamento próprio
Fig. 11. Densidade Populacional por Freguesia em Cabeceiras de Basto (2001)
Fonte: INE 2001
Quadro 3. Densidade Populacional da Região Norte, Ave, Tâmega e Cabeceiras
de Basto em 2001
12 Relatório da Revisão do PDM de Cabeceiras de Basto, 2008
Local de Residência N.º/ km²
Norte 172,4
Ave 407,9
Tâmega 209,5
Cabeceiras de Basto 74,1
39
Relativamente à variação de população, verificou-se entre 1991 e 2001
aumento de 8,4% da densidade populacional no concelho a que correspondeu um
aumento de cerca de 6 Hab./Km², sendo a freguesia de Refojos de Basto que apresentou
o maior crescimento da densidade populacional com 29,1%. No mesmo período de
tempo, a freguesia que registou uma variação negativa mais acentuada foi Vila Nune
com 28,1%. Pela leitura dos mapas, pode-se deduzir que as grandes densidades estão
concentradas junto às vilas de Cabeceiras e Arco de Baúlhe, indicando talvez uma certa
suburbanização, a par do despovoamento das áreas mais montanhosas, mais
envelhecidas e mais distantes da vila e das principais vias de relação regional.
Fonte: INE, 2001, tratamento próprio
Fig. 12. Variação da Densidade Populacional por Freguesia em Cabeceiras de
Basto (1991-2001)
Num quadro de perda global e de envelhecimento populacional, importa referir
que em 2008, Cabeceiras de Basto era um dos concelhos com a taxa bruta de natalidade
mais elevada da NUT III Ave com 9,3%, superando a média do Norte do país (9,2%) e
apresentando valores aproximados com a média nacional (9,8%).13
13 INE, 2008
No sector de actividades económicas, os resultados dos censos de 2001 em
comparação aos de 1991, mostram que a população activa no sector primário apresentou
um decréscimo muito significativo, já que passa a absorver de 32,2% para apenas 12,6%
da população. O sector secundário apresenta, por sua vez, importante acréscimo,
passando de 32,2% da população activa, em 1991, para 42%, em 2001. O sector
terciário apresenta também um acréscimo, não tão acentuado, mas não menos
importante, passando de 35,6% em 1991, para 41,1%, em 200114.
2.2.Cabeceiras de Basto em meados do século XX
Considera-se que um dos principais estrangulamentos ao desenvolvimento de
Cabeceiras de Basto foi a inexistência de boas vias de comunicação com o “exterior”,
pelo que terá estado sujeita durante muitos anos a um isolamento “natural” (VV.AA,
1998).
As questões de acessibilidade e mobilidade em áreas de baixa densidade
populacional surgem, frequentemente, associadas ao deficit económico e social, à
privação, ao isolamento, entre outros, quase sempre consequência da falta de transporte
(Pacheco, 2003).
Em 1949 foi inaugurada a linha férrea até à vila do Arco de Baúlhe, passando a
linha do Vale do Tâmega a funcionar desde a Livração até esta vila cabeceirense. Os
meios de comunicação eram escassos, pelo que esta nova infra-estrutura viária veio
melhorar a comunicação entre o Arco de Baúlhe e as regiões contíguas, embora a área
de influência do comboio fosse bastante reduzida. No quadro da rede viária, os
principais eixos que atravessavam o concelho eram a EN 206 na parte Sul do concelho
com ligação Vila Pouca de Aguiar e passagem no Arco de Baúlhe, a EN 205 que
estabelece ligação com Povoa de Lanhoso atravessando a sede do concelho, a ER 311
que ligava Vidago até à sede de concelho e a EN 210 que liga Amarante ao Arco de
Baúlhe.
Cabeceiras de Basto era um concelho marcado pela ruralidade, com uma
população estimada de 21888 indivíduos15, mas com um crescimento demográfico
assinalável (em 1920 contava 16312 habitantes), relacionado com a diminuição da taxa
14 Censos 1991; Censos 2001 15 Relatório do PDM de Cabeceiras de Basto, 1995.
41
de mortalidade que se deveu essencialmente a uma alimentação mais saudável,
melhores condições de higiene, de trabalho e progressos na medicina (Silva, 2005).
Nessa altura já eram bem patentes os dois padrões de povoamento distintos que
ainda hoje marcam o concelho. Na parte Norte, área predominantemente montanhosa
registava-se um povoamento concentrado de pequenos aglomerados rurais à semelhança
dos vizinhos transmontanos. Na parte Sul, caracterizada por áreas mais planas,
verificava-se um povoamento disperso ao longo das vias de comunicação existentes,
tipicamente minhoto, pontuado por casas solarengas rodeadas pelos seus enormes
campos de cultivo.
Os principais aglomerados urbanos do concelho eram a vila sede de concelho,
Cabeceiras de Basto e a vila do Arco de Baúlhe.
No caso da sede do concelho, a vila está ligada à fundação do Mosteiro de
Refojos, monumento imponente e central da vila, que durante muito tempo foi o
elemento polarizador do processo de transformação urbana deste aglomerado. O seu
tecido urbano histórico correspondia ao Mosteiro e anexos agrícolas, ao conjunto
formado pela Praça da República caracterizado por edifícios erguidos nos sécs. XVIII e
XIX, alguns solares e conjuntos agrícolas e o núcleo urbano do Souto Longal (Silva,
2005).
A actividade comercial desenvolvida na Praça da República, terá sido induzida
pelo facto dos principais eixos viários de atravessamento da sede aí se cruzarem,
constituindo esta área local privilegiado de atracção e permanência (Silva, 2005), uma
área a Norte da Ribeira de Madanços não se urbanizou por pertencer aos terrenos da
Quinta do Mosteiro.
A vila de Arco de Baúlhe localiza-se num ponto estratégico e equidistante entre
Fafe e Vila Pouca de Aguiar, e era um importante local de paragem, de reabastecimento
e de descanso nas várias hospedarias entretanto desaparecidas, onde muitos viajantes do
Norte do país transitavam na antiga "estrada real" em direcção às estâncias termais das
Pedras Salgadas e Vidago e Chaves ou para chegar a esta cidade, alguns daí para
passarem para Espanha.
Entre meados do séc. XIX e meados do séc. XX, reforça-se a unidade do
aglomerado constituindo os lugares envolventes aos locais de passagem das estradas
nacionais a matriz de densificação edificativa. O núcleo urbano tradicional era
caracterizado por fachadas de grande continuidade edificada que marginam três ruas
que se cruzam no seu centro16.
Com a construção da linha férrea houve uma grande alteração de movimentos
quotidianos da vida urbana, proporcionando tema para um novo fôlego de
desenvolvimento, que logo começa com o estabelecimento da ligação viária da estação
à Av. Capitão Elísio de Azevedo construída pela Junta Autónoma de Estradas17.
2.3.Quatro décadas de desenvolvimento lento: dos anos 50 a 1994
A partir da década de 50 registou-se um grande decréscimo populacional neste
concelho, devido sobretudo aos fluxos migratórios, a par da diminuição acentuada da
natalidade que se verificou a partir da década de 60. As grandes quebras populacionais
ocorreram entre 1960 e 1970 e entre 1981 e 1991, tendo-se verificado um aumento
populacional entre 1970 e 1981.
Após a Revolução de 25 de Abril de 1974, dois fenómenos influenciaram
significativamente a realidade do concelho. Numa primeira fase, verifica-se um fluxo
significativo de pessoas provenientes das ex-colónias que, ao integrarem-se no tecido
social da terra de origem, geraram uma nova dinâmica empresarial na região. Essa
população fixou-se sobretudo na sede de concelho tendo em conta a existência de um
conjunto de factores de atracção decisiva para a melhoria das condições de vida ao nível
de acessibilidades, serviços e equipamentos (Silva, 2005).
A par do exposto, a atribuição de competências e capacidade económica ao
poder local provocou grandes transformações, tendo possibilitado a dotação de infra-
estruturas básicas até então inexistentes. Estas transformações sentiram-se mais nos
aglomerados urbanos, provocando um fluxo demográfico interno que esvaziou as
periferias rurais em detrimento dos principais centros urbanos do concelho (Arco de
Baúlhe e Cabeceiras de Basto), influenciando desta forma o seu crescimento e
morfologia.
Nas décadas de 50, 60 e 70, a linha férrea constituiu uma das principais
estruturas de mobilidade, mas apesar da sua importância para a região, encerrou em
1990, reforçando desta maneira, a ideia de Merlin (1991) que referia que a importância
16 Relatório do Plano de Urbanização da Vila do Arco de Baúlhe, 2005 17 Idem
43
da linha férrea nos meios rurais era diminuta e que a reduzida procura de transporte
nesses espaços conduzia quase sempre à sua decadência, em favor de meios com custos
de funcionamento e circulação mais reduzidos, como o automóvel ou o autocarro.
Ao nível das infra-estruturas o principal problema consistia no seu baixo nível
de atendimento, fracos níveis de utilização de telecomunicações, deficiências na rede de
distribuição da rede eléctrica, rede de saneamento básico insuficiente.
Relativamente à quase globalidade dos equipamentos destacava-se uma
deficiência grave, que se situava na incapacidade de fixação do seu corpo técnico,
afectando deste modo a oferta dos diversos sectores. O concelho caracterizava-se por
uma cobertura deficiente de equipamentos no ensino pré primário e pelo reduzido leque
de formações oferecidos pelos estabelecimentos de ensino, enquanto a instalação de
equipamentos desportivos não correspondeu à dimensão da população residente.
As acessibilidades do concelho aos centros de ordem superior foi muito
prejudicada pelos traçados das estradas nacionais e a rede viária municipal era
insuficiente e caracterizada pelo estado de conservação deficiente (36% da população
em 1981 não era directamente servida por qualquer rede)18
Numa síntese rápida da situação, importa ainda notar que a actividade
económica do concelho focou-se sempre em sectores com reduzida articulação com os
recursos endógenos, verificando-se dificuldades objectivas ao desenvolvimento da
actividade industrial do concelho, das quais se destacam às más acessibilidades aos
centros de ordem superior e o impasse da criação de uma área industrial no eixo
Cabeceiras de Basto – Arco de Baúlhe que durou alguns anos19.
- Ante Plano de Urbanização da Sede do Concelho
O primeiro registo de planeamento para o concelho foi o Anteplano de
Urbanização de Cabeceiras de Basto, elaborado em 1953 pelo Arq. C. P. Leite. Este
documento foi convertido em Plano Geral de Urbanização, segundo o Decreto-Lei
560/71 e publicado em Diário da Republica, nº 242 (II serie) de 20/10/1992.
No quadro da politica de planeamento urbano durante o Estado Novo a figura
do Anteplano é introduzida em 1946 pelo Decreto-Lei 35031, substituindo o Plano
18 Relatório do PDM de Cabeceiras de Basto, 1995 19 Idem
Geral de Urbanização e permitindo que um numero significativo de aglomerados
urbanos pudesse dispor de um documento ordenador da sua transformação, não
obstante, a sua implementação durante este período se caracterizar por uma relativa
ineficácia. A substituição da figura do Plano Geral de Urbanização pela do Anteplano
de Urbanização afastou os municípios da possibilidade de aplicarem uma efectiva
politica fundiária, considerando que a eliminação da sua autonomia financeira
determinou a dependência das autarquias relativamente ao Estado Central (Lobo, 1995)
Com base no regulamento deste Anteplano de Urbanização é possível identificar
a seguinte proposta de zonamento, muito em linha com os princípios da época,
orientados pela chamada Carta de Atenas, aprovada nos Congressos Internacionais de
Urbanistas e muito inspirada nas ideias de Le Corbusier:
- Zonas residenciais R1, destinadas “exclusivamente a casas unifamiliares”;
Zona Residencial R2, destinada a “um bairro de casas económicas”;
- Zonas mistas de comércio e residência M1 destinadas “à construção de
edifícios, tendo obrigatoriamente no rés-do-chão”;
- Zonas mistas de comércio e residência M2 destinadas “à construção de casas
de habitação e comercio, sendo só permitidas parcelas edificáveis com um mínimo de
250 m2”;
- Zonas mistas de comércio e residência, artesanato e armazéns onde o “rés-do-
chão das edificações é obrigatoriamente destinado a artesanato, comercio ou
armazéns”;
- Zona industrial destinada “exclusivamente á construção de futuros edifícios
industriais”;
- Zona ferroviária destinada “exclusivamente a instalações ferroviárias”; Zona
de reserva destinada a “ futuros desenvolvimentos urbanos”;
- Zona florestal destinada “ à instalação dos serviços florestais”;
- Zona agrícola onde eram “proibidas quaisquer construções que não tenham
carácter especificamente agrícola”;
- Centro desportivo destinado “unicamente à prática da cultura física”
45
Fonte: Diário da República, 1992
Fig. 13. Imagem do Anteplano de Urbanização de Cabeceiras de Basto
- As propostas do Anteplano e as intervenções no território
Analisando a planta disponível, verifica-se a existência de uma proposta de
expansão e consolidação da vila para Norte e Este do Mosteiro, onde se destacam as
seguintes intervenções de acordo com as propostas do Anteplano:
Construção de uma praça a Este do Mosteiro, que corresponde ao actual Campo
do Seco, que já na altura era assumido e encarado pelos cidadãos como espaço colectivo
de encontro. Esta praça transformou-se num complemento à área já sedimentada da
Praça da República, alternativa e complementaridade que foi reafirmada ao longo do
tempo pelo facto de, à sua volta e ao longo da ligação à referida praça, se ter construído
um grande número de edifícios de habitação colectiva a par de alguns serviços e
equipamentos como o Hospital Sub Regional, Quartel dos Bombeiros, a escola primária
e algum comércio (Cunha, 1958)
No seguimento das propostas do Anteplano, a Câmara Municipal adquiriu no
final da década de 70 os terrenos da encosta a Norte da Praça da República e elaborou
um loteamento municipal onde implantou em diferentes fases da década de 80, edifícios
de habitação social, edifícios de habitação unifamiliar, equipamentos e oficinas
municipais. No mesmo período foram implantados equipamentos como os serviços
florestais e casa dos magistrados (Silva, 2005).
Se algumas propostas vieram mais cedo ou mais tarde a serem concretizadas,
outras nunca o foram, como é o caso da construção de certos equipamentos (cine teatro,
estabelecimento prisional e campo desportivo) e a construção da linha férrea que ligava
à vila do Arco de Baúlhe e respectiva estação na parte Este da vila. Na planta de
zonamento estava prevista igualmente a construção de uma zona industrial e no
quadrante Este, estava planeada uma variante com o objectivo de descongestionar o
trânsito do centro da vila. Uma e outra proposta não ocorreram, mas esta via acabou por
ser uma linha orientadora importante para a construção da Av. Cardeal D. António
Ribeiro no inicio do novo milénio, cujo traçado é relativamente semelhante.
As principais intervenções nesta área que não foram sujeitas a um planeamento
prévio foram a construção da Av. Dr. Francisco Sá Carneiro na década de 70, que
cortou a meio a Quinta do Mosteiro, em 1980 a Escola Básica EB 2/3 (no local onde
estava prevista a estação de caminhos de ferro) e nos meados da década 80 a Zona
Industrial de Lameiros na periferia da sede do concelho.
47
2.4. Os instrumentos de planeamento territorial e o início de um novo
ciclo de desenvolvimento (1995 – 2008)
No início dos anos 80, num quadro de reforço da autonomia política e
financeira dos municípios, o Plano Director Municipal (PDM) é aprovado através do
Dec. Lei 208/82. Esperava-se que este plano, a produzir obrigatoriamente por todos os
municípios, introduzisse novas práticas de planeamento. Na realidade, em termos
conceptuais, o PDM representa um avanço legislativo assinalável e constituiu um
progresso significativo para o sistema de planeamento português (Ferreira, 2007),
embora se tenha verificado que estes instrumentos são pouco ajustados a uma gestão
criteriosa do território, pela falta de mecanismos de programação da urbanização e de
investimentos públicos e pela ausência de avaliação e monitorização dos seus
objectivos, sendo de destacar talvez, mais os seus reflexos na consciência para a
necessidade do ordenamento e gestão do território, do que os resultados que derivaram
da sua concretização (Fernandes e Ramos, 2007).
O Plano Director Municipal de Cabeceiras de Basto foi publicado no Diário da
Republica nº 205 (I série) de 5/09/1995. Em linhas gerais e para além dos objectivos
estabelecidos na legislação, nomeadamente a elaboração da RAN e REN, linhas
orientadoras de zonamento, a regulamentação e a programação de investimentos, o
PDM concentrou a sua atenção nas seguintes propostas:
- linhas de estratégia ligadas à potenciação da rede de lugares centrais em
especial a sede do concelho, estabelecendo-se zonas de influência, relacionadas com a
sua dimensão, funções que desempenhavam e localização, através da atribuição de
cinco níveis, sendo o primeiro nível a sede de concelho e o último os lugares de menor
dimensão.
A análise ao modelo de povoamento existente no concelho e a hierarquização
dos aglomerados levou à necessidade de estabelecer na classe dos espaços urbanos e
urbanizáveis quatro categorias:
- Aglomerados Urbanos
- Aglomerados Rurais
- Áreas de Construção Condicionada
- Aglomerados com Interesse Patrimonial Local
Incluiu-se nos Aglomerados Urbanos as sedes das áreas de influência sub-
concelhias; as Áreas de Construção condicionada consideram os espaços urbanos ou
urbanizáveis com alguma sensibilidade paisagística ou urbanística, pretendendo-se
garantir densidades suficientemente reduzidas para minimizar os impactos negativos no
meio, mas ao mesmo tempo garantir a homogeneidade suficiente para tornar rentáveis
os investimentos na sua infraestruturação.
A justificação da proposta para a categoria dos Aglomerados com Interesse
Patrimonial Local, deve-se à existência de lugares relativamente homogéneos com
dimensão significativa, cujo valor patrimonial da massa edificada exige o
estabelecimento de normas urbanísticas próprias.
Outra indicação fundamental deixada pelo PDM relativamente à sede do
concelho diz respeito à área Nascente do Mosteiro de Refojos definida pelo
Regulamento como do PDM como “Área em situação excepcional”, devido à sua
proximidade com este monumento e ao seu impacto na evolução do tecido urbano da
sede do concelho.
A rede viária do município foi hierarquizada em cinco categorias,
correspondendo o Nível 1 aos troços sob a jurisdição da JAE (EN 205, futuro IC5 e Via
do Tâmega).
No âmbito do enquadramento espacial das actividades económicas o plano
propôs a redução do peso do sector primário na actividade económica do concelho, não
pela redução da produção agrícola mas pelo crescimento do sector secundário e
terciário.
Na agricultura privilegiou-se a criação de grandes áreas para o
desenvolvimento desta actividade, apoio à criação de projectos de emparcelamento
permitindo a criação de explorações com maior rentabilidade numa perspectiva
empresarial.
O Plano atribuiu importância ao sector florestal com alargamento da área
florestal, nomeadamente de espécies mais nobres.
Relativamente ao sector secundário, a intervenção do plano orientou-se
segundo duas vertentes: por um lado não inviabilizar, por normativos urbanísticos, a
actividade das pequenas indústrias existentes no interior dos aglomerados (garantindo
obviamente a inexistência de impactos ambientais desfavoráveis) e por outro lado,
propôs-se a criação de uma infra-estrutura industrial localizada estrategicamente entre a
vila sede de concelho e o Arco de Baúlhe, área de melhores níveis de acessibilidade e
49
mão-de-obra, podendo desempenhar papel central na captação e criação de novas
indústrias20, pretendendo assim, contribuir para um melhor ordenamento do espaço
industrial, na medida em que a localização destas áreas se processaria através de
projectos de loteamento ou de um plano de pormenor.
Na área da dotação dos equipamentos, o PDM pretendeu que esta fosse
articulada com a estruturação da rede de lugares centrais. Para a área da administração
pública e protecção civil foram propostos vários equipamentos como algumas sedes de
Junta de Freguesia, mais cemitérios e 2 Postos da GNR. Na educação e cultura propõe-
se a construção de mais escolas, criação da Biblioteca, do Museu Municipal e Centro
Cultural. Na saúde e assistência social sugeriu-se a construção de mais extensões de
saúde, farmácias, creches, jardins-de-infância e centros de dia. Na área do desporto e
lazer propõe-se a implantação de polidesportivos, piscinas, áreas de lazer e campo de
tiro, enquanto no ramo do comércio e serviços propõe-se a criação do Mercado
Retalhista e centros de transporte21.
No quadro das infra-estruturas de saneamento básico o plano apontou ao
disciplinamento do licenciamento de obras particulares, de acordo com as directrizes de
ordenamento territorial sobre a progressiva ocupação e uso de solo, à concepção de uma
estratégia global para o sistema de lixos, esgotos e águas num quadro de coordenação
inter-institucional e inter-municipal e a delineação de uma estratégia de realização de
estudos e consequente implementação de programas de infraestruturação sistemática do
concelho no quadro da obtenção de fundos comunitários e governamentais.
20 Relatório do PDM de Cabeceiras de Basto, 1995 21 Idem
Fonte: PDM 1995, CMCB
Fig. 14. Carta de Ordenamento do PDM de Cabeceiras de Basto
51
Fonte: PDM 1995, CMCB
Fig. 15. Legenda da Carta de Ordenamento do PDM de Cabeceiras de Basto
- As propostas do PDM e as intervenções no território
Tal como previa o plano, foi criada a infra-estrutura industrial (Zona Industrial
de Basto), localizada junto da Zona Industrial de Lameiros e foi elaborada através de
um Plano de Pormenor em 1997, não obstante, se tenha verificado com o tempo, que a
construção desta infra-estrutura foi manifestamente insuficiente para as necessidades do
município.
Conforme definido pelo PDM, foi estabelecida a hierarquia dos lugares
centrais, estratégia ligada sua à potenciação, em especial a sede do concelho. Assim, a
dotação de equipamentos e rede de infra-estruturas foi realizada respeitando a
importância hierárquica dos lugares. Grande parte dos equipamentos propostos foi
concretizada, (Biblioteca, Posto de Turismo, Museu Municipal, Extensão de Saúde no
Arco de Baúlhe, jardins de infância, gimnodesportivos, polidesportivos, piscinas, áreas
de lazer, Mercado Municipal, Centros de Transporte)
Em matéria de dotação de infra-estruturas de redes de abastecimento de água e
saneamento, no sistema de recolha e tratamento de resíduos sólidos urbanos, verificou-
se alguns melhoramentos, contudo insuficiente para servir todas as freguesias do
concelho.
Em termos florestais, assistiu-se a uma degradação das matas, ao desinteresse
do ponto de vista económico dos agricultores pela floresta, e a ocorrência de um
elevado número de incêndios e áreas ardidas, limitando desta forma o desenvolvimento
florestal.
O desenvolvimento agrícola do concelho ficou longe de ser assegurado,
justificado pelo predomínio do minifúndio, condições topográficas pouco favoráveis e
população activa do sector bastante envelhecida. Apesar do gradual declínio do sector, a
pequena agricultura familiar constitui ainda uma importante actividade complementar
para boa parte da população, sobretudo, das freguesias de ruralidade mais marcante22.
No sector terciário, registaram-se alguns sinais por parte da actividade
comercial para avançar para a modernização. Na vila sede de concelho foi aplicado o
programa URBCOM23, mediante projecto de urbanismo comercial, que promoveu onde
a qualificação urbana e a revitalização do comercio independente na vila24.
Além do mais, foi na sequência da aprovação do PDM que se lançam alguns
planos de pormenor e de urbanização com importante efeitos no planeamento e
transformação territorial de espaços estrategicamente importantes no concelho:
- Plano de Pormenor da Zona Industrial de Basto (Santa Senhorinha) (1997)
O Plano de Pormenor da Zona Industrial de Basto (ou de Santa Senhorinha) foi
aprovado e publicado na Resolução do Conselho de Ministros nº209/97 de 09/12/97. A
criação desta zona industrial esteve relacionada com o esgotamento da área
disponibilizada pela Zona Industrial de Lameiros, tendo sido necessário proceder à
localização de uma nova Zona Industrial a Sul da de Lameiros a confrontar com a EN
205, no lugar de Olela, freguesia de Basto. Para tal foi necessária a elaboração de um
Plano de Pormenor.
No âmbito territorial, a área de intervenção do Plano foi constituída pelas
seguintes áreas, delimitadas na planta de implantação (Fig.16): 22 Relatório da Revisão do PDM de Cabeceiras de Basto, 2008 23 URBCOM - Sistema de Incentivos a Projectos de Urbanismo Comercial 24 Relatório da Revisão do PDM de Cabeceiras de Basto, 2008
53
- área de lotes industriais; área de equipamentos, destinada a apoiar a zona
industrial; área de arruamentos, passeio e estacionamentos e área verde de protecção.
Fonte: Diário da Republica, 1997
Fig. 16. Plano de Pormenor da Zona Industrial de Basto
- Plano de Pormenor da Área a Nascente do Mosteiro de Refojos (1998)
O Plano de Pormenor da Área na Nascente do Mosteiro de Refojos foi
aprovado e publicado no Diário da República nº38 (I Série) de 14/02/1998.
As principais propostas deste plano foram:
- disponibilizar as áreas de construção necessárias para a localização de
equipamentos fundamentais na sede do concelho;
- criar uma via estruturante variante ao trânsito de atravessamento, com
características urbanas que permitisse a circulação de peões e de veículos automóveis;
- redefinir as dimensões da Av. Sá Carneiro, conferindo-lhe a figura urbana de
alameda, com uma escala mais humanizada;
Os espaços urbanos e urbanizáveis do plano incluíam áreas para localização de
equipamentos, edifícios mistos, edifícios exclusivamente residenciais e áreas de
circulação automóvel e pedonal, enquanto os espaços naturais e culturais destinavam-se
a áreas de parques e jardins e áreas verdes de enquadramento.
Fonte: Diário da Republica, 1997
Fig. 17. Plano de Pormenor da Área a Nascente do Mosteiro de Refojos
- As propostas do Plano e as intervenções realizadas
De um modo geral todas as propostas efectuadas pelo Plano de Pormenor
tiveram ligação às intervenções que foram realizadas, embora haja algumas observações
que se deve sublinhar. Relativamente ao objectivo de potenciar o crescimento da área do
plano de modo a articulá-la com a restante área urbana, acabou por existir alguma falta
de articulação da rede viária e pedonal (falta de ligação entre a zona da Quinta do
Mosteiro com o Campo do Seco).
A via estruturante variante foi concretizada (Av. Cardeal D. António Ribeiro),
mas como já foi sublinhado anteriormente, esta foi construída sob a linha orientadora da
via estruturante desenhada no Anteplano de Urbanização.
Para a qualificação da envolvente da Ribeira de Penoutas já existe um projecto
para a sua execução.
É importante sublinhar que houve uma alteração a este plano, já que foi criado
um espaço exclusivamente comercial, algo que não estava proposto no plano anterior
que só previa zonas mistas.
55
No decorrer do tempo fizeram-se alterações simplificadas no Plano de
Pormenor e verificou-se que pela sua extensão, pela alteração à legislação e
regulamento, era necessário proceder à sua revisão, tendo em vista25:
- colmatar alguns erros grosseiros do PP em vigor;
- melhorar urbanisticamente a zona nascente da Praça Barjona de Freitas;
- criar um pólo comercial onde a população do concelho possa usufruir da nova
forma de intervenção comercial tentando assim manter no concelho os consumos
comerciais dos seus habitantes;
Este plano permitiu a introdução de uma nova dinâmica no tecido urbano da
sede do concelho através da construção de novas vias, equipamentos e edifícios de
habitação colectiva, no sentido da concentração e consolidação da malha urbana.
- Plano de Pormenor para a Revitalização da Aldeia de Busteliberne (2002)
O Plano de Pormenor para a Revitalização da Aldeia de Busteliberne foi
ratificado pela Resolução de Conselho de Ministros nº119/2002 e publicado no Diário
da República nº228 (Série IB) de 2/10/2002.
O objectivo deste plano passou pela definição dos critérios de ordenamento e
gestão urbanística, que visam a preservação e orientação da transformação do
património edificado, e a caracterização das novas construções na área abrangida pelo
Plano de Pormenor para a Revitalização da Aldeia de Busteliberne.
- Plano de Urbanização da Vila do Arco de Baúlhe (2007)
O Plano de Urbanização da Vila do Arco de Baúlhe foi aprovado e publicado
no Diário da República nº227 (II Série) de 26/11/2007.
O primeiro princípio afirma o reconhecimento da centralidade em torno da
Rotunda do Arco - centro viário, lugar de lazer, lugar de passagem e troca – como
princípio indutor de vida urbana. A ideia do plano será a de estabelecer um centro cívico
25 Relatório da Revisão do Plano de Pormenor a Nascente do Mosteiro de S.Miguel de Refojos, 2009.
articulado com a rotunda, introduzindo um motivo disciplinador para a ocupação
urbanística actual, arbitrária e caótica26.
O sistema rodoviário que estrutura o espaço urbano da Vila tem uma forma de
“T”, resultante do cruzamento da EN 210 com a EN 206. A existência isolada desta
matriz, como única infra-estrutura com características para oferecer espaço apto a uso
urbanístico tem forçado o processo de urbanização nos terrenos marginais a estes
traçados.
O sistema rodoviário proposto define uma rede de vias hierarquizada em três
níveis:
- as rodovias estruturantes principais que constituem o sistema formado pela
EN 210 e EN 206;
- as rodovias estruturantes secundárias, formam um sistema de anel em torno
do núcleo tradicional;
- os arruamentos urbanos, rodovias estruturantes terciárias, formam o último
nível do sistema urbano.
No terceiro princípio estratégico define-se a estrutura do zonamento do plano.
O carácter actual da vila é definido pela dispersão dos lugares, como se verifica na
análise do povoamento e demografia. Esta estrutura de lugares regista efectivos
populacionais muito positivos, sem no entanto dar um contributo visível para a
urbanidade da vila, o que leva a se propor um processo que aglutine as construções e
sedimente o espaço urbano intersticial entre os lugares urbanos dispersos e marginais.
Em síntese, o conjunto urbano pretendido com os objectivos estratégicos
enunciados, será um aglomerado densificado com base nas construções isoladas,
hierarquizado pelo eixo da Av. Capitão Elísio de Azevedo e pelo Nó Viário.
O zonamento proposto no Plano de Urbanização da Vila do Arco de Baúlhe
compreende a definição de classes e categorias de espaço notoriamente articulados com
actividades e dinâmicas existentes. Assim pretende-se incluir na formalização do
zonamento, as tendências actuais das formas urbanísticas que têm produzido espaço
urbano aproveitando-lhe as virtualidades e corrigindo os traços considerados negativos,
como sejam a dispersão e a descontinuidade que porventura se encontra no seu uso27.
26 Relatório do Plano de Urbanização da Vila do Arco de Baúlhe, 2005 27 idem
57
Fonte: Diário da Republica, 2007
Fig. 18. Plano de Urbanização da Vila do Arco de Baúlhe
- Plano de Urbanização da Vila Sede de Concelho (2008)
O Plano de Urbanização da Vila Sede de Concelho foi aprovado e publicado no
Diário da República nº108 (II Série) de 5/06/2008. Identifica-se como principal
objectivo deste plano “ordenar a composição urbana e a imagem urbana da vila,
afirmando a como primeiro centro urbano do concelho, estabelecendo as bases da
administração urbanística e o programa de desenvolvimento das principais redes
municipais ao serviço de uso público”. A estratégia de intervenção do plano assenta nos
seguintes pressupostos:
- colmatar as manchas de edificação existentes pela sua continuidade ou
recorrendo a implantações especificas de modo a resolver algumas incoerências do
tecido existente;
- complementar as centralidades existentes na Praça da República e Campo do
Seco com a implementação de zonas verdes urbanas articuladas com a estrutura
ecológica;
- implementar um sistema viário secundário constituído por troços de ligação
que constitua um anel envolvente aos núcleos urbanos tradicionais e alternativo à EN
205, EN 311/ER 311 e EM 524-1.
Fonte: Diário da República, 2008
Fig. 19. Plano de Urbanização da Vila Sede de Concelho
- Revisão do Plano Director Municipal (2008)
A nova geração dos PDM está enquadrada pela Lei de Bases do Ordenamento
do Território (Lei 48/98, de 11 de Agosto) e pela legislação enquadratória dos
instrumentos de planeamento territorial (Decreto-Lei n.º 380/99, de 22 de Setembro).
Nos últimos anos, a quase totalidade dos PDM’s em Portugal entrou em processo de
revisão, e face as alterações substanciais introduzidas no sistema de planeamento e no
seu enquadramento legal, além da experiência acumulada, espera-se que estes novos
planos sejam mais eficazes e consistentes, mais estratégicos e adequados à
sustentabilidade territorial que tenha como resultado um melhor ordenamento territorial
(Fernandes e Ramos, 2007)
59
A Revisão do Plano Director Municipal de Cabeceiras de Basto foi publicada
no Diário da República nº 241 (II série) de 15/12/2008. Sendo o objectivo global do
Plano Director Municipal “consolidar a identidade do concelho no contexto regional
reforçando níveis de qualificação urbana e ambiental, promovendo um território
socialmente mais coeso a partir da valorização dos recursos naturais, culturais e
turísticos”28, definiu-se uma política para o ordenamento do espaço físico que assentou
na seguinte estratégia:
- dotar a parte Sul do concelho como área de expansão urbana e industrial,
abrindo a possibilidade de novos investimentos que poderão ser canalizados a partir da
construção da A7/IC5;
- dotar a parte Norte do concelho como área de preservação e conservação da
sua paisagem, potenciando estas áreas para o turismo.
A proposta de modelo de ordenamento definiu a classificação do solo urbano e
solo rural. Para além disso foi ainda definida a Estrutura Ecológica Municipal.
Solo Urbano
O Solo Urbano divide-se nas seguintes categorias:
- Solos Urbanizados;
- Solos cuja Urbanização é possível Programar;
- Solos afectos à Estrutura Ecológica Urbana.
Os Solos Urbanizados são aqueles que possuem vocação urbana e
compreendem as seguintes subcategorias:
- os Aglomerados Urbanos (que podem ser de Nível I, II e III, consoante a sua
densidade populacional, desenvolvimento económico e dotação de equipamentos);
- os Aglomerados Rurais de Interesse Patrimonial (que integram edificações
cujo valor patrimonial aconselha a que sejam tratados de forma autónoma,
estabelecendo normas urbanísticas próprias resultantes do valor arquitectónico do
conjunto);
- os Espaços Industriais destinados a unidades industriais que compreendem as
áreas para a localização de indústria transformadora, oficinas, armazéns, serviços e
actividades complementares.
As propostas do plano nesta categoria de espaços, definiu Unidades Operativas
de Planeamento e Gestão (UOPG de Lameiros e UOPG de Morgade), na medida em 28 Relatório da Revisão do PDM, 2008
que a localização destas se processe na área para tal destinada, a qual será objecto de
planos de urbanização.
Os Solos cuja Urbanização é possível Programar são espaços que se destinam à
edificação de habitação, comércio, turismo, estabelecimentos industriais, serviços e
equipamentos e compreendem as seguintes subcategorias:
- Áreas de Urbanização Programada (que podem ser de Nível I, II e III)
- Áreas Industriais Programadas (propostas face ao crescimento do sector
secundário e à necessidade de descentralizar a localização de indústrias
transformadoras).
Solo Rural
O Solo Rural divide-se nas seguintes categorias:
- Espaços Agrícolas,
- Espaços Florestais,
- Espaços de Exploração Mineira,
- Espaços Naturais e de Especial Vocação Turística,
- Espaços destinados a Infra-estruturas viárias.
Os Espaços Agrícolas incluem os espaços afectos à RAN e parte da REN.
Nos Espaços Florestais incluem-se as áreas que representam ecossistemas
específicos nomeadamente as sujeitas ao regime da REN, as áreas florestais e incultos
que não representem ecossistemas com debilidade específica.
Os Espaços de Exploração Mineira são aqueles que se destinam à pesquisa e
exploração de massas minerais.
Os Espaços Naturais e de Especial Vocação Turística são constituídos por
áreas com características ecológicas e paisagísticas que lhes conferem especial vocação
para a conservação do ambiente natural ou cultural subjacente.
Os Espaços destinados a infra-estruturas viárias são espaços que suportam a
existência de importantes infra-estruturas que condicionam especialmente a ocupação
do uso do solo e integram a rede rodoviária estruturante.
61
Fonte:PDM 2008, CMCB, tratamento próprio
Fig. 20. Planta de Ordenamento da Revisão do PDM de Cabeceiras de Basto
Fonte: Revisão do PDM 2008, CMCB
Fig. 21. Legenda da Planta de Ordenamento da Revisão do PDM de Cabeceiras
de Basto29
No sector secundário, o plano orientou-se em duas vertentes: por um lado, não
inviabilizar, criando normas urbanísticas para tal, a actividade das pequenas indústrias
existentes no interior dos aglomerados, garantindo estas a inexistência de impactes
ambientais desfavoráveis, e, por outro lado, criou-se uma área industrial localizada em
Lameiros que, situada estratégicamente entre Cabeceiras e Arco de Baúlhe, tinha como
finalidade desempenhar um papel central na capacidade de atracção e criação de novas
indústrias. Verificou-se que rapidamente a área disponibilizada para este fim se esgotou,
tendo sido necessário proceder à localização de uma outra área industrial situada a Sul
da de Lameiros a confrontar com a EN 205, no lugar de Olela, freguesia de Basto. Para
tal, foi necessária a elaboração de um Plano de Pormenor.
No quadro do ordenamento florestal este Plano propõe um modelo de
ordenamento que garanta a diversidade paisagística do concelho e a manutenção da
estrutura de solo dos espaços agrícolas e garantindo a função florestal nos solos com
29 Como a revisão do PDM engloba 19 cartas de Ordenamento à esc. 1/10000, optamos por colocar a
carta de ordenamento à escala concelhia, cedida pelo Município, cuja simbologia das shapefile é a
original impressa em Diário da República.
63
maior aptidão para este uso e ao mesmo tempo o reforço das condições de
modernização do sector agro-florestal.
É proposto um Plano de Urbanização para a área de influência sub concelhia de
S. Nicolau e a criação de várias Unidades Operativas de Planeamento e Gestão (UOPG)
em Carrazedo, Lameiros, S.Martinho e Área Industrial de Morgade através de Planos de
Pormenor (esta última através de um PU), de forma a promover inversão do padrão de
povoamento disperso do concelho e a garantia da obtenção de economias de escala e
aglomeração, reforçando a dinâmica da vila sede do concelho na região, concentrando
nela as principais funções urbanas de apoio aos cidadãos e às actividades.
Ao nível das acessibilidades o Plano propôs a construção da Variantes à EN
205, à EENN 205/210 para a sua inserção regional a partir das novas acessibilidades
(A7/IC5) que conferirão a Cabeceiras de Basto uma centralidade importante entre o
litoral e o interior face a potenciais mercados de investimento, e beneficiação de várias
estradas municipais, melhorando as condições de mobilidade interna e externa ao
concelho.
De forma a suprimir a falta de terrenos para a construção de habitação própria
por parte da população mais carenciada em zonas montanhosas, foi proposto a
elaboração de loteamentos em áreas de baldios.
No ambiente e qualidade urbana o plano visa o aumento das taxas de cobertura
das infra-estruturas do concelho relativamente ao abastecimento de água, saneamento e
à recolha de resíduos sólidos urbanos, a criação de um Parque Urbano, requalificação de
edifícios públicos, construção e beneficiação de jardins públicos.
Na área do desporto, cultura e turismo, prevê-se a criação e dinamização de
uma rede de equipamentos culturais, desportivos e de lazer, enquanto espaços de criação
de espectáculos e eventos, e simultaneamente enquanto espaços de encontro e lazer para
as populações, enquanto na educação e integração social estão previstos novos pólos da
Biblioteca Municipal, criação de parques infantis, centros comunitários e centros de
acolhimento de idosos.
Não tendo sido objecto de planeamento nos planos anteriores, foi iniciada em
2008 a construção da Zona Industrial de Vila Nune, mas que se enquadra perfeitamente
nos objectivos do novo PDM no que diz respeito à expansão urbana e industrial.
Para finalizar a descrição do planeamento, resume-se na Fig. 22, os planos
existentes e programados no concelho de Cabeceiras de Basto.
Fonte: PDM 2008, CMCB, tratamento próprio
Fig. 22. Planeamento existente e programado em Cabeceiras de Basto
2.4.1. O planeamento e a evolução da mancha urbana de 1995 a 2008
Não obstante fosse mais vantajoso analisar um período mais alargado, a base
cartográfica produzida apenas permite a desagregação temporal para o período balizado
pela sua produção mais antiga (1995) e a mais recente (2008)30.
Com a informação nos dois momentos, é possível visualizar e quantificar a
expansão urbana na área de estudo, verificando-se que o crescimento das áreas
urbanizadas, para a globalidade do concelho de Cabeceiras de Basto, foi de 16,6%.
Em 1995, a área em estudo era ocupada por cerca de 637,5 hectares de mancha
urbana, o que representava apenas de 2,64% da área total do concelho (Gráficos 1 e 2).
Ao longo do período 1995 até 2008 as áreas urbanas cresceram 16,6%, atingindo os
740,5 hectares, ou 3,06% de área ocupada. As freguesias com mais hectares de área
30 Não foi possível aceder a informação geográfica vectorial e raster das décadas de 50 até 70. Tivemos
acesso a ortofotos do concelho da década de 80, mas preferimos não utilizá-las nesta dissertação dada a
sua fraca qualidade de resolução.
65
urbana em 2008 eram Refojos com quase 150 ha, Cavez e Arco de Baúlhe, enquanto
Passos e Vilar de Cunhas são as menos representativas (Gráfico 1).
Fonte: PDM 1995, PDM 2008, tratamento próprio
Gráfico 1. Áreas urbanas por freguesia entre 1995 e 2008 (em hectares)
Em termos de taxa de crescimento de áreas urbanas, as freguesias de Basto e
Vila Nune foram marcadamente mais dinâmicas entre 1995 e 2008, com aumentos de
quase 100% e 70%, respectivamente (Gráfico 2). Há ainda um grupo de freguesias que
cresceu sempre a um ritmo muito baixo: Passos, Bucos, Riodouro, Vilar de Cunhas e
Cavez, apesar desta última ser das freguesias com mais áreas urbanas.
Fonte: PDM 1995, PDM 2008, tratamento próprio
Gráfico 2. Taxa de crescimento das áreas urbanas por freguesia entre 1995 e 2008
020406080
100120140160
Abadim
Alvite
Arco
Basto
Bucos
S.Nicolau
Cavez
Faia
Gon
diães
Outeiro
Painzela
Passos
Pedraça
Refojos
Riod
ouro
Vila Nun
eVilar d
e Cu
nhas
1995
2008
0,00%
20,00%
40,00%
60,00%
80,00%
100,00%
120,00%
Abadim
Alvite
Arco
Basto
Bucos
S.Nicolau
Cavez
Faia
Gon
diães
Outeiro
Painzela
Passos
Pedraça
Refojos
Riod
ouro
Vila Nun
e
Vilar d
e Cu
nhas
Fig. 23. Evolução da mancha urbana em Cabeceiras de Basto entre 1995 e 2008
67
Fig. 24. Evolução da mancha urbana em Cabeceiras de Basto entre 1995 e 2008 por tipo de intervenção
Analisando o mapa (Fig. 23 e 24) observar-se que grande parte da expansão
urbana se verificou essencialmente em torno do eixo Cabeceiras – Arco de Baúlhe, com
especial concentração na vila sede de concelho.
A expansão da mancha urbana está associada especialmente à implementação
do Plano de Pormenor em 1998 (1), que visou disponibilizar áreas de construção
necessárias para a localização de equipamentos e habitações colectivas preenchendo
assim, espaços que estavam ocupados pela agricultura ou abandonados. Este plano
revelou-se fundamental para a concentração e consolidação da malha urbana.
A construção de equipamentos municipais foi um dos grandes objectivos do
PDM tal como da sua revisão, reflectindo-se no território a sua importância. Analisando
o mapa, identificam-se inúmeras manchas urbanas associadas à construção desses
equipamentos, como a Pista de Aeronaves (2), do Centro Hípico (3), do Campo de Tiro
e Campo de Jogos (4), Centro Escolar, Piscina e Biblioteca (5).
A revisão do PDM impulsionará a dotação de mais áreas industriais, como é o
caso da Zona Industrial de Vila Nune (6) que começou ser construída em 2008 e está em
fase de conclusão, estando entretanto outras previstas através da realização de planos de
urbanização ou pormenor. O primeiro registo de planeamento dedicado exclusivamente
a áreas industriais foi o da Zona Industrial de Basto, através do Plano de Pormenor (7) e
mais a Norte o alargamento da Zona Industrial de Lameiros (8), que ocorreu através de
um processo de loteamento.
Como as zonas industriais referidas se revelaram insuficientes para a procura
existente, foram criados mais espaços industriais, embora sem planeamento prévio,
como foi o caso de Cavez (9). A revisão do PDM representa um aumento de 19.6% de
áreas urbanizáveis face a 1995, e nos solos cuja urbanização é possível programar,
30,5% correspondem a áreas industriais.
A iniciativa privada também impulsionou o crescimento das áreas edificadas
através da realização de inúmeros processos de licenciamento e loteamento para
edifícios habitacionais, num crescimento que terá sido motivado em grande parte, pelo
crescimento económico do concelho, pelo regresso de emigrantes, pelas facilidades de
acesso ao crédito da habitação e fixação de jovens na sua terra natal31.
Nos aglomerados rurais de montanha (sobretudo a parte Norte do concelho)
verificam-se frequentemente duas situações: a dificuldade de praticar a expansão
31 Relatório da Revisão do PDM, 2008
69
urbana, e por outro lado, a construção de casas clandestinas. A primeira situação advém
do facto de os proprietários das respectivas parcelas de terreno não se mostrarem
disponíveis para as vender; a segunda advém da profunda precariedade económica
vivida por agregados familiares portadores de um elevado número de descendentes, o
que origina a edificação das suas habitações em terrenos baldios32.
Face à falta de planos de urbanização e pormenor, os processos de loteamento
tornaram-se instrumentos de resposta rápida aos promotores que pretendiam urbanizar
(muitas vezes numa óptica virada para o lucro e não para o cidadão) contrariando desta
forma a tendência de construção de áreas edificadas dispersas, não obstante, por outro
lado, contribuírem para um aparente desordenamento urbanístico, com a maior
fragmentação do tecido urbano.
Fonte: INE 2010, tratamento próprio
Gráfico 3. Nº de edifícios licenciados (novas construções) de 1995 a 2008
A partir de 199533 houve uma quebra nos pedidos de licenciamento de novas
construções até 1997, com subida no ano seguinte (Gráfico 3). A partir de 1998 há uma
fase de declínio até 2003, excepto o ano de 2001. Após recuperação em 2004 e 2006,
verifica-se nova queda até 2008, sendo este o ano com menos pedidos de licenciamento
de novas construções desde 1995.
32 Relatório da Revisão do PDM, 2008 33 Em 1995 houve um grande nº de pedidos de licenciamento relacionados com a legalização de
construções ilegais, Relatório da Revisão do PDM, 2008
Comparando estes resultados com o Norte de Portugal34 no mesmo período,
verificam-se bastantes semelhanças principalmente na curva descendente a partir de
2001, talvez justificada pela desaceleração da economia e menos investimentos na
construção civil.
Embora se tenha verificado um crescimento urbano razoável desde 1995, o
facto é que a expansão urbana sempre esteve condicionada ao nível do planeamento,
designadamente pelas condicionantes da REN e da RAN, que representavam à data da
publicação do PDM de 1995 cerca de 60 % do território total do concelho. Com a
revisão do plano em 2008, estas áreas condicionantes mantiveram-se quase inalteradas,
ocupando 59% do total do território concelhio, ou seja em treze anos, os pedidos de
desafectação destas duas servidões só atingiram 1% da área total (Fig.25).
Fonte: PDM 1995, PDM 2008, tratamento próprio
Fig. 25. Evolução das áreas da REN e RAN entre o PDM de 95 e revisão em 2008
A mesma revisão apresenta como áreas urbanizadas e urbanizáveis (perímetros
urbanos) apenas 9,8% do total da área do concelho. Atendendo a este quadro e seguindo
a tipologia de Nuno Portas (1995) pode-se classificar este PDM e a sua revisão, de
34 INE, 2010
71
restritivos, na medida em que têm por base uma filosofia conservacionista dos recursos
materiais ou culturais, que se apoia no zonamento, com elevada representatividade das
áreas onde não se pode construir, limitando assim, a oferta de solo potencial para
urbanização. Este facto, se é compreensível no quadro de um território de baixa
densidade de ocupação no contexto nacional e regional, terá todavia de considerar as
especificidades do mercado de solos, para ajudar a compreender o desajuste entre a
oferta escassa de solos urbanizáveis e a pressão dos proprietários para editar em solo
onde tal não é permitido.
Dada a sua publicação recente, ainda não é possível observar no território, as
intenções propostas pelo Plano de Urbanização da Vila Sede de Concelho e da Vila do
Arco de Baúlhe que passam por colmatar as manchas de edificação existentes,
sedimentando o espaço urbano intersticial entre os lugares urbanos dispersos e
marginais.
Mas sem dúvida que tal será do maior interesse no quadro da compreensão da
expansão urbana e do papel do planeamento nessa expansão, esperando-se que as
tecnologias adiante apresentadas possam vir a ser úteis nesse esforço.
73
Capítulo 3
75
3. Modelação geográfica através de autómatos celulares
3.1. Autómatos celulares e a sua aplicação na modelação de cenários
Investigações recentes em sistemas abertos e não lineares conduziram à
compreensão das cidades como sistemas complexos e evolucionários, sendo estas
entendidas como sistemas auto-organizados que são muito adequados para a simulação
computacional. O autómato celular é caracterizado por fases de transições de que pode
gerar padrões complexos através de regras de transição simples. Desta forma, como
refere Liu (2009), esta técnica parece ser ideal para modelar a complexidade dos
sistemas urbanos.
Tenedório et al. (2006) defendem que os modelos de AC têm uma capacidade de
modelação superior à dos SIG, quer ao nível do crescimento urbano, quer ao nível das
alterações de usos do solo. As variáveis espaciais incluídas nos AC são actualizadas de
forma dinâmica durante o ciclo iterativo o que se traduz em resultados não
determinísticos. Em contraste, a generalidade dos modelos SIG encontra dificuldades
em simular a evolução de uso do solo sem recorrer a regras locais e ciclos iterativos,
usando quase sempre variáveis espaciais estáticas.
Os modelos de AC tornaram-se bastante atractivos para as simulações em
ambiente urbano porque permitem gerar resultados bastante interessantes (Li and Yeh,
2002), constituindo uma poderosa ferramenta para compreender a cidade, vista como
um sistema complexo e evolucionário. Numa cidade auto-organizada a evolução do uso
do solo é um processo intimamente ligado à história, em que a evolução passada
condiciona a futura através de interacções locais entre as parcelas de terreno (Wu and
Webster, 1998).
3.1.1. Elementos que caracterizam um autómato celular
Segundo Batty (1997) os autómatos celulares definem-se como células
contíguas ou adjacentes, que alteram o seus estados - os seus atributos ou características
- através da aplicação repetitiva de regras simples, e contém pelo menos cinco
características (Liu, 2009):
- célula: que é a unidade espacial básica no espaço celular. As células dos
autómatos celulares são dispostas em mosaico espacial. A rede bidimensional de células
é a forma mais comum de um autómato celular usado na modelação do crescimento
urbano e nas alterações no uso do solo;
- estado: que define os atributos do sistema. Cada célula pode ter apenas um
estado a partir de um conjunto de estados a qualquer momento. Nos modelos urbanos
baseados em autómatos celulares, os estados das células podem representar os tipos de
uso e ocupação do solo, tais como urbano ou rural;
- vizinhança: que é um conjunto de células com que a célula em questão
interage, que à semelhança do mundo real, o espaço envolvente e a sua evolução
justificam muito dos comportamentos. Num espaço bidimensional, existem dois tipos
básicos de vizinhança: vizinhança de Von Neumann (quatro células), que inclui os
vizinhos Norte, Sul, Este e Oeste da célula em questão, e a vizinhança Moore (oito
células), que inclui as células definidas por Von Neumann e células vizinhas a Noroeste,
Nordeste, Sudeste e Sudoeste. Outros tipos de vizinhança, como a vizinhança dentro de
um círculo a uma certa distância da célula em questão, também têm sido utilizados em
modelação urbana (White and Engelen, 1997);
Fonte (Torrens, 2006)
Fig. 26. Diferentes configurações da vizinhança AC num espaço celular
bidimensional
- regras de transição: que definem como o estado de uma célula muda em
resposta ao seu estado actual e os estados das células vizinhas. Esta é a chave
componente dos autómatos celulares, pois essas regras representam o processo do
sistema em modelação e são, portanto, essenciais para o seu sucesso. As regras podem
ser mais determinísticas ou aleatórias no comportamento de cada célula e não há limite
para o número de regras;
77
- tempo: que especifica a dimensão temporal que existe num autómato celular.
De acordo com a definição dos autómatos celulares, os estados de todas as células são
actualizadas simultaneamente em todas as iterações com o tempo.
3.1.2. Os autómatos celulares urbanos
Se considerarmos uma cidade imaginária construída num espaço celular, esta é
composta numa grade bidimensional de células regulares n × n, ou de parcelas de solo.
Cada parcela de solo pode ter um dos dois estados possíveis: urbano ou não-urbano. A
vizinhança representa a região que tem impactos sobre o desenvolvimento da parcela
em questão. As regras de transição determinam como uma parcela de solo transita de
um estado para outro, implicando, portanto, no processo de desenvolvimento da
localidade. Estas regras de transição são usualmente expressas como um conjunto de
regras "IF-THEN" que são intrinsecamente simples. No entanto, estas regras simples
podem gerar padrões complexos de desenvolvimento.
Assumindo condições sociais, económicas e ambientais uniformes em toda a
região, as parcelas que são urbanizadas, o seu estado é apresentado como urbano; todo o
resto das parcelas está num estado não-urbano. Portanto, o único factor que vai
impulsionar o desenvolvimento das parcelas é o número de parcelas desenvolvido na
vizinhança da parcela em causa, implicando o crescimento de qualquer das novas
parcelas urbanas que poderia ser influenciada pelas parcelas urbanizadas. Utilizando a
Vizinhança de Moore, a transição do estado de parcelas é regido pela seguinte regra.
Regra 1:
IF existem três ou mais parcelas desenvolvidas (ou seja, as parcelas
urbanas) na Vizinhança de Moore de uma parcela de solo não-urbana,
THEN a parcela de solo não-urbana será desenvolvida para um estado
urbano.
Fonte: (Liu 2009)
Fig. 27. Expansão urbana baseado em AC numa superfície plana.
Vermelho: urbano; Cinzento: Não urbano; t: Período temporal
Com essa regra de transição, o modelo gera uma série de cenários de
desenvolvimento urbano em diferentes momentos, que são exibidas na Fig. 27.
No entanto, numa situação real, as condições geográficas duma área nunca
poderão ser uniformes, como a morfologia da paisagem. Por exemplo, a fim de reduzir
os custos na construção de instalações municipais, o crescimento urbano pode ser
restrito às áreas com um relevo de mais de 300m, portanto, nenhum desenvolvimento
será efectuado em células com um relevo superior a 300m. Nesta situação, uma nova
regra precisa ser implementada no modelo para reflectir a restrição do terreno. Esta
pode ser apresentada como outra regra IF-THEN.
Regra 2:
IF Que o relevo da paisagem é mais do que 300 m
THEN a parcela de solo será restrita ao desenvolvimento (ou seja, permanecerá como uma parcela não-urbana).
(a) Relevo
t= 0 t=5 t=10
t=15 t=20 t=25
b) Desenvolvimento urbano
Fonte:(Liu, 2009)
Fig. 28. Expansão urbana com restrição do terreno.
a) relevo (preto: mais de 300m; cinzento: menos de 300m). b) Desenvolvimento
urbano (preto: parcelas urbanas; cinzento: parcelas não urbanas; t: período temporal).
79
Com ambas as Regras 1 e 2, o cenário do desenvolvimento urbano nesta área
será alterado como demonstra a Fig.28.
Além disso, a variação também pode existir na rede de transporte. Por
exemplo, se existe uma estrada principal que atravessa a uma área urbana, o
desenvolvimento pode ser atraído para zonas ao longo da estrada. Neste caso, uma outra
regra de transição deve ser adicionada ao modelo para reflectir o efeito do apoio por
parte da rede viária para o desenvolvimento urbano.
Isso pode ser apresentado como o seguinte regra IF-THEN:
Regra 3:
IF existe uma ou duas parcelas urbana na Vizinhança de Moore de uma parcela
não-urbana, e existe uma estrada que atravessa essa parcela,
THEN a parcela não-urbana passará para um estado urbano.
Mais uma vez, com a implementação desta nova regra, o padrão de
desenvolvimento nesta área é alterado, como está ilustrado na Fig.29. Utilizando esta
estrutura de modelação, mais regras de transição podem ser adicionadas no modelo para
reflectir os vários apoios ou restrições de factores sociais, económicos ou ambientais
sobre o desenvolvimento urbano.
O exemplo ilustra bem um modelo muito simplificado de desenvolvimento
urbano, no entanto, ele fornece uma ideia geral de como as regras de transição definidas
localmente podem ser implementados nos autómatos celular urbanos, e como simples
regras podem ser aplicadas para simular o comportamento dum sistema urbano
complexo num espaço celular.
t=0 t=5 t=10
t=15 t=20 t=25
b) rede de transporte e desenvolvimento urbano
Fonte: (Liu, 2009)
Fig. 29. Expansão urbana com influência da rede viária.
a) relevo (preto: mais de 300m; cinzento: menos de 300m). b) Rede de transporte
(linha cinzenta); Desenvolvimento urbano (preto: parcelas urbanas; cinzento: parcelas
não urbanas; t: período temporal).
3.1.3. Vantagens e limitações dos AC
Com o desenvolvimento da computação gráfica, sistemas de informação
geográfica, e das teorias dos sistemas complexos desde o final dos anos 80, as
aplicações dos autómatos celulares para modelação urbana foram crescendo
rapidamente entre os investigadores urbanos, graças às suas características
intrinsecamente espaciais, que são inerentemente atraentes para a sua utilização a
problemas geográficos (White and Engelen, 1993). Os autómatos celulares são
segundo Clarke e Gaydos (1998), especialmente adequados na modelação urbana,
onde o processo de expansão urbana é inteiramente de natureza local e os efeitos
81
agregados, como booms de crescimento, são emergentes, isto é, seu comportamento é
gerado por aplicação repetitiva de regras para além da condição inicial.
- Simplicidade na construção do modelo
Um modelo urbano de autómatos celulares pode ser construído como uma
matriz bidimensional simples de células com um dos dois estados possíveis: urbano ou
rural. A transição das células de um estado (rural) para outro (urbano) é baseada numa
série de regras simples, que podem ser implementadas no modelo como um conjunto de
simples regras "IF-THEN". No entanto, com base na natureza da auto-organização e
auto-reprodução do autómato celular, um design tão simples dos autómatos celulares
pode gerar padrões espaciais muito complexos quando o sistema evolui ao longo do
tempo.
A simplicidade e a natureza intuitiva dos autómatos celulares não só simplifica
o processo de construção do modelo, mas também torna mais fácil para modeladores
para compreender o desenvolvimento do sistema e interpretar os resultados do modelo.
Isso ocorre porque, segundo Benenson e Torrens (2004) o modelo imita a maneira pela
qual nós estudamos, compreendemos e descrevemos o sistema e os fenómenos no
mundo real.
- Modelação de dinâmicas espaciais de apoio às experiências “What If”
Ao contrário da maioria dos modelos urbanos convencionais que se
concentram mais ou menos no padrão espacial do crescimento urbano, os modelos
urbanos baseado em autómatos celulares costumam concentrar a atenção na simulação
das dinâmicas processuais do desenvolvimento urbano e na definição dos factores ou
das regras que conduzem ao desenvolvimento. Isto é devido à característica de que a
abordagem autómatos celulares fornece meios para a modelação dinâmica (Liu 2009).
É especialmente adequado para a modelação de sistemas dinâmicos complexos
compostos por um grande número de elementos individuais. Através da aplicação de
diferentes regras de transição, um modelo baseado em autómatos celulares procura
explorar a forma como o sistema urbano se tem vindo a desenvolver e como este
sistema se comporta em determinadas normas ou forças, proporcionando portanto um
ambiente de apoio às experiências "What If". Isto permite aos utilizadores explorar
diversos futuros possíveis e desenvolver conhecimentos que possam ser úteis no
planeamento urbano.
- A compatibilidade com o SIG/Raster
Na modelação de processos e fenómenos geográficos, a maioria dos modelos
de autómatos celulares são construídos com base num mosaico regular espacial, sendo
estes modelos naturalmente relacionados com SIG / Raster. O SIG pode fornecer dados
espaciais que formam a configuração inicial de um modelo autómatos celulares e os
resultados da simulação podem ser volvido para um SIG para posterior processamento,
visualização e armazenamento. A aplicação de autómatos celulares na modelação do
desenvolvimento urbano é praticamente impossível sem os recursos de gestão de dados
de SIG (Clarke e Gaydos 1998). Portanto, as aplicações de autómatos celulares em
geografia são na sua maioria integrados num SIG.
- Erros e limitações nos modelos urbanos AC
É sabido que a maioria dos dados SIG, podem ser afectados por uma série de
erros, e, tal como em muitos modelos de SIG, a simulação urbana em modelos AC
também está sujeita a problemas devido aos erros dos dados e incertezas inerentes ao
modelo. Esses erros propagam-se na simulação AC e afectam os resultados da
simulação (Yeh e Li, 2006).
Quando os dados espaciais são utilizados em AC urbanos, a simulação é
afectada por uma variedade de erros nos dados de origem, ou seja, erros posicionais
(erros de posicionamento no SIG podem afectar a precisão da simulação urbana,
causando incorrecções na estimativa de probabilidade de conversão relacionada com
variáveis de proximidade) e erros de atributos, por exemplo, levantamento convencional
de mapas que estão associados a erros humanos (erros de leitura) e erros instrumentais
(condições instáveis)
Além de erros de fonte de dados, há também erros na transformação SIG
comum como por exemplo:
. transformação de vector / raster;
· transformação raster / raster (reamostragem por exemplo);
· operações de Overlay ou buffer;
· outras operações complexas (por exemplo, classificação)
Os problemas dos erros nos modelos de AC são agravados tendo em conta as
suas incertezas. Existem outros tipos de erros não produzidos fisicamente durante o
processo de captura de dados, que provêm dos próprios modelos, devido à limitação da
83
tecnologia, do conhecimento humano e à complexidade da natureza. Na simulação de
AC não apenas erros de input se propagam através do processo de simulação, mas
também os erros do próprio modelo. Os modelos AC são apenas uma aproximação à
realidade e mesmo que as entradas de dados fossem completamente isentas de erros
poderiam discordar com o mundo real.
Vários tipos de modelos de AC foram propostos de acordo com as percepções
e preferências individuais e requerimentos de aplicações específicas. Os resultados das
simulações são difíceis de repetir quando diferentes modelos AC são usados. Uma série
de erros inerentes pode ser identificado para os modelos AC relacionados com seguintes
aspectos:
. entidades discretas no espaço e no tempo;
· definições de vizinhança (tipos e tamanhos);
· as estruturas do modelo e regras de transição;
· valores de parâmetro;
· variáveis estocásticas
Outra limitação importante é que os modelos AC não conseguem lidar com
processos de top-down, como por exemplo, alterações que são executadas por decisões
políticas, tal como o zonamento. Parker et al. (2003) afirmam que estes modelos têm
sido bem sucedidos na simulação das dinâmicas ecológicas, no entanto, nos processos
em que envolvem decisões humanas, a taxa de sucesso dos modelos não é tão alta.
3.2.O modelo SLEUTH
Uma grande variedade de abordagens de modelação foi introduzida para prever
e simular o futuro desenvolvimento urbano. Estes modelos são muitas vezes baseados
na interpretação de vários factores determinantes que são usados para criar um mapa de
probabilidades.
Neste item descrevem-se alguns modelos baseados em AC capazes de simular
cenários de expansão urbana e alterações do uso de solo. A revisão inclui alguns dos
modelos mais citados na bibliografia que se resume no Quadro 4:
Designação Autores Área Geográfica
Horizonte Temporal
Tamanho das células Data input Licença
CLUE - (Conversion of Land Use and its Effects)35
(Verburg e Overmars,
2007)
Malásia e Filipinas
Entre 10 e 20 anos
1 km x 1km (no geral)
uso do solo, dados climatéricos, altimetria, dados sócio-economicos
Versão Demo
CUF-2 (California Urban Futures)
(Landis e Zhang, 1998)
Baía de S. Francisco, Califórnia,
EUA
10 anos 100m x 100m
uso do solo, acessibilidade,
vizinhança, politicas de planeamento
-
BabyLOV36 (White et al., 2004) Holanda 10 anos 500m x 500m
uso do solo, acessibilidade,
vizinhança, politicas de planeamento
Versão Demo
DUEM ( Dynamic Urban Evolutionary Modelling)37
(Batty e Xie, 2005)
Várias cidades
americanas
Entre 15 e 25 anos
300m x 300m (no geral)
uso do solo, transporte, vizinhança, politicas de planeamento, restrições
Download Grátis
MOLAND38 (Engelen et al., 2007) europeias
Entre 30 e 50 anos
Definido pelo utilizador
uso do solo, aptidão, acessibilidade,
vizinhança, zonamento
Versão Demo
SLEUTH39 (Dietzel e Clarke, 2007)
Cidades americanas; europeias
Entre 20 e 30 anos
100m x 100m (no geral)
Declives, uso do solo, áreas urbanas, áreas de exclusão, rede viária,
relevo sombreado
Download Grátis
Quadro 4. Modelos AC no domínio da simulação de cenários de expansão urbana
e alterações no uso do solo
A escolha do modelo SLEUTH40 nesta investigação foi orientada por várias
considerações. Primeiro, porque é um software de livre acesso (open source) e qualquer
utilizador pode fazer o respectivo download na página do projecto Gigalopolis41. Para
além do mais, existe um fórum de debate para os utilizadores que queiram esclarecer
duvidas acerca da instalação e funcionamento do software42. Em segundo lugar, o
SLEUTH dá ênfase especial na resistência do terreno, que é essencial para compreender
o desenvolvimento urbano num ambiente de montanha. Finalmente, o SLEUTH não só
simula o crescimento urbano, como fornece várias maneiras de interpretar as regras de 35 Mais informação em: http://www.cluemodel.nl/ 36 Mais informação em: http://www.lumos.info/environmentexplorer.php 37 Mais informação em: http://www.casa.ucl.ac.uk/software/duem.asp 38 Mais informação em: http://www.riks.nl/projects/MOLAND 39 Mais informação em: http://www.ncgia.ucsb.edu/projects/gig/v2/About/about.htm 40 A justificação da escolha do modelo foi apresentada - HENRIQUES, P. (2010) Scenarios of urban
sprawl using GIS and cellular automata. IJUP 2010. Porto. 41 http://www.ncgia.ucsb.edu/projects/gig/v2/Dnload/download.htm 42 http://www.ncgia.ucsb.edu/projects/gig/v2/Discuss/discussion.htm
85
transformação, como ajustar os coeficientes de crescimento, a criação de rede viária e
mudar a sua gravidade, e definir as áreas de exclusão, que tornam uma ferramenta
bastante razoável para comparar os cenários de planeamento de alternativas.
3.2.1. Princípios do modelo
O SLEUTH é um software opensource e disponível ao público na página do
projecto Gigalopolis já referido anteriormente. As últimas versões do modelo estão
disponíveis na página, assim como o seu antecessor o Urban Growth Model (UGM)43.
A versão utilizada para este ensaio, é a mais recente, designada como
SLEUTH3.0Beta_p01 Linux, que saiu em Junho de 2005. Esta versão funciona no
Linux, Unix ou em sistemas operativos semelhantes, como o Cygwin.
SLEUTH é o acrónimo de “Slope, Land Use, Exclusion, Urban Extent,
Transportation and Hillshade” (Declive, Uso do Solo, Áreas Não Urbanizáveis, Áreas
Urbanas, Infraestruturas de Transporte, e Exposição Solar), que correspondem à
informação de base que o modelo necessita (Silva e Clarke, 2005).
O SLEUTH é um software de autómatos celulares, e como tal:
- é constituído por um espaço a que cada célula apresenta um estado (declives,
áreas urbanas....);
- as relações de vizinhança são feitas com as oito células contíguas;
- é composto por um conjunto de regras de transição (diffusion, breed, spread,
slope, roads);
- evolui ao longo de um período temporal sincrónico definido pelo utilizador
(dia-a-dia, ano-a-ano, década-a-década...)
Para que o modelo possa correr e os resultados sejam estatísticamente
significativos o SLEUTH requer cinco entradas de informação que no mínimo
contenham:
- quatro ficheiros contendo áreas urbanas, correspondentes a quatro anos
diferentes distribuídos ao longo do período do tempo que se pretende estudar;
- dois ficheiros com a rede viária para dois períodos temporais diferentes;
- um ficheiro contendo declives;
43 Antes do SLEUTH adicionar a componente que simula a alteração do uso do solo, o Deltraton, era
conhecido por UGM, que simula apenas o crescimento urbano
- um ficheiro contendo áreas não urbanizáveis;
- um ficheiro correspondente ao relevo sombreado, que será usado como base
onde se simulará o crescimento urbano;
O crescimento das áreas urbanas é o resultado de quatro regras de crescimento
que são aplicadas aos ficheiros anteriores e que serão analisados no sub-capítulo
seguinte:
- crescimento espontâneo
- crescimento difuso e origem de novos centros urbanos;
- crescimento orgânico;
- crescimento influenciado pela rede viária
Para além destas regras de crescimento, o modelo contém ainda um segundo
nível de regras de comportamento: as self-modification rules.
A urbanização no SLEUTH resulta a partir de vários elementos activos
(armazenados como arquivos): uma “semente” do arquivo urbano com a ocupação
urbana mais antiga, e pelo menos dois mapas viários que interagem com uma camada de
declive topográfico, a fim de permitir a geração de novos núcleos a expansão dos
existentes. Além dos declives, um mapa de restrição ou exclusão representa reservas
naturais e/ou agrícolas que impedem o desenvolvimento, quer com probabilidades ou
critérios rígidos. A ponderação da layer raster da rede de transportes permite uma
hierarquia de valores diferentes que influencia a urbanização de diferentes formas,
direcções e intensidades. A layer final, normalmente o relevo sombreado, é necessária
como um fundo cartográfico para a visualização dinâmica de urbanização.
O modelo funciona da seguinte maneira: após a leitura das layers de entrada, a
inicialização de números aleatórios e parâmetros de controle, um número predefinido de
interacções ocorre que corresponde ao mesmo número de anos. Um loop executa cada
história de crescimento e mantém dados estatísticos, enquanto executa um loop interno
as regras de crescimento para um único ano.
3.2.2. Dinâmicas de crescimento urbano simuladas
- Crescimento espontâneo:
Define a ocorrência de urbanização aleatória do solo. No âmbito do autómato
celular, isso significa que qualquer célula não urbanizada na grid tem uma certa
probabilidade de se tornar urbanizada em qualquer espaço de tempo. No SLEUTH esta
87
função de crescimento é controlada pelo coeficiente dispersion o qual regula o número
de vezes que a célula será aleatoriamente seleccionada e pelo coeficiente slope que
determina a probabilidade ponderada do declive local.
Fonte:Projecto Gigalopólis, 2010
Fig. 30. Ilustração do crescimento espontâneo
- Crescimento difuso e origem de novos centros:
Nesta etapa determina-se qualquer uma das novas células urbanizadas
espontaneamente se tornará um novo centro urbano. O coeficiente breed define a
probabilidade para cada nova célula urbanizada para se tornar um novo centro de
expansão, dadas duas células vizinhas também estão disponíveis para urbanização, e o
coeficiente slope determina a probabilidade ponderada do declive local.
Fonte:Projecto Gigalopólis, 2010
Fig. 31. Ilustração do crescimento difuso e origem de novos centros
- Crescimento orgânico:
define a parte do crescimento que provém dos centros de expansão existentes.
Se uma célula não-urbana tem pelo menos três células vizinhas urbanizadas, tem uma
certa probabilidade global de se urbanizar definida pelo coeficiente spread, dado que é
possível construir sobre a célula (coeficiente slope).
Fonte:Projecto Gigalopólis, 2010
Fig. 32. Ilustração do crescimento orgânico
- Crescimento influenciado pela rede viária:
é determinado pelas infra-estruturas de transporte, bem como a urbanização
mais recente. Com uma probabilidade definida pelo coeficiente breed, as células recém-
urbanizadas são seleccionadas e a existência da rede viária é procurada na vizinhança.
Se uma via é encontrada dentro de um determinado raio máximo (determinado pelo
coeficiente road gravity) da célula seleccionada, uma célula urbana temporária é
colocada no ponto da estrada que está mais próximo da célula seleccionada. Essa célula
temporária realiza um passeio aleatório ao longo da via onde o número de passos é
determinado pelo coeficiente dispersion. A localização final desta célula urbana
temporária é então considerada como um novo núcleo expansão urbana.
Fonte:Projecto Gigalopólis, 2010
Fig. 33. Ilustração do crescimento influenciado pela rede viária
- Coeficiente dos declives:
O coeficiente slope influencia cada um dos quatro tipos de crescimento e é
constante em todo o ciclo de crescimento. Se o coeficiente é alto, as encostas íngremes
são menos propícios a urbanizar. Á medida que o coeficiente se aproxima de zero, um
aumento no declive local tem menos efeito sobre a probabilidade de urbanização.
Fonte:Projecto Gigalopólis, 2010
Fig. 34. Ilustração do comportamento do coeficiente do declive na modelação
89
- Self-modification rules:
Um segundo nível de regras de crescimento, designado de self-modification
rules é motivado por uma taxa de crescimento excepcionalmente alta ou baixa. A taxa
de crescimento é a soma dos quatro tipos diferentes de crescimento definida pelo
modelo para cada tipo de ciclo de crescimento ou ano.
Os limites CRITICAL_HIGH e CRITICAL_LOW (definidos no Scenario_file)
lançam um aumento ou uma diminuição em três parâmetros de controlo de crescimento:
a dispersão, difusão e expansão. Se a taxa de crescimento for superior ao
CRITICAL_HIGH, os coeficientes são aumentados por um multiplicador superior a um:
BOOM. Este aumento imita a tendência de um sistema de expansão para crescer cada
vez mais rapidamente. Se a taxa de crescimento cai abaixo do CRITICAL_LOW, os
coeficientes são reduzidos em um multiplicador inferior a um, BUST, fazendo com que
o crescimento desapareça tal como acontece num sistema em depressão ou saturação.
Fonte:Projecto Gigalopólis, 2010
Fig. 35. Ilustração do crescimento através das regras de self-modification
No termo self-modification os valores do coeficiente aumentam mais
rapidamente no início de uma simulação de crescimento, quando ainda existem muitas
células disponíveis para urbanização e quando a taxa de crescimento é superior ao
CRITICAL_HIGH. Os coeficientes são reduzidos como fora dos níveis de expansão e a
taxa de crescimento cai abaixo do CRITICAL_LOW.
3.2.3. Informação geográfica necessária
Como já foi dito anteriormente, o SLEUTH requer cinco entradas de
informação que no mínimo contenham:
- quatro ficheiros de áreas urbanas
- dois ficheiros com a rede viária
- um ficheiro contendo declives;
- um ficheiro contendo áreas não urbanizáveis;
- um ficheiro com o relevo
Estes ficheiros são criados em ambiente SIG44 e depois convertidos para
formato GIF-8 bits). Primeiro foi necessário determinar o valor do píxel, para criar os
ficheiros raster. Após consulta de bibliografia especializada (Hengl, 2006), e por
experiências efectuadas45, chegou-se ao valor de 20m por píxel.
Para todas estas layers, 0 é um valor nulo, enquanto todos os valores entre 1 e
255 são valores medidos. O modelo também exige que as layers de entrada tenham o
mesmo número de linhas e colunas46 e que estejam correctamente georreferenciadas, já
que o SLEUTH é sensível aos dados incorrectos.
3.2.3.1.Declives
O ficheiro de imagem dos declives foi derivado através do TIN (Triangulated
Irregular Network)47, mas outras fontes podem ser utilizadas. O valor das células dos
declives deve ser apresentado em percentagem e não em graus.
Valores dos pixels 0-100
44 Através do software Arcgis 9.2, fizemos a conversão dos ficheiros vectoriais para raster e
posteriormente, utilizamos o comando export data, para a transformação em gif . 45 Testaram-se os valores de 50, 40 e 30m por píxel, mas a resolução do raster não tinha qualidade
suficiente, onde muitas áreas vectoriais desapareciam aquando da passagem para o raster. 46 Os rasters criados possuem 1550 x 969 (linhas x colunas) 47 Através do comando 3D Analyst do Arcgis 9.2
91
Fonte: CMCB 2010, tratamento próprio
Fig. 36. Declives
3.2.3.2.Áreas de exclusão
A layer das áreas de exclusão ou áreas não urbanizáveis, define todos os locais
que impossibilitam ou condicionam a urbanização. Áreas onde o desenvolvimento
urbano é considerado impossível, como nos parques nacionais ou lagos por exemplo,
são dado um valor de 100 ou superior. Locais que estão disponíveis para o
desenvolvimento urbano têm um valor de zero (0).
Os pixels podem conter qualquer valor entre (000-100), e se a representação da
exclusão parcial de uma área for desejada – zonas aquáticas desprotegidas podem ser
um exemplo: o desenvolvimento urbano não é provável, mas não há zonamento para o
impedir.
Nesta investigação definiu-se como áreas de exclusão as áreas incluídas na
Carta de Condicionantes estabelecidas na revisão do PDM de Cabeceiras de Basto que
correspondem à RAN e à REN, e também foram incluídos os espaços não urbanizáveis.
Valores do píxel: 0 = não exclusão 0 < n < 256 = exclusão
Fonte: PDM 2008, tratamento próprio
Fig. 37. Áreas de exclusão (a branco)
3.2.3.3.Áreas urbanas
A extensão urbana para o ano de início é usado para iniciar o modelo e é a base
para o crescimento urbano. Para a calibração, a primeira área urbana (ano) é usado
como semente e as camadas urbanas subsequentes, ou anos de controlo, são usados para
medir vários valores estatísticos mais adequados. Por esta razão, pelo menos, para obter
uma indicação acerca das dinâmicas do crescimento urbano, o modelo necessita no
mínimo de quatro ficheiros contendo áreas urbanas, correspondentes a quatro anos
diferentes ao longo do período de tempo que se pretende estudar. O modelo requer
apenas uma classificação binária de urbano / não urbano.
Para a geração das manchas urbanas, inspirou-se no trabalho de SIlva et al.,
(2009) através do conceito de patch, onde a construção da base cartográfica não se
baseou nos objectos “edifícios”. Os edifícios apenas serviram de base à construção de
uma unidade espacial derivada, a mancha edificada. Neste contexto, os patches foram
definidos como manchas poligonais onde ocorrem edifícios.
93
As áreas urbanas utilizadas na nossa investigação correspondem aos anos de
1995, 2003, 2005 e 2008. Os anos de 199548, 200349, 200550 e 200851 resultam da
vectorização de ortofotomapas.
Valores do píxel: 0 = não urbano 0 < n < 256 = urbano
Fonte: Virtual Earth, 2007; CMCB, 2008, tratamento próprio
Fig. 38. Áreas urbanas 2008 (a branco)
3.2.3.4.Rede viária
A inclusão da rede viária é muito importante para assegurar a calibração do
modelo, já que a rede de transporte têm grande influência no desenvolvimento de uma
região. O SLEUTH simula a tendência do desenvolvimento urbano a ser atraído para os 48 Ortofotos do Centro Nacional de Informação Geográfica 49 Ortofotos da Edinfor, S.A. 50 Ortofotos cedidas pelo Município 51 Vectorização a partir da ortofotos de 2007 do Microsoft Virtual Earth, mais as actualizações de 2008
efectuadas pela Divisão de Planeamento da Câmara Municipal de Cabeceiras de Basto
locais de maior acessibilidade. Para incluir este efeito na calibração, diversas camadas
viárias que mudam com o crescimento da cidade ao longo do tempo, são desejáveis. O
SLEUTH será inicializado com a camada rodoviária mais antiga. Com os ciclos de
crescimento, ou "tempo", a passar a data de uma camada rodoviária mais recente é
atingida, a nova camada será lida e desenvolvimento irá continuar a partir daí. As
imagens da rede rodoviária podem ter valores relativos ou ser binárias (estrada / não
estrada) como foi aplicado neste estudo.
A rede viária para implementar no SLEUTH foi conseguida através da
cartografia do município de Cabeceiras de Basto. Esta base de dados corresponde aos
anos de 1995 e 2008 e apresenta a rede viária base (municipal e nacional), auto-estrada
e vias propostas (Variante do Tâmega).
Valores do píxel: 0 = não estrada 0 < n < 256 = estrada
Fonte: CMCB, 2008, tratamento próprio
Fig. 39. Rede viária 2008
95
3.2.3.5.Relevo sombreado
A fim de contextualizar espacialmente os dados da extensão urbana, uma
imagem de fundo é incorporada como imagem de saída. Esta deve ser uma imagem em
tons de cinza, e o relevo sombreado52 derivado do MDT é usado frequentemente.
Fonte: CMCB 2010, tratamento próprio
Fig. 40. Relevo Sombreado
3.3.Calibração do modelo
A calibração do modelo SLEUTH baseia-se em três fases de calibração
distintas. Uma primeira fase de resolução grosseira, uma segunda fase de resolução
média, e uma terceira fase de grande resolução. Em cada fase de calibração os
resultados das treze métricas são ordenados extraindo-se as cinco métricas que
sintetizam o comportamento do sistema para que se possa iniciar a próxima fase de
calibração.
52 Através do comando 3D Analyst – Hillshade do Arcgis 9.2
O modelo utiliza quatro ficheiros com informação distinta, e as treze métricas
disponíveis, da interacção entre ficheiros e métricas o modelo efectua um conjunto de
combinações por cada célula, esse conjunto de combinações é da ordem dos milhares, e
desta forma testam-se todas as combinações de valores que reflectem as regras de
crescimento/comportamento num espaço inicialmente mais ‘simplificado’, obtendo
valores mais refinados, que depois são novamente testados e detalhados num espaço
geográfico mais pormenorizado, e assim sucessivamente. Este modo faseado de
ajustamento às características locais é fundamental para uma boa performance do
modelo, diminuindo por exemplo o tempo de processamento.
A análise da variação dos valores ao longo das três fases de calibração permite
verificar como se comportam os diversos elementos a várias escalas, como progridem,
qual o seu grau de variação e qual o seu grau de importância no comportamento do
sistema; até aspectos de maior detalhe como sejam a variação do grau de agregação ou
segmentação do sistema em função da escala de análise e qual a direcção e o
crescimento médio tendencial.
Por limitações técnicas para a calibração do modelo SLEUTH para Cabeceiras
de Basto só foi possível efectuar a primeira fase de calibração anteriormente descrita.
Nesse processo os ficheiros têm a dimensão mínima das células de 20x20 metros, com a
dimensão do ficheiro raster de 1550x969 (número de linhas e colunas).
Durante a calibração53 o modelo aplica todas as combinações possíveis dos
valores dos coeficientes de crescimento (de 0 a 100) para o conjunto de dados. É criado
no output um arquivo de log que regista várias estatísticas diferentes, e cada estatística
reflecte a precisão com que combinações de variáveis de crescimento, espelham as reais
alterações urbanas, entre os anos consecutivos registados.As variáveis foram
seleccionadas utilizando a métrica de Lee-Salee54.
O processo depois de concluído produziu um conjunto final de cinco
coeficientes de crescimento:
Diffusion Breed Spread Slope resistance Road gravity
2 5 20 51 5
53 O processo de calibração foi executado no Cygwin entrando na pasta Scenarios, através do comando
manual grow.exe calibrate 54 Um índice de forma, uma medida de ajuste espacial entre o crescimento do modelo e na extensão
urbana conhecida para os anos de controlo:
http://www.ncgia.ucsb.edu/projects/gig/v2/About/dtDtControlDefine.htm#leesallee
97
3.4.Cenários de expansão urbana para 2021 e 2030
A criação de cenários é o corolário do processo que vimos de apresentar, em
que os dados resultantes da calibração, são introduzidos no modelo para que seja
possível extrair cenários de crescimento urbano do concelho de Cabeceiras de Basto.
Para efectuar a simulação é necessário entrar na pasta Scenarios, e abrir o
ficheiro Cabeceiras_predict55 através do Notepad++, onde se editaram os dados para a
previsão.
O ficheiro traz por defeito, todos os parâmetros necessários à simulação, sendo
necessário alterar os valores que correspondem ao estudo em causa. Foram alterados os
caminhos de input e output dos ficheiros de entrada e saída, e de seguida inseriram-se os
valores dos coeficientes gerados na calibração, no Prediction_coeficiente_best_fit. No
prediction start_date colocou-se 2009 e no stop_date 2030.
Através do Cygwin56 dá-se início ao processo de simulação que está
representado na Fig. 41.
Fonte:Projecto Gigalopólis, 2010
Fig. 41. Modelo conceptual do processo de simulação do SLEUTH
55 Criado através do Demo200_predict que vem no programa, e alterou-se os dados em função dos nossos
dados 56 O processo de simulação foi executado no Cygwin entrando na pasta Scenarios, através do comando
manual grow.exe predict
Para este trabalho foi efectuada a modelação do crescimento urbano a partir do
ano de 2009 (Fig. 42) e até ao ano 2030, onde se assumiu como a impossibilidade de
urbanização na REN e na RAN e nas áreas exteriores aos espaços urbanizáveis. O
modelo produziu uma imagem de output para cada ano, a partir do ano “seed” de 2008,
criando um total de 22 imagens57.
Na Fig. 42 os pixels urbanos existentes do ano de entrada (2008) são indicados
a amarelo. Aos pixels que correspondem a espaços urbanizados durante o processo de
previsão são atribuídas cores com base na probabilidade percentual de urbanização para
o pixel, sendo que para os fins deste exercício os ajustes de cor para os pixels simulados
são os descritos abaixo (Quadro.5).
Cor do píxel Probabilidade de urbanização
Verde 1 % a 29%
Azul 30% a 59%
Laranja 60% a 79%
Vermelho 80% a 100%
Amarelo Tecido urbano existente
Fonte: SLEUTH, ficheiro Predict
Quadro 5. Definições de cor aplicadas pelo SLEUTH para denotar as
probabilidades do píxel para urbanização
57 As imagens são criadas na pasta Output
99
Fig. 42. Simulação da expansão urbana para 2009
Para os primeiros anos, o período de modelação é claramente curto para activar
a simulação do crescimento perceptível a esta escala, mas em 202158 (Fig. 43), são
apresentadas diferentes classes de crescimento urbano: a verde correspondente a novos
núcleos urbanos e crescimentos médios e a vermelho o que é equivalente a
probabilidades elevadas de ocorrer urbanização.
A maior probabilidade de crescimento corresponde às áreas imediatamente
contíguas aos núcleos mais tradicionais, sendo visível a expansão ao longo das franjas
urbanas, ainda que com uma probabilidade de urbanização no intervalo 30% a 59%
verificando-se ao mesmo tempo o preenchimento dos espaços intersticiais das áreas
urbanas com mais destaque nas vilas de Cabeceiras de Basto (1) e do Arco de Baúlhe
(2), onde este processo de colmatação urbana apresenta uma probabilidade de
ocorrência bem maior (entre os 60 a 80%).
Em 203059, na imagem final da simulação (Fig. 44), já se observam evidências
de alta probabilidade de transição urbana de um número maior de píxels, com a maioria
dos nós peri-urbanos a exibir crescimento de ponta à medida que os aglomerados
urbanos ficam sem espaço interno para preencher, como é o caso da vila sede do
concelho (1), cuja expansão se verifica que tende a ocorrer para Sudeste.
Fonte: SLEUTH, ficheiro avg.log
Gráfico 4. Total de píxels urbanos nos anos de 2009, 2021 e 2030
58 Escolhemos a data de 2021, por ter o mesmo intervalo temporal anteriorrnente analisado (13 anos) 59 Na nossa opinião, e baseados em outras investigações, 22 anos, já será um período temporal suficiente
para mostrar resultados visíveis ao nível de expansão urbana
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
2009 2021 2030
nº píxels urbanos
nº píxels urbanos
101
Fig. 43. Simulação da expansão urbana para 2021
Fig. 44. Simulação da expansão urbana para 2030
103
Um dos aspectos que parece realçar das imagens é o facto da cor vermelha ter
predominância no eixo entre Cabeceiras de Basto e Arco de Baúlhe, o que indicia que,
no futuro, sem condicionantes ao nível do planeamento, a maior intensidade das
pressões urbanas possam ocorrer nessa área.
Entre as freguesias da Faia e Arco de Baúlhe verifica-se igualmente, uma
tendência para crescimento urbano a Sul (2). Relativamente à distribuição da mancha
urbana, verifica-se a expansão e consolidação dos aglomerados junto aos principais
eixos viários, como é o caso da EN 206 no Arco de Baúlhe e Faia (2) e em Cavez (3), da
EN 311 em Refojos de Basto, e na EN 205 entre Painzela e S. Nicolau (5). A mesma
situação se verifica nas Estradas Municipais nº 519 em Outeiro (6) e nº 524 e nos
arredores da vila de Cabeceiras de Basto, ainda dentro da freguesia de Refojos (7).
No entanto, estes eixos são caracterizados por vários espaços vazios que
impedem a consolidação de corredores urbanos continuados, verificando-se da consulta
da Carta de Ordenamento do PDM, observa-se que a maioria destes espaços,
correspondem a espaços agrícolas. Tal como foi proposto no PDM, estão previstas
algumas UOPG’s, que acabam por preencher grande parte deste espaços intersticiais,
contudo ao consultar a Carta de Condicionantes, percebe-se que existem
incompatibilidades com a REN e RAN, principalmente com áreas desta última servidão.
Desta forma, olhando para os objectivos do plano e analisando as tendências
do crescimento urbano, pode-se deduzir que, dentro de 15 a 20 anos, os espaços
agrícolas no eixo Cabeceiras de Basto – Arco de Baúlhe irão estar sujeitos a grande
pressão urbanística. No oposto, será improvável que esta pressão recaia sobre os
espaços agrícolas e florestais na parte Norte do concelho, já que o PDM tem como
objectivo garantir a preservação e conservação destas áreas, potenciando-as para o
turismo.
Por outro lado, ao longo da Variante EENN 205/210, Variante do Tâmega e
A7, não se verificaram núcleos de crescimento urbano. Tal facto, será a consequência
destas vias estarem no exterior dos espaços urbanizáveis, impossibilitando desta forma,
o desenvolvimento de novos centros urbanos.
O caso das manchas urbanas que permaneceram estagnadas, sem especial
crescimento, pode explicar-se pelo facto de estarem inseridas em áreas de protecção ou
em espaços não urbanizáveis tal como definidos pelo PDM. A sua existência pode
justificar-se pela construção antiga, anterior aos registos de planeamento, edificação de
carácter ilegal ou constituírem obras de manifesto interesse público, cujo processo passa
pelo pedido de desafectação à REN ou RAN, como foi o caso da Pista de Aeronaves (8).
No Norte do concelho, nota-se que a expansão urbana será quase nula, facto
que se pode justificar pelas fracas dinâmicas demográficas e urbanísticas dos locais,
pela morfologia do terreno, elevadas áreas de exclusão e poucas áreas urbanizáveis.
Na simulação, globalmente, verifica-se o predomínio quase exclusivo do
crescimento de génese orgânica (influenciado pelo coeficiente spread), claramente
gerado pelos centros de expansão existentes (Quadro 6). O crescimento urbano
influenciado pela rede viária gerou apenas 6 píxels em 2009, 4 células em 2021 e em
2030 apenas 3. Olhando para estes valores, observa-se que a rede viária não influenciará
a expansão urbana, num cenário que muito provavelmente teria outro desfecho, se,
nomeadamente os traçados das novas variantes e da A7/IC5, estivessem incluídos em
áreas urbanizáveis.
Nesta leitura, verifica-se que o crescimento espontâneo e o aparecimento de
novos centros quase não contribuirão para o desenvolvimento das áreas urbanas,
provocada talvez pela reduzida dinâmica urbana do concelho, o que contrasta com o que
se verificará para as áreas metropolitanas, designadamente na AML (Silva 2002), onde
foi possível verificar um crescimento deste tipo, superior ao crescimento orgânico.
Fonte: SLEUTH, ficheiro avg.log
Quadro 6. Novos píxeis urbanos gerados por tipo de crescimento em 2009, 2018 e 2030.
Entre 2009, o primeiro ano de modelação, e 2030 o último, verifica-se um
aumento de 115%, de píxels urbanos60 (existentes e simulados), conforme mostra o
60 Entenda-se, com probabilidades de urbanização.
Ano Tipo de crescimento
Novas células urbanizadas
orgânico rede viária espontâneo novos centros
2009 870 6 1 0 877
2021 1119 4 1 0 1083
2030 993 3 1 1 998
105
Gráfico 461. Assim em 2009 existem 19344 píxels, para 32020 em 2021, e cerca de
41595 em 2030. Apresentando os valores em áreas (Gráfico 5), em 2009 teremos
773,76 hectares de mancha urbana, 1280,8 em 2021 e na simulação para 2030, 1663,8
de hectares urbanizados.
Fonte: SLEUTH, ficheiro avg.log
Gráfico 5. Crescimento urbano entre 2009 e 2030.
Estabelecendo a comparação com o período anterior 1995-2008 (16,6%), o
período 2009-2021 revelou uma taxa de crescimento urbano de 65%, e de 2021 para
2030 de 29,9%. Estes valores parecem exagerados, justificados também pela existência
dos píxels com baixa probabilidade de urbanização (1% a 29%). Assim, de modo a que
se refinar esta taxa de crescimento, para uma maior aproximação à futura realidade,
seleccionaram-se apenas os pixels com elevada probabilidade de urbanização, ou seja,
entre os 80% e 100%.
Após a afinação dos resultados (Quadro 7), verifica-se que a tendência de
crescimento entre 2009 e 2021 já se aproxima mais do período 1995-2008, passando
dos 65% para 17,5%, enquanto no oposto, os valores do período 2021-2030 passam de
29,9% para 60%. Relativamente às áreas (Gráfico 6), o ano 2009 parte com o mesmo
valor (740,5 hectares), o ano de 2021 corresponde a 870,5 ha, e 2030 com 1393,5 ha.
61 Os valores representados no Gráfico 4, foram extraídos do ficheiro avg.log, gerado pela simulação.
Mais info em: http://www.ncgia.ucsb.edu/projects/gig/v2/About/dtDtAvgDefine.htm
0200400600800
10001200140016001800
2009 2021 2030
crescimento urbano (em hectares)
(ha)
Analisando o intervalo 1995 - 2021 a evolução do crescimento urbano será de
tendência linear, mas a partir deste último ano, o crescimento será bastante acentuado
até 2030. Os valores relativos à ocupação da mancha urbana sobre a área total do
concelho desde 1995 serão os seguintes: 2,64% da área total do concelho em 1995,
2,06% em 2008, 3,59% em 2021 e em 2030 serão 5,76%.
Fonte: Reclassficação dos ficheiros cabeceiras_urban_2009, 2021, 2030
Quadro 7. Reclassificação das imagens simuladas de 2009, 2021 e 2030
Gráfico 6. Crescimento urbano entre 1995 - 2030 (reclassificado).
Concluída a modelação, verifica-se que a mancha urbana simulada para 2030,
tem os limites muito semelhantes aos dos perímetros urbanos62 que estão definidos
pelos instrumentos de planeamento, ou seja, a maioria dos espaços urbanizáveis são
preenchidos, embora no Norte do concelho com menos proeminência, obedecendo
62 Estes estão representados na Fig. 37 a cor preta.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1995 2009 2021 2030
Crescimento urbano entre 1995 - 2030 (hectares)
Mancha urbana
Ano píxels urbanizados (80 a 100%)
nova área urbanizada (ha)
área total urbanizada (ha)
2009 0 0 740,5
2021 3255 130,2 870,5
2030 13076 523 1393,5
107
assim ao crescimento simétrico e homogéneo que parte dos núcleos urbanos já
existentes.
Á medida que os anos vão passando observa-se a queda da percentagem de
novos píxels urbanos por ano (grow rate)63, que se pode justificar pelo essencialmente
esgotamento das áreas urbanizáveis ao longo do tempo, ou seja, pela mancha urbana
atingir os limites dos perímetros urbanos (Gráfico 7).
Fonte: SLEUTH, ficheiro avg.log
Gráfico 7. Percentagem do grow rate entre 2009 e 2030.
Este cenário, construído metodologicamente da forma que apresentamos,
aponta para a necessidade de se considerar, num contexto mais alargado e mais
complexo de previsão, a probabilidade de ocorrerem alterações dos instrumentos de
planeamento, face à importância das condicionantes na determinação da mancha
urbanizável. Será esse, de resto, uma das possíveis utilidades da metodologia e da sua
componente que se prende com a definição de cenários: definir quadros prováveis,
permitindo uma intervenção que favoreça a construção de um futuro desejável face
aquele que se afigura como o mais provável se nada ocorrer que o altere.
63 Percentagem anual dos novos píxels urbanos dividido pelo total de pixels urbanos
0
1
2
3
4
5
2009 2021 2030
grow rate
109
´
Capítulo 4
111
4. Considerações finais
Neste capítulo final, o trabalho realizado com incidência em Cabeceiras de
Basto é avaliado nos termos da sua contribuição para a compreensão da relação entre o
planeamento territorial e a dinâmica urbanística, faz-se uma especial referência à
criação e análise dos cenários de expansão urbana, e em conclusão, apresentam-se
alguns comentários sobre a aplicação do SLEUTH tendo em conta trabalho de
investigação futuros.
Pretendeu-se que ao longo desta dissertação fosse possível avaliar a
contribuição do planeamento territorial na compreensão da estrutura actual do uso do
solo no concelho de Cabeceiras de Basto e em especial a sua influência no crescimento
das áreas urbanas.
Através da simulação de cenários com recurso à modelação com autómatos
celulares, aferiram-se as tendências de expansão urbana e consequentemente os seus
efeitos no território. A utilização destas tecnologias é importante quer pelo seu poder
explicativo dos fenómenos na evolução temporal e espacial, quer pela sua importância
para o apoio à decisão.
No domínio do planeamento, verifica-se que os planos tiveram grande
importância no crescimento urbano de Cabeceiras de Basto.
O Anteplano de Urbanização de 1953 contribuiu para definir a expansão e
solidificação da vila sede de concelho, além da sua dotação de alguns equipamentos.
Embora nem todas as suas propostas tenham sido concretizadas, teve no entanto um
papel fundamental como regulador do espaço intervencionado.
O PDM de 1995, entre outros aspectos, promoveu a determinação da RAN e
REN, estabeleceu as linhas orientadoras de zonamento concelhio, deu grande
importância à hierarquia dos lugares centrais, em especial à sede do concelho,
favorecendo a dotação e concentração de equipamentos, bem como a beneficiação,
diversificação e expansão da rede de infra-estruturas. Pretendeu também incentivar o
crescimento do sector secundário e terciário na actividade económica do concelho. Em
geral, parece ter sido um elemento essencial de política na modernização do concelho e
no ordenamento territorial, verificando-se que os objectivos propostos foram
alcançados, nalguns casos em associação com planos de pormenor que são lançados
logo após a sua aprovação. É o caso dos planos que dão origem à Zona Industrial de
Basto e que levam à consolidação e definição urbanística da Vila do Arco de Baúlhe e
da Vila Sede de Concelho.
O PDM e os PU e PP que se seguiram foram determinantes no crescimento
urbano do município, tanto na expansão como no processo de colmatação, corrigindo os
traços considerados negativos, como sejam a dispersão e a descontinuidade da mancha
construída.
A revisão do PDM, de 2008, propõe a expansão urbana e industrial na parte Sul
do concelho, considerando já os novos acessos (A7 e variantes) que vão servir as vilas
de Cabeceiras e Arco. Nesta linha de pensamento estratégico, são libertadas mais áreas
para urbanizar, incluindo através da consideração de UOPG’s, para as quais serão
elaborados planos de pormenor e de urbanização, mesmo se existem muitos espaços que
as integram e que entram em conflito com áreas da RAN e da REN. Globalmente, este
novo PDM continua muito restritivo, já que estas servidões ocupam grande parte do
território concelhio, quase 60 % da sua área total, condicionando significativamente o
processo de expansão urbana, sobretudo nas áreas mais a Sul, onde é maior a pressão
construtiva em áreas que coincidem com espaços onde os solos são de maior aptidão
agrícola.
O segundo objectivo do presente trabalho, está associado à simulação dos
cenários de expansão urbana e foi respondido através da instalação e utilização do
modelo SLEUTH. Para o seu funcionamento regular e para que os resultados fossem
estatisticamente significativos, foram criados em formato raster: quatro ficheiros
contendo áreas urbanas, dois ficheiros com a rede viária, um ficheiro contendo declives,
um ficheiro com as áreas de exclusão e um ficheiro correspondente ao relevo
sombreado.
Depois de inserir os rasters no modelo e introduzir os dados correspondentes à
calibração, o processo de simulação foi efectuado em ambiente LINUX (Cygwin),
resultando um total de 22 imagens correspondentes aos anos de 2009 a 2030 que
mostram como serão, provavelmente, as tendências do crescimento urbano para esse
período.
Na leitura dos resultados, verifica-se a expansão e consolidação do eixo
Cabeceiras de Basto - Arco de Baúlhe, assim como a de pequenos aglomerados
existentes junto aos principais eixos viários, como é o caso da EN 206, da EN 311 e na
EN 205. No entanto, no eixo Cabeceiras de Basto – Arco de Baulhe é de salientar a
existência de vários espaços “vazios” que impedem a consolidação de corredores
113
urbanos continuados, sendo que, de acordo com o PDM em vigor, estão previstas a
elaboração de algumas UOPG’s, que poderão vir a permitir preencher grande parte
destes espaços intersticiais. Porém, sobrepondo estas unidades com a Carta de
Condicionantes, percebe-se que subsistem incompatibilidades com a REN e RAN.
Avaliando os objectivos do PDM e analisando as tendências do crescimento
urbano, pode-se deduzir que, dentro de 15 a 20 anos, os espaços agrícolas existentes no
eixo Cabeceiras de Basto – Arco de Baúlhe (e eventualmente outros) irão estar sujeitos
a grande pressão urbanística, contrastando com os espaços agrícolas e florestais na parte
Norte do concelho, que muito provavelmente irão continuar imunes a essa pressão, onde
o PDM apoia a sua preservação e conservação e dificulta a construção.
Os valores obtidos mostram que o crescimento urbano simulado será sobretudo
de tipo orgânico, realizado a partir das áreas de expansão recente, ao contrário de outros
tipos de crescimento (espontâneo e difuso) que não terão, segundo os resultados,
influência relevante na expansão urbana. A rede viária também não terá grande
influência, embora o cenário possa alterar-se, se os traçados das novas variantes e da
A7/IC5, passarem a estar incluídos nas áreas urbanizáveis, ou por outro lado, se foram
construídas novas vias durante o período simulado.
Após o afinamento dos resultados da simulação, seleccionando apenas os
pixels com probabilidades altas de urbanização (80 a 100%), verifica-se para o período
2009 – 2021, uma tendência de crescimento urbano de 17,5%, valores bastante
próximos dos que se verificaram no período 1995 – 2008 (com 16,6%), enquanto os
valores do período 2021-2030 serão de 60%. Relativamente às áreas urbanizadas,
teremos em 2009 cerca 740,5 hectares, em 2021 870,5ha, e no ano final da simulação
(2030) 1393,5 ha. Avaliando globalmente a evolução do crescimento urbano entre 1995
e 2030, teremos nos intervalos 1995 – 2008 e 2009 – 2021, um crescimento linear e
bastante semelhante, mas a partir de 2022 até 2030 verifica-se uma tendência para um
boom urbanístico.
O ensaio desta simulação trouxe resultados bastante animadores, já que
permitem a demonstração das tendências do crescimento urbano, embora a mesma
possa ser afinada por estar limitada apenas a uma fase de calibração. Ao demonstrar
essas tendências, este tipo de modelo pode constituir uma importante ferramenta no
apoio à decisão, na medida em que indica quais serão os espaços no futuro, com maior
probabilidade de estarem sujeitos à pressão urbanística, e consequentemente, poder
auxiliar os planeadores e decisores no desenho e aprovação das futuras áreas
urbanizáveis, ou no oposto, das áreas de protecção.
A aplicação do modelo SLEUTH no concelho de Cabeceiras de Basto pode,
desta forma, demonstrar a importância e aplicabilidade da modelação com recurso a
autómatos celulares no apoio ao planeamento e ordenamento do território.
Todavia, não pode ser esquecido que estes modelos têm as suas limitações,
sendo a principal, a incapacidade de lidar com processos de top-down, ou seja,
processos que envolvem decisões políticas, como por exemplo, os zonamentos, para
além do facto, do crescimento urbano estar condicionado por factores sócio-económicos
e demográficos que também não são constantes.
Os modelos não conseguem “prever” quais as decisões que irão ser tomadas
pelos planeadores do território e decisores políticos, daí a importância de, quando se
processam este tipo de simulações, se desenvolverem vários cenários para políticas
territoriais distintas, de modo a criar cenários alternativos, permitindo comparar custos e
benefícios de cada uma das escolhas, favorecendo uma melhor e mais bem
fundamentada prática do ordenamento territorial.
Não apenas no apoio à decisão, como em geral na investigação, existem
enormes possibilidades de futuro deste tipo de metodologias. Na sequência do ensaio
que foi realizado para Cabeceiras de Basto, sublinho a possibilidade de alargar o estudo
à utilização da outra componente do SLEUTH, o Deltraton, no domínio das alterações
do uso do solo; de aplicar o SLEUTH a outros contextos geográficos em Portugal, uma
cidade de grande dimensão, por exemplo; de simular a expansão urbana de períodos
anteriores até à actualidade, permitindo aferir as diferenças entre o real e o simulado e
explorar e refinar a simulação com diferentes cenários de planeamento.
115
Bibliografia
117
Bibliografia
ALMEIDA, C. M., BATTY, M., CÂMARA, G., CERQUEIRA, G. C., MONTEIRO, A.
M. V., PENNACHIN, C. P. & SOARES-FILHO, B. S. (2003) Stochastic
Cellular Automata Modeling of Urban Land Use Dynamics: Empirical
Development and Estimation. Computers, Environment and Urban Systems, 27,
481-509.
ARAI, T. & AKIYAMA, T. (2004) Empirical analysis for estimating land use transition
potential functions—case in the Tokyo metropolitan region. Computers,
Environment and Urban Systems, 28, 65-84.
ARAYA, Y. H. (2009) Urban land use change analysis and modelling: a case study of
Setubal-Sesimbra, Portugal. Institute for Geoinformatics. Münster, University of
Münster.
AYENI, B. (2005) The design of spatial decision support systems in urban and regional
planning. IN TIMMERMANS, H. (Ed.) Decision Support Systems in Urban
Planning. London, E & FN Spon.
BARREDO, J. I., KASANKO, M., MCCORMICK, N. & LAVALLE, C. (2003)
Modelling dynamic spatial processes: simulation of urban future scenarios
through cellular automata. Landscape and Urban Planning, 64, 145-160.
BATTY, M. (1997) Cellular Automata and Urban Form: A Primer Journal of the
American Planning Association, 63, 266 - 274.
BATTY, M. (2000) Geocomputation using cellular automata. IN OPENSHAW, S. &
ABRAHART, R. J. (Eds.) GeoComputation. London, Taylor and Francis.
BATTY, M. (2001) Cellular dynamics: modelling urban growth as a spatial epidemic.
IN FISHER, M. M. & LEUNG, Y. (Eds.) Geocomputational Modelling:
techniques and applications. Berlin, Springer.
BATTY, M. (2005) Cities and complexity : understanding cities with cellular automata,
agent-based models, and fractals, Cambridge, USA, The MIT Press.
BATTY, M. (2008) Cities as Complex Systems: Scaling, Interactions, Networks,
Dynamics and Urban Morphologies. CASA Working Papers. London, UK,
Centre for Advanced Spatial Analysis (UCL).
BATTY, M. & XIE, Y. (1994) From Cells to Cities. Environment and Planning B:
Planning and Design, 21, 31-48.
BATTY, M. & XIE, Y. (2005) Urban Growth Using Cellular Automata Models. IN
MAGUIRE, D. J., BATTY, M. & GOODCHILDE, M. F. (Eds.) GIS, Spatial
Analysis and Modelling. Redlands, California, ESRI Press.
BENENSON, I. & TORRENS, P. (2004) Modeling Urban Landuse with Cellular
Automata Geosimulation: automata-based modeling of urban phenomena. John
Wiley and Sons.
BESUSSI, E., CECCHINI, A. & RINALDI, E. (1998) The Diffused City of the Italian
North-East: Identification of Urban Dynamics Using Cellular Automata Urban
Models. Computers, Environment and Urban Systems, 22, 497-523.
BURKS, A. W. (Ed.) (1970) Essays on Cellular Automata, Urbana, Ilinois, University
of Illinois Press.
CABRAL, P. & ZAMYATIN, A. (2006) Three land change models for urban dynamics
analysis in the Sintra-Cascais area. IN HOSTERT, P., SCHIEFER, S. &
DAMM, A. (Eds.) First Workshop of the EARSEL SIG on Urban Remote
Sensing: Challenges and solutions. Berlin.
CHAPIN, F. S. & WEISS, S. F. (1968) A Probabilistic Model for Residential Growth.
Transportation Research, 2, 375-390.
CLARKE, K. C. & GAYDOS, L. (1998) Loose-coupling of a cellular automaton model
and GIS: long-term growth prediction for the San Francisco and
Washington/Baltimore. International Journal of Geographical Information
Science, 12, 699–714.
COOPER, N. G. (1983) Cellular Automata - An Historical Perspective: From Turing
and von Neumann to the Present. Los Alamos Science, 22 - 27.
COUCLELIS, H. (1985) Cellular worlds: a framework for modeling micro-macro
dynamics. Environment and Planning A, 17, 585-596.
COUCLELIS, H. (1988) Of mice and men: what rodent populations can teach us about
complex spatial dynamics. Environment and Planning A, 29, 99-109.
COUCLELIS, H. (1989) Macrostructure and microbehavior in a metropolitan area.
Environment and Planning B: Planning and Design, 16, 141-154.
CUNHA, V. (1958) Monografia de Cabeceiras de Basto. Historia, lendas,
curiosidades, Cabeceiras de Basto.
DIAPPI, L. (Ed.) (2004) Evolving Cities: Geocomputation in Territorial Planning,
England, Ashgate Publishing.
119
DIETZEL, C. & CLARKE, K. C. (2007) Toward Optimal Calibration of the SLEUTH
Land Use Change Model. Transactions in GIS, 11, 29-45.
ENGELEN, G., LAVALLE, C., BARREDO, J. I., VAN DER MEULEN, M. &
WHITE, R. (2007) The MOLAND modelling framework for urban and regional
land-use dynamics. IN KOOMAN, E., STILLWELL, J., BAKEMA, A. &
SCHOLTEN, H. J. (Eds.) Modelling Land-Use Change. Springer.
ENGELEN, G., WHITE, R. & ULJEE, I. (2005) Integrating constrained cellular
automata models, GIS and decision support tools for urban planning and policy-
making IN TIMMERMANS, H. (Ed.) Decision Support Systems in Urban
Planning. London, E & FN Spon.
FERNANDES, J. A. R. & RAMOS, L. (2007) A nova ordenacion en Galicia e Portugal.
Eixo Atlântico - Revista da Euro-região Galiza - Norte de Portugal, 11, 55 - 75.
FERREIRA, A. F. (2007) Gestão Estratégica de Cidades e Regiões, Fundação Calouste
Gulbenkian.
GARDNER, M. (1970) Mathematical Games: The fantastic combinations of John
Conway’s new solitaire game ‘Life'. Scientific American, 223, 120–123.
GASPAR, J., MILLER, D. R. & PINTO, L. M. (2005) Modelling landscape change
using a Cellular Automata Markov method: from a projective approach to a
prospective approach. IN LANGE, E. & MILLER, D. R. (Eds.) Our Shared
Landscape. Ascona, Switzerland.
GUERMOND, Y. (Ed.) (2008) The Modeling Process in Geography: From
Determinism to Complexity, London, John Wiley & Sons.
HAGERSTRAND, T. (1952) The Propagation of Innovation Waves. Lund Studies in
Geography, 4.
HAGERSTRAND, T. (1965) A Monte-Carlo approach to diffusion. European Journal
of Sociology, 6, 43-67.
HAGERSTRAND, T. (1967) Innovation diffusion as a spatial process, Chicago,
London, University of Chicago Press.
HENGL, T. (2006) Finding the right pixel size. Computers & Geosciences, 32, 1283 –
1298.
HENRIQUES, P. (2010) Scenarios of urban sprawl using GIS and cellular automata.
IJUP 2010. Porto.
ITAMI, R. (1994) Simulating spatial dynamics: cellular automata theory. Landscape
and Urban Planning, 30, 27-47.
KELLERT, S. H. (1993) In the Wake of Chaos: Unpredictable Order in Dynamical
Systems, University of Chicago Press.
LANDIS, J. D. & ZHANG, M. (1998) The second generation of the California urban
futures model, Part II:. environment and Planning B: Planning and Design, 25,
795-824.
LATHROP, G. T. & HAMBURG, J. R. (1965) An Opportunity-Accessibility Model for
Allocating Regional Growth. Journal of the American Institute of Planners, 31,
95-103.
LAU, K. H. & KAM, B. H. (2005) A cellular automata model for urban land-use
simulation. Environment and Planning B: Planning and Design, 32, 247 – 263.
LAVALLE, C., BARREDO, J. I., MCCORMICK, N., ENGELEN, G., WHITE, R. &
ULJEE, I. (2004) The MOLAND model for urban and regional growth forecast:
A tool for the definition of sustainable development paths. Italy, Joint Research
Centre - European Commission.
LAVALLE, C. & PETROV, L. (2006) Modelling future land use changes in Europe.
Preparations for the case study Algarve region, Portugal. Ispra, Institute for
Environment and Sustainability, Directorate-General Joint Research Centre,
European Commission.
LI, X., YANG, Q. & LIU, X. (2008) Discovering and evaluating urban signatures for
simulating compact development using cellular automata. Landscape and Urban
Planning, 86, 177-186.
LI, X. & YEH, A. (2002) Neural-network-based cellular automata for simulating
multiple land use changes using GIS. International Journal of Geographical
Information Science, 16, 323–343.
LI, X. & YEH, A. (2004) Data mining of cellular automata’s transition rules.
International Journal of Geographical Information Science, 18, 723–744.
LIU, Y. (2009) Modelling Urban Development with GIS and Cellular Automata, Boca
Raton, CRC Press.
LOBO, M. S. (1995) Planos de Urbanização. A época de Duarte Pacheco, Porto,
FAUP.
LONGLEY, P. A. & BATTY, M. (2003) Advanced spatial analysis: extending GIS. IN
LONGLEY, P. A. & BATTY, M. (Eds.) Automata-based models of urban
systems. ESRI.
121
MANDELBROT, B. B. (1982) The Fractal Geometry of Nature, New York, W.H.
Freeman and Company.
MASSER, I. & OTTENS, H. (1999) Urban Planning and Geographical Information
Systems IN STILLWELL, J., GEERTMAN, S. & OPENSHAW, S. (Eds.)
Geographic Information and Planning. Heidelberg, Springer.
MERLIN, P. (1991) Géographie, économie et planification des transports, Paris, PUF
Fondamental.
MORENO, N. & MARCEAU, D. J. (2007) Performance assessment of a new vector-
based geographic cellular automata model. International conference on
GeoComputation. Maynooth, Ireland.
MORRIL, R. (1965) Migration and the spread and growth of urban settlement Royal
University of Lund.
MURGANTE, B., BORRUSO, G. & LAPUSSI, A. (2009) Geocomputation and Urban
Planning. IN MURGANTE, B., BORRUSO, G. & LAPUSSI, A. (Eds.)
Geocomputation and Urban Planning. Springer.
OPENSHAW, S. (2000) Geocomputation IN OPENSHAW, S. & ABRAHART, R. J.
(Eds.) Geocomputation London, Taylor & Francis.
PACHECO, E. (2003) As distâncias em áreas de baixa densidade de ocupação
territorial. Revista da Faculdade de Letras - Geografia XIX, 173 - 179.
PARKER, D. C., MANSON, S., JANSSEN, M. A., HOFFMANN, M. & DEADMAN,
P. (2003) Multi-agent systems for the simulation of land-use and land-cover
change: a review. Annals of the Association of American Geographers, 93, 314-
337.
PHIPPS, M. (1989) Dynamical behaviour of cellular automata under constraints of
neighbourhood coherence. Geographical Analysis, 21, 197-215.
PINTO, N. N. (2006) A microsimulation approach for modelling the growth of small
urban areas. Civil Engineering Department, School of Engineering. Porto,
University of Porto.
PINTO, N. N. & ANTUNES, A. P. (2007a) Cellular automata and urban studies: A
literature survey. ACE: Architecture, City and Environment, 1, 368–399.
PINTO, N. N. & ANTUNES, A. P. (2007b) A cellular automata model for the study of
small urban areas. 5 th European Colloquium on Theoretica and Quantitative
Geography. Montreux, Switzerland.
POELMANS, L. & VAN ROMPAEY, A. (2010) Complexity and performance of urban
expansion models. Computers, Environment and Urban Systems, 34, 17-27.
PORTAS, N. (1995) Os Planos Directores como instrumentos de regulação. Sociedade
e Território. Porto, Afrontamento.
RIBEIRO, O. (1997) Portugal, o Mediterrâneo e o Atlântico, Lisboa, Livraria Sá da
Costa Editora.
ROCHA, J., FERREIRA, J. C., SIMÕES, J. & TENEDÓRIO, J. A. (2007) Modelling
Coastal and Land use evolution patterns through Neural Network and Cellular
Automata integration. Journal of Coastal Research, SI 50 21 – 24, 827-831.
ROCHA, J., SOUSA, P. M. & TENEDÓRIO, J. A. (2001/02) Geosimulação e análise
espacial: redes neuronais e autómatos celulares na previsão de alterações nos
padrões de uso e ocupação do solo. Inforgeo. Lisboa, Edições Colibri.
SAMAT, N. (2002) A geographic information system and cellular automata spatial
model of urban development for Penang State, Malaysia. School of Geography.
Leeds, University of Leeds.
SILVA, E. A. (2002) Cenários da Expansão Urbana na Área Metropolitana de Lisboa.
Revista de Estudos Regionais - Região Lisboa e Vale do Tejo, 5, 23 - 41.
SILVA, E. A. & CLARKE, K. C. (2002) Calibration of the SLEUTH urban growth
model for Lisbon and Porto, Portugal. Computers, Environment and Urban
Systems, 26, 525–552.
SILVA, E. A. & CLARKE, K. C. (2005) Complexity, Emergence and Cellular Urban
Models: Lessons Learned from Applying Sleuth to Two Portuguese
Metropolitan Areas. European Planning Studies, 13, 93 - 116.
SILVA, F. B., MARQUES, T. S., SILVA, C., AZEVEDO, H. & DELGADO, C. (2009)
Cartografia da Expansão Urbana: 1950 - 2000. VII Congresso da Geografia
Portuguesa. Coimbra.
SILVA, L. M. M. (2005) Cabeceiras, Celorico e Mondim de Basto: analise e reflexão
sobre a evolução da forma urbana. Porto, FAUP.
SUI, D. Z. & ZENG, H. (2001) Modeling the dynamics of landscape structure in Asia's
emerging desakota regions: a case study in Shenzhen. Landscape and Urban
Planning, 53, 37 - 52.
TENEDÓRIO, J. A., ROCHA, J., ENCARNAÇÃO, S. & FERREIRA, J. C. (2006)
Modelos geográficos e sistemas complexos - Técnicas de geocomputação para a
monitorização da zona costeira. ESIG 2006. Oeiras.
123
TOBLER, W. (1970) A computer movie simulating urban growth in the Detroit region.
Economic Geography, 46, 234–40.
TOBLER, W. (1979) Cellular Geography. IN GALE, S. & OLSSON, G. (Eds.)
Philosophy and Geography. Dordrecht, D.Reidel Publishing Company.
TORRENS, P. (2003) Automata-based models of urban systems. IN LONGLEY, P. A.
& BATTY, M. (Eds.) Advanced spatial analysis: the CASA book of GIS ESRI.
TORRENS, P. (2006) Geosimulation and its Application to Urban Growth Modeling.
IN PORTUGALI, J. (Ed.) Complex Artificial Environments. London, Springer-
Verlag.
TURING, A. M. (1936) On computable numbers, with an application to the
Entscheidungsproblem. Proc. London Maths. Soc, 42, series 2, 230-265.
TURING, A. M. (1950) Computing machinery and intelligence. Mind, 50, 433-460.
ULAM, S. (1962) On some mathematical problems connected with patterns of growth
of figures. Proceedings of Symposia in Applied Mathematics. American
Mathematical Society.
VAN DELDEN, H., LUJA, P. & ENGELEN, G. (2007) Integration of multi-scale
dynamic spatial models of socio-economic and physical processes for river basin
management. Environmental Modelling and Software, 22, 223 -238.
VERBURG, P. H. & OVERMARS, K. P. (2007) Dynamic simulation of land-use
change trajectories with the CLUE-s model. IN KOOMAN, E., STILLWELL, J.,
BAKEMA, A. & SCHOLTEN, H. J. (Eds.) Modelling Land-Use Change.
Progress and applications. Springer.
VON NEUMANN, J. (1951) The general and logical theory of automata. IN
JEFFRESS, L. A. (Ed. Cerebral mechanisms in behavior-- The Hixon
symposium. Pasadena, John Wiley and Sons, Inc.
VON NEUMANN, J. (1966) Theory of Self-Reproducing Automata, Illinois, University
of Illinois Press.
VON NEUMANN, J. & MORGENSTERN, O. (1944) Theory of Games and Economic
Behavior, Princeton University Press.
VV.AA (1998) Cabeceiras das Terras de Basto... Paços de Ferreira, Anegia Editores.
WARD, D. P., MURRAY, A. T. & PHINN, S. R. (2000) A Stochastically Constrained
Cellular Model of Urban Growth. Computers, Environment and Urban Systems,
24, 539-558.
WHITE, R. & ENGELEN, G. (1993) Cellular Automata and fractal urban form: a
cellular modelling approach to the evolution of urban land-use patterns.
Environment and Planning A, 25, 1175-1199.
WHITE, R. & ENGELEN, G. (1997) Cellular automata as the basis of integrated
dynamic regional modelling. Environment and Planning B: Planning and
Design, 24, 235–246.
WHITE, R. & ENGELEN, G. (2000) High-resolution integrated modelling of the
spatial dynamics of urban and regional systems. Computers, Environment and
Urban Systems, 24, 383-400.
WHITE, R., STRAATMAN, B. & ENGELEN, G. (2004) Planning Scenario
Visualization an Assentement: A Cellular Automata Based Integrated Spatial
Decision Support System. IN GOODCHILDE, M. F. & JANELLE, D. G. (Eds.)
Spatially Integrated Social Science. New York, Oxford University Press.
WOLFRAM, S. (1984) Cellular automata as models of complexity. Nature, 311, 419 -
424.
WOLFRAM, S. (1986) Theory and Applications of Cellular Automata, Singapore,
World Scientific.
WOLFRAM, S. (2002) A New Kind of Science, Wolfram Media, Inc.
WU, F. (2002) Calibration of stochastic cellular automata: the application to ruralurban
land conversions. International Journal of Geographical Information Science,
16, 795–818.
WU, F. & WEBSTER, C. J. (1998) Simulation of Natural Land Use Zoning Under
Free-Market and Incremental Development Control Regimes. Computers,
Environment and Urban Systems, 22, 241-256.
YEH, A. & LI, X. (2000) A ‘Grey-Cell’ Constrained CA Model for the Simulation of
Urban Forms and Developments in the Planning of Sustainable Cities using
GIS, Pokfulam, Hong Kong, University of Hong Kong.
YEH, A. & LI, X. (2006) Error Propagation and Model Uncertainties of Cellular
Automata in Urban Simulation with GIS. Computers, Environment and Urban
Systems, 30, 10-28.
ZAMYATIN, A. & MARKOV, N. (2006) Approach to land cover change modelling
using cellular automata. 8th AGILE Conference. Estoril, Portugal.
