O PROJETO MUTIRÃO DE REFLORESTAMENTO E SEUS

EFEITOS AMBIENTAIS NO MUNICÍPIO DO RIO DE JANEIRO.

Aluna: Renata Fernandes Teixeira

Orientador: Bernardo Baeta Neves Strassburg

Introdução

Com o aumento populacional ligado a falta de planejamento no município do Rio

de Janeiro, a ocupação irregular nas encostas começou suceder, e ainda coberta por

densas florestas, pois a população carente pressionada pela necessidade de moradia de

baixo custo ocupa os morros irregularmente e desmata as áreas de floretas

indiscriminadamente.

Guerra em 2003, discute em seu livro sobre os processos de movimentos de massa nas

encostas, onde ele diz que:

“Dentre as várias formas e processos de movimentos de massa, destacam-se os deslizamentos

nas encostas em função da sua interferência grande e persistente com as atividades do homem,

da extrema variância de sua escala, da complexidade de causas e mecanismos, além da

variabilidade de materias envolvidos” (GUERRA, 2003:123)

A partir de então, a cidade começou a sentir as consequências desses

desmatamentos. Surgem graves problemas urbanos e ambientais, tais como:

deslizamentos, enchentes, assoreamento de rios e lagoas, danos à fauna e flora, entre

outros. [4]

Assim, o reflorestamento nessas áreas é uma medida potencial à redução da

situação de risco que estas áreas se encontravam, uma vez que a cobertura florestal

ameniza o processo erosivo da chuva. [2]

Para realizar esse trabalho de reflorestamento foi criado o Projeto Mutirão de

Reflorestamento(Projeto Mutirão), implementado no município do Rio de janeiro. O objetivo do Projeto é reflorestar áreas prioritariamente de encostas próximas a favelas

ou comunidades carentes que tenham sido ocupadas irregularmente, visando não

apenas a melhoria do quadro ambiental, mas também social destas comunidades.

O presente trabalho pretende analisar o incremento florestal de 75 obras

(áreas) de intervenção do Projeto Mutirão. Para tal, utilizou- se de ferramentas de

sensoriamento remoto para identificar a cobertura florestal em três anos diferentes:

1999, 2008 e 2013. Após a classificação calculou-se a área florestal e não florestal

para cada ano, o que levou a identificar se houve sucesso do projeto no aumento da

cobertura florestal ou não.

Metodologia

A pesquisa foi baseada na aplicação do sensoriamento remoto, sendo esta uma

tecnologia que usa imagens da superfície terrestre a partir da captação de luz e energia

refletida pela superfície, a luz captada é enviada ao sensor transformando-a em imagem,

sem que haja contato direto com o objeto. Pode-se analisar lugares sem ao menos ir a

campo para a análise de imagens.

A medição do sensoriamento remoto pode ser desde um satélite (plataforma orbital),

uma foto aérea tirada de um avião (plataforma suborbital) ou até mesmo um

instrumento de sensoriamento remoto podendo estar a poucos metros do solo. As

ferramentas utilizadas no sensoriamento remoto podem ter diferentes sensores capazes

de captar dados de diferentes faixas do espectro eletromagnético, como por exemplo o

infra vermelho. Dessa forma, pode-se captar informações não percebidas pelo olho

humano. [3]

Para esta pesquisa, foi utilizado o sensoriamento remoto, com a finalidade de

diferenciar o que é floresta e o que é campo nas áreas de intervenção de Projeto

Mutirão. Para isso, foram utilizadas 13 cenas de Ortofotos com uma resolução espacial

de 1 metro, (cenas 284B, 285A, 261E, 261F, 286A, 286B, 287A, 286C, 286D, 287C,

286E, 286F, 287E) para contemplar as 75 Obras a serem analisadas. Sendo estas

Ortofotos retiradas da Prefeitura do Município do Rio de Janeiro (ilustrado na figura 1).

Figura 1: Área das cenas utilizadas para a realização do mapeamento de cobertura a partir da classificação

supervisionada MAXVER.

Para realizar a classificação do uso do solo para as classes de floresta e campo

(área desmatada) utilizou-se o algoritmo de classificação supervisionada Maximum

Likelihood Classification. A classificação supervisionada consiste em definir amostras

de cada classe de forma a treinar o algoritmo que extrapolará tais classes para toda a

imagem. [5]

Ribeiro diz que “É o método de classificação supervisionado mais comum.

Considera a ponderação das distâncias entre médias dos níveis digitais das classes e o

pixel, utilizando parâmetros estatísticos, isto é, considerando a distribuição de

probabilidade normal para cada classe.” [5]

O método de classificação supervisionada acaba sendo útil por acelerar o

processo de classificação de toda imagem de forma mais ágil, pois é possível a partir

das cores espectrais do pixel escolher polígonos delimitados por classes e gerar a

classificação em toda a imagem automaticamente.

O mapeamento de classificação se dará em 3 momentos da área de estudo

(figura 2), primeiro a classificação a partir das Ortofotos no ano de 1999,

posteriormente no ano de 2008 e por fim no ano de 2013, já que é a imagem mais

recente que temos da Prefeitura Municipal do Rio de Janeiro. Logo, será gerada uma

comparação entre os anos e a análise sobre o aumento e a diminuição da área de floresta

e campo existente nos polígonos do Projeto Mutirão de Reflorestamento.

Figura 2: Limite da área de estudo com 75 Obras no Município do Rio de Janeiro.

Resultados e Discussões:

Como resultado da classificação gerou-se o mapa de cobertura da terra das áreas de

reflorestamento para os anos de 1999, 2008 e 2013. Para validar esta classificação, foi

realizada a verificação de acurácia a partir da amostragem de 120 pontos aleatórios na

imagem, sendo 60 pontos de campo e 60 de floresta (figura 3), estabelecido pela

interpretação visual do observador, para que seja comparada com a classificação.

Segundo Congalton (1991); “o esquema de amostragem pode seguir a combinação das

amostragens aleatória e sistemática a fim de proporcionar o melhor equilíbrio entre a

validade estatística e a aplicação prática.” (CONGALTON, 1991, apud SUAREZ et. al.,

2012, p. 7). Após a construção dos pontos, foi preciso produzir uma matriz de confusão

para se chegar ao resultado final da acurácia e o índice kappa. [7]

Figura 3: Mapa de pontos referenciais para a geração da acurácia e posteriormente o índice kappa.

Dessa forma, o resultado final foi de sucesso, com boa verificação de acurácia

baseado no índice Kappa, pois de acordo com Prina et. al., (2015) [4]

O coeficiente Kappa e uma das variáveis que podem ser quantificadas após

construir a matriz de confusão, sendo um índice que retrata o grau de

concordância dos dados, gerando, assim, um aspecto de confiabilidade e

precisão dos dados classificados (PERROCA e GAIDZINSKI, 2003, apud

PRINA et. al., 2015, p. 1032).

Assim, o coeficiente de concordância, baseado no índice Kappa foi de 0,86, isto é, de

excelente desempenho, como mostra a tabela (1) abaixo.

Tabela 1: Qualidade da classificação segundo intervalos do coeficiente kappa.

Fonte: Fonseca 2000, apud PRINA et. al., 2015. XVII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto.

Porém, quando se analisa a acurácia do produto a partir dos erros de emissão

(gráfico 1), pode-se perceber que na área classificada como campo, os acertos foram

de 96,6%, quer dizer, a classificação automática é excelente para classificar áreas de

campo. Já o resultado de acertos da área de floresta foi de 90%, isto é, a classificação

automática também foi boa para classificar vegetação. Por esta razão, o classificador

escolhido MAXVER teve alta precisão.

Gráfico 1- Gráfico da análise dos acertos gerados pela acurácia do produto.

86

88

90

92

94

96

98

campo floresta

Acu

ráci

a (%

)

Fundamentado na classificação supervisionada de MAXVER é verificado que

em 1999 há maior área de campo em detrimento das áreas de floresta. (figura 4).

Podendo ser observado que a área de campo foi de 61,74% e com 38,26% da área de

floresta, isto é, mais da metade da área não tem nenhum tipo de vegetação.

Figura 4: Mapa de Cobertura da Classificação Supervisionada MAXVER no ano de 1999.

Já no ano de 2008, após 9 anos de transformação da paisagem o resultado obteve

mudanças como mostra a (figura 5) abaixo. Segundo o mapeamento de classificação

supervisionada realizada, os dados obtidos mostram que a área de campo agora passou a

ser de 39,29% com 60,71% de floresta.

Figura 5: Mapa de Cobertura da Classificação Supervisionada MAXVER no ano de 2008.

Quer dizer, em 9 anos de andamento do Projeto, ocorreu uma diminuição de

22,45pp (pontos percentuais) da área de campo de 1999 para 2008, e consequentemente

um aumento de 22,45pp da área de floresta. É notável que a diferença foi quase que a

inversão dos dados de campo e floresta, já que a área de floresta quase que dobrou na

transformação dos anos. Calculado a média das 75 Obras, o resultado foi que de 1999

para 2008 a área de floresta passou de 42% para 67%, melhor dizer, a reflorestamento

estava de fato ocorrendo (gráfico 2)

Gráfico 2: Média das 75 Obras transformadas de 1999 para 2008.

Em seguida, foi realizado uma comparação do ano de 1999 e 2008 dos maiores

aumentos da área de floresta em pontos percentuais, e os que tiveram menor diminuição

da área de campo e consequentemente menor aumento de cobertura florestal. Com isso,

pode ser observado que quase todos tiveram aumento de cobertura florestal, mas

havendo apenas duas Obras com aumento da área de campo em 2008. (gráfico 3)

Já que a Obra Nossa Senhora da Penha e Guararapes foram as únicas áreas com

perda de cobertura florestal (-13,64pp e -3,86pp), podendo ser levado em conta

queimadas ou outros fatores que justifiquem tal perda. Mas, foram Cabritos, Chapecó e

Saudade os que tiveram maior aumento de vegetação, com cerca de 80pp a 67pp além

de muitas outras Obras com percentuais bem significativos.

Gráfico 3: Maiores e menores avanços de cobertura florestal.

58

42 33

67

campo floresta

Percentual 1999

Percentual 2008

+81,89 p.p. +75,11 p.p.

+67,47 p.p.

+0,09 p.p.

-3,86 p.p -13,64 p.p

CABRITOS CHAPECÓ SAUDADE MORRO DACHACRINHA

NOSSA SENHORADA PENA

GUARARAPES

Maiores e menores avanços florestais 1999 x 2008

Efetuado também o mapeamento de classificação supervisionada no ano de

2013, para que pudesse ser comparado com o resultado de 2008, passando por mais 5

anos de transformação do Projeto Mutirão. Dessa forma, em 2013 a área de campo

passou a ser de 35,81% com 64,19% de floresta (figura 6).

Figura 6: Mapa de Cobertura da Classificação Supervisionada MAXVER no ano de 2013.

Isto é, na transformação destes 5 anos de andamento do Projeto, a área de campo

de 2008 para 2013 caiu 3,48pp e posteriormente a de floresta aumentou 3,48pp. Quer

dizer, não ocorreu uma mudança maior, como nos 9 anos de 1999 para 2008. Mesmo

com uma pequena transformação e um baixo percentual de acréscimo de floresta, a área

de campo continuou diminuindo, dando lugar à vegetação. Calculado a média das 75

Obras, o percentual de floresta passou de 67% para 70% de 2008 para 2013, ou seja, um

pequeno aumento de cobertura vegetal. (gráfico 4)

Gráfico 4: Média das 75 Obras transformadas de 2008 para 2013.

Entretanto, quando analisado a diferença de 2008 para 2013 do aumento de

cobertura florestal e a sua diminuição por Obra, (gráfico 5), Chapecó, Focinho do

Cavalo e Sítio Pai João foram os que tiveram maiores perdes de floresta, decrescendo -

28,10pp, -23,30pp e -17,95pp. Além de mais algumas Obras que também tiveram

diminuição de vegetação, podendo ser decorrente de um dos motivos as queimadas, ou

outros fatores que poderão ser analisados em trabalhos futuros. Já as Obras de

Guararapes e Morro do Encontro foram os que mais aumentaram, com cerca de 40pp a

38pp, isto é, outras Obras também tiveram sua parcela no aumento de vegetação.

Gráfico 5: Maiores e menores avanços de cobertura florestal.

33

67

30

70

0

10

20

30

40

50

60

70

80

campo floresta

Percentual 2008

Percentual 2013

+43,21 p.p +38,76 p.p

+33,43 p.p

-17,95 p.p. -23,30 p.p.

-28,10 p.p.

GUARARAPES MORRO DOENCONTRO

JULIOOTONI_VILA

ALICE

SÍTIO PAI JOÃO FOCINHO DOCAVALO

CHAPECÓ

Maiores e menores avanços Florestais - 2008 x 2013

Conclusão

Após todas as transformações urbanas na paisagem do Município do Rio de

Janeiro e a criação do Projeto Mutirão de Reflorestamento com o objetivo de sanar os

problemas decorrentes dos deslizamentos de terra. Pode ser comprovado que o Projeto

Mutirão teve uma grande contribuição como política pública de reflorestamento, já que

a cobertura florestal aumentou significativamente.

Diante do exposto, a partir da metodologia proposta considerando algoritmos de

análises espaciais, o Projeto Mutirão de Reflorestamento teve eficácia para a restauração

ambiental a partir do aumento de cobertura vegetal em suas áreas delimitadas.

As transformações são percebidas dentre os 14 anos de implementação do

Projeto, segundo o mapeamento de classificação automática e seus resultados, tendo

como base os anos de 1999 e 2013 a média gerada das 75 Obras teve como

transformação florestal de 42% para 70% de seu aumento, visualizado no (gráfico 6).

Gráfico 6: Média das 75 Obras transformadas de 1999 para 2013.

Segundo o cálculo gerado em relação ao aumento e diminuição de cobertura

florestal nestes 14 anos de Projeto, as Obras de Cabritos, Morro do Encontro e Rocinha

foram os que tiveram maiores avanços de vegetação, com cerca de 75pp a 67pp, além

de muitas outras que também avançaram. Já as únicas que tiveram diminuição foram as

Obras Formiga 2 e Camarista Méier (-1,52 e -0,56). (gráfico 7)

58

42

30

70

0

10

20

30

40

50

60

70

80

campo floresta

Percentual 1999

Percentual 2013

Gráfico 7: Maiores e menores avanços de cobertura florestal.

Dentre os 3 anos mapeados, mostrou-se que o campo diminuiu em grande

proporção, a partir das áreas de cada ano é analisado que de 61,74% da área total de

campo em 1999, passou para 35,81% no ano de 2013. Ou seja, mais um gráfico para

constatar a efetividade do Projeto Mutirão de Reflorestamento e o aumento considerável

de floresta. (gráfico 8)

Gráfico 8: Evolução em percentual da área de Cobertura de Campo e Floresta nos 3 anos mapeados

(1999, 2008 e 2013)

+75,20 p.p.

+68,31 p.p. +67,84 p.p.

+0,27 p.p. -0,56 p.p. -1,52 p.p.

CABRITOS MORRO DOENCONTRO

ROCINHA ALTO CATRAMBI CAMARISTAMÉIER

FORMIGA 2

Maiores e menores avanços florestais - 1999 x 2013

61,74

39,29 35,81

38,26

60,71 64,19

1999 2008 2013

Evolução da Cobertura

campo floresta

Desta forma, a política pública de reflorestamento realizada pelo Projeto Mutirão

foi cumprida, cabendo à população conservar as áreas reflorestadas a fim de manter os

benefícios alcançados. Trazendo o transcendente da política pública apoiado na relação

dos atores envolvidos, levando conhecimento e educação ambiental pelas favelas e

comunidades.

Referências

1- GUERRA. A.J.T; CUNHA. S.B.C. Geomorfologia e meio ambiente. 4 ed. Rio de

Janeiro: Bertrand Brasil, 2003. 372p.

2- GUERRA.A.J.T; CUNHA.S.B, Geomorfologia uma atualização de bases e conceitos.

10º ed. 474p.

3- JENSEN, John R.; EPIPHANIO, José Carlos Neves. Sensoriamento remoto do

ambiente: uma perspectiva em recursos terrestres. São José dos Campos: Parêntese

Editora, 2009. P. 585

4- PRINA, B. Z., & TRENTIN, R. GMC: Geração de Matriz de Confusão a partir de

uma classificação digital de imagem do ArcGIS®. Ano, 2015

5- RIBEIRO, S.R.A; CENTENO, J.S, Classificação do uso do solo utilizando redes

neurais e o algoritmo MAXVER. Curitiba- PR, Brasil.

6- SALGADO Silvia. Mutirão de Reflorestamento. 1 ed. São Paulo: FGV. 1998, p. 176.

7- SUAREZ, A. F., & CANDEIAS, A. L. B. Avaliação de Acurácia da Classificação de

Dados de Sensoriamento Remoto para o Município de Maragogipe. Ano, 2012