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GEOTECNOLOGIAS e suas APLICAÇÕES Universidade Federal de Campina Grande Departamento de Engenharia Civil Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental Equipe:

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1 GEOTECNOLOGIAS e suas APLICAÇÕES Universidade Federal de Campina Grande Departamento de Engenharia Civil Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental Equipe: Bárbara Gitana Alves Vieira. José Willams Nogueira da Costa. Professor: Iana Alexandra Disciplina: Geotecnologias Aplicadas a Engenharia Civil e Ambiental

2 O USO DE GEOTECNOLOGIA APLICADA À IDENTIFICAÇÃO DE ATIVIDADES POTENCIALMENTE POLUIDORAS DA MARGEM DIREITA DO RIO PARNAÍBA EM TERESINA – PIAUÍ Autores: Lineardo Ferreira de Sampaio Melo Tecnólogo em Geoprocessamento, Especialista em Gerenciamento de Recursos Ambientais e Aluno do curso de Pós-graduação latu sensu em Geoprocessamento: Fundamentos e Aplicações - IFPI. Chaenne Milene Dourado Alves Conteúdo Exclusivo da Revista Online: InfoGeo

3 INTRODUÇÃO Alguns reservatórios de água, em Teresina, se encontram em situação crítica, com alto índice de poluição nas margens e no seu interior, sendo os esgotos, as indústrias e a evolução do espaço do consumo humano os principais fatores que estão causando a poluição dos rios, lagoas e lagos e de suas margens.

4 INTRODUÇÃO O uso do geoprocessamento como ferramenta nas ações para a preservação ambiental tem aumentado cada vez mais, pois ele permite a atualização a respeito de mudanças ocorridas no meio, sejam de caráter natural ou antrópico (MOTA, 2003).

5 O BJETIVO Identificar e mapear os focos de atividades potencialmente poluidoras na margem direita do Rio Parnaíba – Teresina – Piauí, no recorte compreendido entre o Troca – Troca e o Iate Clube de Teresina, com o auxilio da tecnologia de geoprocessamento.

6 M ETODOLOGIA Levantamento georreferenciado dos pontos de degradação e poluição ambiental A identificação dos focos das atividades potencialmente poluidoras na margem direita do Rio Parnaíba, foi feita através da demarcação de pontos por GPS, modelo GARMIN Etrex, que serviram com pontos de controle para a confirmação dos mesmos na imagem de satélite. Foram coletados 130 pontos, para fins de orientação e identificação. A nomeação dos pontos foi feita utilizando uma legenda alfanumérica para os pontos poluição, degradação e localização.

7 M ETODOLOGIA Processamento e análise de imagem Foi utilizada uma imagem de 2005 do satélite Quickbird, com as bandas 1, 2 e 3, correspondente à região de interesse. Essa imagem foi escolhida por ser uma imagem de altíssima resolução espacial, até 0,60 m. As imagens do satélite Quickbird têm aplicações como: Mapeamentos urbanos e rurais que exijam alta precisão dos dados (cadastro, redes, planejamento, telecomunicações, saneamento, transportes); Mapeamentos básicos e aplicações gerais em Sistemas de Informação Geográfica; Uso da Terra (com ênfase em áreas urbanas); Estudo de áreas verdes urbanas; Estimativas de colheitas e demarcação de propriedades rurais; Laudos periciais em questões ambientais. Após processados os pontos do GPS, executou-se o tratamento e classificação da imagem e também elaboração do mapa final utilizando-se o software SPRING 4.2. O classificador escolhido foi o de Máxima Verossimilhança (Maxver), que associa classes considerando pontos individuais da imagem, com um Limiar de Aceitação de 100%.

8 RESULTADOS E DISCUSSÃO Análise dos focos de Degradação Ambiental Figura 1 – Processo de poluição na margem direita do rio Parnaíba Foto: Jairo Coelho (2007) / Montagem: Lineardo Melo

9 RESULTADOS E DISCUSSÃO Figura 2 – Galerias ligadas ao rio Foto: Jairo Coelho (2007) / Montagem: Lineardo Melo

10 RESULTADOS E DISCUSSÃO Foram identificados 96 pontos de degradação ambiental, mostrados no Quadro 1. Observou-se que dos pontos levantados, os mais significativos referem-se às galerias de águas pluviais, representando 25% do total e em segundo lugar as galerias de esgotos domésticos, com 24% do total e com 16 pontos (17% do total) os pontos de lavagens de carros, como mostra a Figura 3.

11 RESULTADOS E DISCUSSÃO Figura 3 – Representação gráfica dos pontos de degradação ambiental na área de estudo.

12 RESULTADOS E DISCUSSÃO Manipulação da imagem O resultado da classificação de Maxver foi uma imagem digital constituída de "pixels" classificados, representados por cores conforme mostrado na Figura 4.

13 RESULTADOS E DISCUSSÃO Manipulação da imagem Figura 4 – Imagem Classificada – Classificador Maxver

14 RESULTADOS E DISCUSSÃO A partir da matriz de confusão dos temas, pode-se observar que a classificação foi satisfatória, devido aos valores da diagonal principal serem próximos de 100%, como podem ser observados no Quadro 2. O desempenho Médio foi de 95.76%, abstenção média: 0.00% e a confusão média: 4.24%.

15 CONCLUSÕES Os resultados deste trabalho mostram que uma das principais fontes de poluição, na margem direita do rio, é o intenso lançamento de efluentes domésticos, através das galerias, os quais se encontram em diversos pontos ao longo da área de estudo. Verificou-se que o rio está sendo diretamente poluído por produtos químicos decorrentes do trabalho realizado pelos lavadores de carros. A alta resolução espacial das imagens do satélite Quickbird foi de fundamental importância para o reconhecimento e identificação dos elementos no processo de classificação. Nesta pesquisa foi possível comprovar a eficiência da utilização das técnicas de Geoprocessamento na identificação dos focos de degradação na área estudada.

16 SIG E REGRESSÃO LOGÍSTICA PARA MAPEAMENTO DE RISCO DE CONTAMINAÇÃO POR PESTICIDAS NOS MANANCIAI SUPERFICIAIS DA BACIA DO ALTO RIO DAS MORTES-MT Autor : Peter Zeilhofer; Ivani Matos de Oliveira; Suzy Mara; Klemp; Emerson Soares dos Santos; Eliana Freire Gaspar de Carvalho Dores. Anais XIII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Florianópolis, Brasil, abril 2007, INPE, p

17 INTRODUÇÃO Em paises com intensa atividade agrícola tais como os Estados Unidos, a poluição difusa ou não-pontual é considerada o maior problema para a qualidade de água (EPA 2003), introduzindo nos ecossistemas aquáticas sobrecargas de nutrientes, pesticidas e sedimentos. Como base de estudos sobre impactos e origens de problemas de qualidade de água, técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento podem ser aplicados no mapeamento de uso e ocupação de solo e na parametrização das bacias de contribuição.

18 OBJETIVO Avaliar a aplicabilidade conjunta de Sistemas de Informação Geográfica e técnicas estatísticas para mapeamento de risco de contaminação por pesticidas nas áreas de contribuição do Alto Rio das Mortes. ÁREA DE ESTUDO Bacia do alto rio das mortes, Mato grosso. Temperatura média de 23 a 27°C. Precipitação Média de 1660mm.

19 Á REA DE ESTUDO. (R EDE HIDROGRÁFICA E MNT DA BACIA DO A LTO R IO DAS M ORTES, SOBREPOSTO COM AS SUBBACIAS AMOSTRADAS.)

20 M ATERIAIS E MÉTODOS Planos de informações (PIs) temáticos da rede hidrográfica, das unidades litológicas, tipos de solo e aptidão agrícola na escala 1: em formato vetorial foram obtidos junto a SEPLAN (2004). Um modelo numérico de terreno (MNT) da missão SRTM com resolução horizontal de 90 m foi obtido junto a EMBRAPA. Imagens multitemporais dos sistemas sensores CBERS CCD do ano 2006 (cenas 165/117, 164/117, datas 22/06/2006 e 25/06/2006) e Landsat ETM dos anos 2002 e 2003 (225/70, 225/71, 226/70, 226/71) foram interpretadas visualmente para mapeamento de uso e ocupação do solo durante o período das coletas de qualidade de água. As informação foram georeferenciados para a projeção UTM (SAD 69) e foram efetuados a partir dos softwares SPRING 4.2 (INPE, São José dos Campos) e ArcGIS 9.1 (ESRI, Redlands).

21 M ATERIAIS E MÉTODOS Amostras de qualidade de água foram coletadas em cinco sub- bacias contribuintes do Alto Rio das Mortes,totalizando 109 coletas efetuadas entre Janeiro de 2002 e março de 2003; Os modelos de risco para presença dos pesticidas fora desenvolvidos a partir deRegressões Logísticas (RL):

22 R ESULTADOS A figura mostra os seis PIs temáticos elaborados para seu consecutivo cruzamento com os resultados de monitoramento de qualidade de água nas exutórias das sub-bacias amostradas.

23 R ESULTADOS

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28 Para a geração do modelo, fez-se o cruzamento dos PIs Distancia para o manancial e Período Sazonal, aplicando os coeficientes obtidos pelo modelo de Regressão Logística. As partes setentrionais da bacia foram excluídas do modelo, considerando que sua ocupação por áreas de plantio é marginal, enquanto as sub-bacias amostradas pelo monitoramento de qualidade de água se encontram em regiões com uma ocupação de no mínimo 70% por plantio intensivo.

29 R ESULTADOS

30 CONCLUSÃO Técnicas de geoprocessamento constituem, na área de estudo, em uma ferramenta valiosa par parametrização de bacias de contribuição, visando uma avaliação das suas interferências na presença de agrotóxicos nas mananciais superficiais; O modelo de RL, entretanto, mostrou somente poder preditivo significativo para uma variável espacializada, a da Distância para o manancial, indicando a grande importância da proteção das mata ciliares para a proteção áreas de mata ciliares; Supõe-se que a não-consideração de fatores como Uso e ocupação de solo no modelo se deu devido a característica das sub-bacias amostradas: todas possuem uma ocupação de no mínimo de 70% da sua área com lavores de plantio intensivo; Para o desenvolvimento de um modelo igualmente válido para a bacia toda devem ser inclusos nas análises de qualidade de água bacias de uso misto e maior índice de conservação da vegetação nativa;

31 SIG APLICADO À ANÁLISE DAS RELAÇÕES DA QUALIDADE DA ÁGUA E RISCO EM SAÚDE PÚBLICA NO MUNICÍPIO DE NATAL (RN). Autor:Reinaldo Antônio Petta; Ludmagna Pereira de Araújo; Cynthia Romariz Duarte. Anais XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Goiânia, Brasil, abril 2005, INPE, p

32 INTRODUÇÃO A elaboração de um Sistema de Gerenciamento das Águas – SGA, permitiu identificar e caracterizar das diferentes fontes de poluição (industrial e doméstica) que influenciam direta ou indiretamente na qualidade das águas subterrâneas e de superfície (lagoas) na região de Natal e, possibilitará futuramente realiza monitoramento e a gestão da qualidade da água nessa região.

33 FIGURA 1 – O SISTEMA DE GERENCIAMENTO DAS ÁGUAS ESTÁ COMPOSTO POR CINCO TEMAS PRINCIPAIS: OS QUAIS ABRANGEM DADOS DO IBGE (1.1); SISTEMA DE ABASTECIMENTO PÚBLICO E PARTICULAR (1.2); DA QUALIDADE DA ÁGUA (1.3); DOS CEMITÉRIOS, DISTRITOS INDUSTRIAIS, LAGOAS, ALAGADOS E LIXÕES (1.4); DA SECRETARIA MUNICIPAL DE SAÚDE (1.5).

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38 Á REA DE ESTUDO

39 METODOLOGIA Utilizaram-se programas como AutocadMap e o R2v, para a digitalização, montagem e atualização dos mapas topográficos, hidrográficos, geológicos, geo-ambientais, litológicos entre outros; para as diversas metodologias dos SIG, empregou-se o software Arcview, da ESRI, sendo utilizada no caso, sua própria linguagem de programação para a elaboração do Modelo Digital de Terreno (MDT), mapa de cadastramento dos poços, entre outros mapas temáticos. Este trabalho foi estruturado em cinco etapas:

40 M ETODOLOGIA ( FLUXOGRAMA METODOLÓGICO )

41 R ESULTADOS Áreas de acordo com número de residentes não supridos pela rede geral de abastecimento de água, segundo o censo de Maior concentração foi identificada em hachuras escuras.

42 RESULTADOS Áreas de maior concentração em fossas sépticas e/ou rudimentares e maior número de poços. Estes foram identificados de acordo com a base de dados do setor censitário que respondiam a este critério. As hachuras avermelhadas mostram os bairros sob risco em relação à qualidade da água.

43 RESULTADOS Contaminação por nitrato nos poços públicos e particulares em Natal. A análise espacial utilizou a técnica de buffers em um raio de 500 m a partir dos postos com teores de nitrato acima dos níveis admissíveis pelos órgãos CONAMA/OMS. Esses dados foram cruzados com os dados de mortalidade em cânceres estomacal e intestinal.

44 RESULTADOS Áreas de maior incidência dos casos de morbidade, para todos os casos estudados, em hachuras avermelhadas. Neste caso associou-se a malha hídrica provável.

45 CONCLUSÃO SGA dá oportunidade de se modelar integralmente em uma só plataforma, os principais problemas causadores de poluição do aqüífero que integra o aqüífero Dunas/Barreiras, com enfoque aos problemas do binômio água & saúde, como também de criar simulações visando identificar áreas de risco, assim como avaliar as relações de qualidade da água com a saúde pública, gerar de novos mapas temáticos identificadores de áreas problemáticas com focos epidemiológicos, indicando problemas relacionados à água.


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