SIG e Modelagem de Dados Iana Alexandra Alves Rufino Professor Adjunto – UFCG (Engenheira Civil,...
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SIG e Modelagem de Dados
Iana Alexandra Alves RufinoProfessor Adjunto – UFCG
(Engenheira Civil, Mestre em Arquitetura, Doutora em Recursos Naturais)
SIG e Modelagem de Dados
Parte I - Uma Metodologia para Modelagem de dados em SIG
Parte II - Aplicação Prática da Metodologia
Parte III – Exercício de modelagem
SIG e Modelagem de Dados
As operações realizadas por um SIG devem produzir ganho de conhecimento/informação
Gerenciamento eficiente do conhecimento= Informação utilizável (ou útil)
Como utilizar de forma otimizada as Funções Básicas e Avançadas já existentes nos “pacotes SIG”?
Sistemas de Informação Geográfica
SIG GANHO DECONHECIMENTO
Abordagem Metodológica Aquisição de Conhecimento
Levantamento dos Dados Existentes Aquisição do Conhecimento Especializado
Sistematização do Processo Decisório Fases: Inteligência/Projeto/Escolha
Modelagem Conceitual
Modelagem Espacial Pré-processamento Desenvolvimento do Modelo Implementação
As três fases do processo de tomada de
decisão segundo Simon (1960)
InteligênciaInteligência
ProjetoProjeto
EscolhaEscolha
SIG e Modelagem de Dados
InteligênciaInteligência
ProjetoProjeto
EscolhaEscolha
SIG e Modelagem de Dados
“Promover a gestão integrada das águas superficiais e subterrâneas no bairro do Bessa (planície costeira) visando minimizar os impactos sociais, econômicos e ambientais causados pelos alagamentos freqüentes.”
Fase de Inteligência: Definição do problema
Sistematização do Processo Decisório
SIG e Modelagem de Dados
Fase de Projeto: Quais as alternativas?
ALTERNATIVA “A”
Estabelecer um diagnóstico do ponto de vista da susceptibilidade a alagamentos, identificando “melhores” áreas para ocupação (áreas com menor susceptibilidade a alagamentos) e “avaliando” as áreas já ocupadas segundo alguns critérios considerados (declividade, proximidade a corpos hídricos, etc.)
ALTERNATIVA “B”
Estimular a utilização de água subterrânea do freático para evitar o afloramento do lençol. Para tanto, foram sugeridas algumas simulações como a implantação de poços em algumas localizações (baseadas no conhecimento dos especialistas) e o bombeamento destes poços no período seco para a obtenção de um rebaixamento suficientemente grande para conter a recarga do período chuvoso.
Sistematização do Processo Decisório
ALTERNATIVA “C”
Promover um bom funcionamento dos canais existentes para que eles continuem exercendo sua função drenante tanto da água superficial quanto subterrânea (fenômeno comprovado pelos estudos da ATECEL/UFPB, 1999). Para tanto considerar a proximidade dos canais para localizar poços segundo os critérios da alternativa A.
ALTERNATIVA “D”
Com vistas à urbanização crescente do bairro, garantir uma quantidade mínima de áreas de recarga para promover o equilíbrio ambiental. Como resultado podem ser sugeridas áreas verdes, ou possíveis alternativas tecnológicas de impermeabilização que considerem o equilíbrio ambiental.
SIG e Modelagem de Dados
Fase de Escolha: Todas as alternativas propostas são viáveis? Qual a melhor ou as melhores?– Cada alternativa é então avaliada e analisada com
relação às demais através de uma regra de decisão específica
– “Escolha” propriamente dita: após a implementação do sistema (utilização dos recursos analíticos)
– As preferências e julgamentos dos especialistas podem ser identificados ainda nesta fase anterior à implementação
Sistematização do Processo Decisório
SIG e Modelagem de Dados
O “caso Bessa”: Aspectos FísicosTabuleiros Costeiros
Planície Costeira
CABEDELOJOÃO PESSOA
SIG e Modelagem de Dados
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á
RC
R
B
O c
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A
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Lucena
Santa Rita
Conde
Cabedelo
JOÃO PESSOA
Alhandra
O “caso Bessa”: Localização
Bairro do Bessa
SIG e Modelagem de Dados
O “caso Bessa”: Expansão Urbana
1976 1998
SIG e Modelagem de Dados
O “caso Bessa”: Alagamentos Freqüentes
Represamento da drenagem natural pela implantação da rede viária (Junho/2000)
Alagamentos (Julho/2004)
SIG e Modelagem de DadosSIG e Modelagem de Dados
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
A.1. Dentre os lotes já ocupados, identificar as áreas mais susceptíveis a alagamentos,considerando as seguintes hipóteses:
- Lotes em áreas muito rasas, com baixos valores de declividade e muito próximos a corpos hídricos existentes possuem maior risco de alagamento
- Lotes ocupados em ruas pavimentadas possuem pouco ou nenhum risco de alagamento
SIG e Modelagem de DadosSIG e Modelagem de Dados
Resolução
Método de Interpolação
Profundidade do Aqüífero
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Piezômetrosð
200 0 200 400 600 800 1000 Meters
2,8
0
2,8
0
2,40
2,4
0
1,00
IsolinhasPotenciais2
.80
200 0 200 400 600 800 1000 Meters
B R
- 2
3 0
O C
E A
N O
A T L Â N T I C O
Níveis Piezométricos:(metros)
0 a 0,5 0,5 a 1 1 a 1,5 1,5 a 22 a 2,52,5 a 33 a 3,53,5 a 44 a 4,54,5 a 5acima de 5
200 0 200 400 600 800 1000 Meters ← NÍVEIS
B R
- 2
3 0
O C
E A
N O
A T L Â N T I C O
Cotas Altimétricas:(metros)
0 a 0,50,5 a 11 a 22 a 33 a 44 a 55 a 7acima de 7
200 0 200 400 600 800 1000 Meters
MNT →
Profundidade=MNT - NÍVEIS
B R
- 2
3 0
Profundidade:(metros)
acima doNível do mar0 a 11 a 22 a 33 a 44 a 55 a 66 a 7acima de 7
200 0 200 400 600 800 1000 Meters
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
SIG e Modelagem de Dados
Declividades Distância aos corpos hídricos
Declividades:(metros)
0 - 0.50.5 - 11 - 22 - 33 - 44 - 56 - 88 - 10acima de 10
200 0 200 400 600 800 1000 Meters
graus B
R -
2 3
0
Distâncias:(metros)
0 a 5050 a 100100 a 150150 a 200200 a 250250 a 300300 a 500500 a 700700 a 1000acima de 1000
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
SIG e Modelagem de Dados
USO DO SOLO:
EDIFICADO
EM CONSTRUÇÃO
ESTACIONAMENTO
LAZER
RUINAS/ DEMOLIDO
SEM OCUPAÇÃO
TOMBADO
Vias de acesso
B R
- 2
3 0
Pavimentação:
Asfalto
Paralelepípedo
Solo
Uso do Solo
B R
- 2
3 0
O C
E A
N O
A T L Â N T I C O
Lotes Ocupadosem Ruas NãoPavimentadas
Lotes Ocupados
em ruas nãopavimentada
s
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
SIG e Modelagem de Dados
PROFUNDIDADE
DO AQÜÍFERO(grid)
PROFUNDIDADE
DO AQÜÍFERO(grid)
LOTES OCUPADOS
EM RUAS NÃO PAVIMENTADAS
(grid)
LOTES OCUPADOS
EM RUAS NÃO PAVIMENTADAS
(grid)
DISTÂNCIAS AOS CORPOS
HÍDRICOS(grid)
DISTÂNCIAS AOS CORPOS
HÍDRICOS(grid)
DECLIVIDADE
(grid)
DECLIVIDADE
(grid)
Função de Adequação:
Prof.
Adeq.Função de
Adequação:
Dist..
Adeq.Função de
Adequação:
Decliv.
Adeq.
x peso
x peso
x peso
Restrição:Analisar
apenas nessa áreasANÁLISE
MULTICRITERIALESPACIAL
LOTES OCUPADOS
COM RISCO DE
ALAGAMENTO
(grid)
LOTES OCUPADOS
COM RISCO DE
ALAGAMENTO
(grid)
Map Calculato
r:Maiores
Valores
LOTES OCUPADOSCOM MAIOR RISCO
DEALAGAMENTO
(grid)
LOTES OCUPADOSCOM MAIOR RISCO
DEALAGAMENTO
(grid)
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
SIG e Modelagem de DadosSIG e Modelagem de Dados
Análise Multicriterial Espacial: representação algébrica
Combinação Ponderada: atribuição de pesos pela equipe de gestão
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
Maiores valores doPlano de Informação
resultante daanálise multicriterial
espacial
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos A.2. Avaliar o risco de “ilhas”: lotes, ocupados ou
não, cercados por áreas muito “rasas”
SIG e Modelagem de DadosSIG e Modelagem de Dados
Áreas com Profundidadesmenores que 3 m
Lotes considerados“ilhados”
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
SIG e Modelagem de DadosSIG e Modelagem de Dados
A.3. Restrições de ocupação baseadas na legislação vigente, considerar:- Corpos hídricos com mais de 10 e menos de 50 m de largura: preservação permanente - faixa marginal de 50 m.
- Corpos hídricos com menos de 10 m de largura: preservação permanente - faixa marginal de 30 m.
- Zonas de preservação permanente previstas (ZPP) no Plano Diretor Urbano
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
SIG e Modelagem de DadosSIG e Modelagem de Dados
Restrições
Legais
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
B R
- 2
3 0
ZEP 4
ZEP 5
N
500 0 500 1000 Meters
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Restrições
Legais
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
SIG e Modelagem de DadosSIG e Modelagem de Dados
A.4. Dentre os lotes não ocupados, identificar as melhores áreas considerando:
- As áreas de preservação permanente não devem ser ocupadas sob hipótese alguma;
- Áreas mais distantes de corpos hídricos ou drenos existentes;
- Maiores cotas de profundidade do aqüífero;
- Declividades que não sejam muito baixas;
- Distantes dos lotes ocupados com maior risco de alagamento;
- Próximos a uma via de acesso pavimentada;
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
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Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
N N
Distâncias às vias de acesso
Distâncias aos lotes ocupados
com maior susceptibilidade a alagamentos
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Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
SIG e Modelagem de DadosSIG e Modelagem de Dados
Análise Multicriterial Espacial: representação algébrica
Combinação Ponderada: atribuição de pesos pela equipe de gestão
Melhores áreaspara ocupação
Lotes vazios sobrepostos àsmelhores áreas
Resultado daanálisemulticriterialespacial
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
SIG e Modelagem de DadosSIG e Modelagem de Dados