Projeto Integrado de Modelagem da Cobertura da Terra no Pará: Síntese de Atividades Dinâmica de Uso e Cobertura da Terra Dinâmica de População e Assentamentos Humanos Banco de dados e Modelagem Integrada Institutos: INPA, MPEG, INPE, UFRJ (LAGET) Parcerias: EMBRAPA Oriental , UFPA (LASAT, NEAF) Seminário de Avaliação Manaus - Maio de 2005

Pesquisadores: Institutos MCT Parcerias Participantes GEOMA: Ana Paula Dutra Aguiar - INPE Antônio Miguel Vieira Monteiro - INPE Arnaldo Carneiro Filho - INPA Bertha Becker – UFRJ Carmem Américo - MPEG Diógenes Salas Alves - INPE Felix Carriello - INPE Gilberto Câmara - INPE Ima Célia G. Vieira - MPEG Jorge Gavina – MPEG Leandro Ferreira - MPEG Marcelo Thales - MPEG Maria Isabel Sobral Escada - INPE Philip Martin Fearnside - INPA Silvana Amaral - INPE Roberto Araújo - MPEG Tiago Garcia Senna Carneiro - INPE Parcerias: Adriano Venturieri – EMBRAPA Oriental Iran Veiga – UFPA (NEAF) Jonas Bastos da Veiga – EMBRAPA Oriental Myriam Oliveira – UFPA (LASAT) Institutos MCT Museu Paraense Emilio Goeldi Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia Parcerias Embrapa Amazônia Oriental Universidade Federal do Pará/ LASAT e NEAF Universidade Federal do Rio de Janeiro/ LAGET

Roteiro de Questões 2. O projeto é interinstitucional? 1. O projeto está afinado com a agenda científica do GEOMA? 2. O projeto é interinstitucional? 3. Já foram produzidos resultados (incluindo produção científica e tecnológica)? 4. Qual a contribuição para um modelo integrado? 5.Qual o potencial de generalização dos resultados para a escala regional? 6. Qual a contribuição para formação de recursos humanos? 7. Que resultados com impacto de política pública estão sendo produzidos? 8. Como estão sendo gastos os recursos? 9. Quais são as próximas etapas do projeto? 10. Há necessidade de buscar interação externa para cumprir a agenda científica? 11. O projeto precisa de aportes institucionais?

O Projeto Estudo de caso: Concentra pesquisas em duas regiões do Pará A área de povoamento “consolidado” entre Marabá e Redenção. A região de fronteira de São Félix do Xingu/Iriri (Terra do Meio). Objetivo: Desenvolvimento de modelos de mudanças de uso e cobertura da terra para projeção de cenários para políticas públicas e ordenamento territorial. São Félix do Xingu/Iriri

OBJETIVOS Levantamento e análise dos atores, de suas estratégias sócio-econômicas e estrutura fundiária. (Avaliando o papel e responsabilidades das Instituições nas áreas de povoamento consolidado e de fronteira); Diagnóstico do fenômeno de desmatamento e das causas subjacentes, avaliando a viabilidade e a vulnerabilidade dos sistemas; Caracterizar e modelar padrões populacionais (estudo da migração intra-regional e da influência do fluxo populacional na dinâmica de ocupação atual e no deslocamento da fronteira); Analisar a conectividade da fronteira segundo redes urbanas, técnicas, físicas e sociais; Desenvolver, implementar e avaliar um modelo matemático computacional de dinâmica de uso e cobertura da terra para a região de São Félix/Iriri.

Marabá – 2003/2004 Diagnóstico: “Dinâmica Territorial e Socioambiental de Áreas Consolidadas: O Caso da Região de Marabá”. Expedição de Campo Distribuição Espacial da População Análise do Desmatamento

Produção Técnico-Científica Relatório Técnico Sumário Executivo – 2003 Aprofundamento 2005/2006 Dinâmica do Uso e Cobertura da Terra Pecuária Redes urbanas Fluxos populacionais

Fronteira do Xingu/Iriri (Terra do Meio - 2004/2005) Atividades Desenvolvidas em 2004/2005 Missão de campo em São Félix do Xingu (LASAT/UFPA). Análise do sistema de uso da terra e a dinâmica populacional no PA São Sebastião e Paredão. Escala local. Realizado em Julho 2004,; Norte de São Felix do Xingu; Recursos: CNPq (MPEG) e LASAT/UFPA. Expedição de campo organizada pelos Institutos do GEOMA: MPEG, INPE, INPA, com parceria da EMBRAPA. Análise da pecuária, uso da terra, apropriação e estrutura fundiária, fluxos e núcleos populacionais e relações de conectividade com regiões vizinhas. Realizada em outubro de 2004; Duas regiões: Área de ocupação consolidada (São Félix, Tucumã); Fronteira de ocupação: Interflúvio Rio Xingu e Iriri (São Felix Altamira); Recursos: CNPq, GEOMA (Fund. Djalma Baptista, FUNCATE).

Fronteira do Xingu/Iriri (Terra do Meio - 2004/2005) Atividades Desenvolvidas em 2004/2005 Seminário em Brasília (GEOMA + MCT + Parcerias) Novembro de 2004; Recursos: CNPq, GEOMA (Fundação Djalma Baptista, IMPA/OS); Sumário Executivo. (MCT, GT-Desmatamento, Casa Civil, SECTAM-PA) Missão de campo (MPEG). Levantamento de conflitos agrários em municípios da Transamazônica e Br-163, buscando associá-los aos atores e ao modelo de apropriação fundiária formulado para a região. Março de 2005; Recursos: GEOMA (IMPA/OS, Fundação Viver, Produzir, Preservar). Relatórios. (MP, INCRA, Inteligência Exército, ABIN, MMA e MDA)

Fronteira do Xingu/Iriri (Terra do Meio - 2004/2005) Atividades Desenvolvidas em 2004/2005 Coleta e organização de dados estatísticos sobre a atividade pecuária na região desta Fronteira Apresentação detalhada - Ima Recursos: GEOMA/CNPq

Fronteira do Xingu/Iriri (Terra do Meio - 2004/2005) Atividades Desenvolvidas em 2004/2005 Coleta de dados e organização de banco no SPRING e Terra View (banco celular para suporte de modelos) Amazônia Legal (desmatamento - Prodes e Deter, Unidades de Conservação, estradas, etc..) Estado do Pará – foco Interflúvio Xingu/Iriri Rondônia – região Centro-Norte Recurso: Bolsa CNPQ – GEOMA/LNCC Experimentos de Modelagem em Rondônia Desenvolvimento de Arcabouço Computacional Experimentos em modelagem Recurso: Bolsa CNPq (INPE)

Resultados Dinâmica Territorial da Fronteira de Ocupação de São Félix do Xingu-Iriri

Modelo de Apropriação da Terra Pará Desenvolvido por Araújo (2004)

Dinâmica da cobertura da terra Prodes + Deter (INPE)

Análise da Pecuária A Pecuária como Elemento de Conexão entre a Frente do Xingu/Iriri e São Félix do Xingu: O papel da pecuária na evolução da Fronteira. Modelo da Pecuária Fatores condicionantes: Necessidade de garantir a posse da terra; Expansão do rebanho; Degradação da pastagem; Barreira Sanitária – “Represamento do gado” * Trabalho realizado em parceria com Embrapa Oriental que se mantém com recursos CNPq (MPEG)

Análise de Políticas Públicas Macrozoneamento Ecológico Econômico do Estado do Pará. MMA – Implantação de U.C.

Análise da Conectividade Conectividade da nova fronteira SFX Estradas, pista de pouso, rio; Rádio e Telefone (V. Central) Formas de apropriação da terra Pecuária BR-163 Não está completa, há indícios Transamazônica Rios, estradas, pistas de pouso; Ligação mais forte da pop. ribeirinha e colonos próximos ao rio Iriri. Sazonalidade – Estação seca e chuvosa Alternância entre uso de rios e estradas Mudança na orientação dos fluxos Uruará, Trairão (verão) e Altamira (inverno) Transamazônica BR-163 Novo Progresso São Félix Xingu

As Redes Físicas e Sociais Os atores, sua mobilidade e sua organização no espaço Os fluxos populacionais e sua sazonalidade Fluxo de Inverno Fluxo de Verão

As Redes Físicas e Sociais Os núcleos e centros de dispersão populacionais, o deslocamento da fronteira As redes sociais. Associações de moradores e produtores rurais, fazendeiros, crentes e CPT.

O Papel das Redes no Desenho do Território Somente estradas explicam o desmatamento na nova fronteira? Há uma expansão das estradas pré-existentes na finalização de percursos para implantação de fazendas (desmatamento) Qual o papel dos núcleos urbanos e populacionais no desenho da nova fronteira? Existência de redes híbridas: Rios + Estradas Rios Principais Rios Secundários Estradas Prodes 2003 + Deter 02-04

Resultados Desenvolvimento de Ferramentas Computacionais: Experimento na Amazônia e Rondônia

Construção de Modelos para a Amazônia Construção de Modelos de Mudanças de Uso e Cobertura da Terra para a Amazônia em Múltiplas escalas (Tese de doutorado em andamento, Aguiar 2005). Este modelo é baseado em banco de dados celular e equações que resultam de análise estatística multivariada. Modelo Clue foi adaptado para as condições amazônicas para projetar mudanças.

Resultados Preliminares – Hot Spot Clue Modelo mostra que há padrões e intensidades de desmatamento diferenciados no espaço e não apenas em torno das estradas. Modelo detecta três novas fronteiras: BR-163, Frente do Xingu/Iriri e Apuí. Não mostra o norte do Mato Grosso e sul do Amazonas. (Esta em fase de calibração, informações estão sendo introduzidas como estradas privadas, novas Unidades de Conservação, etc..) Validação Prodes 2004!!! Foi dada grande importância para a conexão a portos, desmatamento em Santarém é menor do que o modelo prevê (está sendo modificado). Pavimentação de estradas com efeitos diferenciados no espaço.

HOT SPOTS DESFLORESTAMETO 2015-1997

Implementação de um ambiente computacional para dar suporte a modelos de mudança de uso e cobertura da terra TerraME – Um ambiente computacional para desenvolvimento de modelos dinâmicos para espaços não-isotrópicos e não homogêneos. Este arcabouço permite modelar aspectos temporais e espaciais da área de estudo, combinando: Múltiplas escalas Múltiplos atores e comportamentos Múltiplos eventos temporais e processos assíncronos Relações de vizinhança alternativas Comportamento contínuos e discretos Carneiro et al., 2004

Model hypothesis: Occupation processes are different for Small and Medium/Large farms. Rate of change is not distributed uniformly in space and time: rate in each land unit is influenced by settlement age and lot size; for small farms, rate of change in the first years is also influenced by installation credit received. Location of change: For small farms, deforestation has a concentrated pattern that spreads along roads. For large farmers, the pattern is not so clear. Módulo de Alocação: Diferentes resoluções, variáveis e vizinhanças 1985 1997 Ambientes das Pequenas propridades : 500 m resolução Variável categórica: floresta ou desfloretamento Uma relação de vizinhança: conexão através das estradas Ambientes das Grandes Fazendas: 2500 m resolução Variável Contínua: % deforested Duas alternativas de relações de vizinhança : conexão através das estradas Proximidade da linha fundiária Garcia Carneiro et al., 2004

Resultados da Simulação 1985 to 1997

Desafios A construção coletiva de modelos de dinâmica de uso da terra, para o estudo de caso da fronteira São Felix do Xingu/Iriri. Construir modelo para espaços menos estruturado que Rondônia. O papel das redes de transporte, urbana e comunicação nas frentes de desmatamento

Próximas Etapas do Projeto

Desenvolvimento de atividades para a Construção de Modelos Organização do banco de células em terraView/TerraLib, preparação de dados e ferramentas para o desenvolvimento de modelos. Oficina de Modelagem I (2005) Formulação dos objetivos do modelo; Discussão preliminar de cenários; Parametrização dos resultados do diagnóstico para a primeira aproximação do modelo; Desenvolvimento de ferramentas computacionais e refinamento do modelo para a área de estudo; Oficina de Modelagem II (2006) Experimentação calibração e validação do Modelo. Oficina de Modelagem III (2006) Construção e avaliação de cenários.

Atividades para subsidiar diagnóstico e a construção de modelos Missões de campo para coleta de dados de dinâmica da cobertura e uso da terra e fundiária (complementar o diagnóstico e fornecer dados para o modelo); Aprofundamento do estudo da pecuária (avaliar as relações econômicas da cadeia produtiva da pecuária com usos da terra, buscando definir de que forma a organização da cadeia produtiva bovina determina a estruturação do espaço na frente de ocupação). Aprofundamento do estudo das redes urbanas e populacionais contando com visitas a campo para coleta de dados.

Necessidade de interação externa Demógrafo – Análise Fluxos Populacionais e Assentamentos Humanos Economista – Construção de Cenários Saúde (?)

Produção Científica e Tecnológica Artigos: Araújo, R.; Expansion des Fronts Pionniers Structures Funcières et Populations Traditionelles; Seminário ATI Aires PROTEGEES do IRD , Orlean,13 a 15 de Dezembro de 2004 Amaral, S., Araújo, R., Escada, M.I.S., Vieira, I.C.G., et al. Redes e conectividades na estruturação da frente de ocupação do Xingu-Iriri – Pará. Estudos Avançados, 2005 – no prelo. Amaral, S.; Câmara, G.; Monteiro, A.M.V.; Quintanilha J.A. DMSP/OLS night-time light imagery and urban population estimates in the Brazilian Amazon. International Journal of Remote Sensing, aceito em 2005. Amaral, S.; Câmara, G.; Monteiro, A.M.V.; Quintanilha J.A.; Elvidge, C.D. Estimating population and energy consumption in Brazilian Amazonia using DMSP night-time satellite data. Computer Environment and Urban Systems, 2005, 29(2): 179-195. Amaral, S., Monteiro, A.M.; Câmara, G. Quintanilha, J.A. Estimativa da distribuição espacial da população na Amazônia Brasileira com o uso de sensoriamento remoto orbital: contribuições de imagens CCD/CBERS no caso do município de Marabá-PA. IN: Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, XII. Goiânia - GO, 16-21 Abril, 2005.p. 765-773

Produção Científica e Tecnológica Câmara, G. Aguiar, A. P. D. ; Escada, M.I.S.; Amaral, S.;Carneiro, T.; Monteiro, A. M. V.;Araújo, R.; Vieira, I.; Becker, B. Amazonian Deforestation Model. Science V. 307. Science. 2005. 1043-1044 p. Escada, M.I. S.; Vieira I. C. G.; Amaral. S.; Araújo R.; Veiga J. B. da; Aguiar A. P. D.; Veiga I.; Oliveira, M.; Gavina J.; Carneiro Filho, A.; Fearnside P. M.; Venturieri A.; Carrielo F.; Thales M.; Carneiro T. S.; Monteiro A. M. V.; Câmara G. Padrões e Processos de Ocupação nas Novas Fronteiras da Amazônia: Apropriação Fundiária e Uso da Terra no Xingu/Iriri. Revista de Estudos Avançados, IEA-USP, Dossiê Amazônia, Agosto, n54, 2005. Escada, M.I. S; Monteiro A. M. V.; Aguiar A. P. D.;Carneiro T. S; Câmara, G. Análise de padrões e processos de ocupação para a construção de modelos na Amazônia: Experimentos em Rondônia. Anais. IN: Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, XII. Goiânia - GO, 16-21 Abril, 2005. Carneiro, G. T.; Aguiar, A. P.; Escada, M. I. ; Câmara, G.; Monteiro, A. M. V. TerraME - A modeling Environment for non-isotropic and non- homogeneous spatial dynamic models development. LUCC Workshop. Amsterdam, October 2004

Produção Científica e Tecnológica Relatórios: Amaral, S.; Escada, M. I. S. Dinâmica Territorial da Frente de Ocupação de São Félix do Xingu-Iriri. São José dos Campos. (INPE). Dezembro, 2004. Araújo, R. Conflitos agrários nos municípios da Transamazônica e Br-163: De Anapu a Itaituba-Santarém. Março, 2005. Veiga, J. B da, Vieira, I. C. G., Aguiar, A. P. D., Gavina, J.- O papel da pecuária na Fronteira. Novembro de 2004. Veiga, I.; Oliveira, M.; Formas de construção do território local na fronteira de São Félix do Xingu. Dezembro de 2004. Vieira, I. C. G.; Escada, M.I. S.; Amaral, S.; Araújo, R.; Veiga; J. B. da; Aguiar, A. P. D.; Veiga I.; Oliveira, M.; Gavina, J.; Carneiro Filho, A.; Fearnside P. M.; Venturieri A.; Carrielo F.; Thales M.; Carneiro, . S.; Monteiro A. M. V.; Câmara, G. Novas Fronteiras na Amazônia: Padrões e Processos na Estruturação do Território na Frente de Ocupação de São Félix do Xingu-Iriri. 2005.63 p. (Gerou o Sumário Executivo para o MCT)

Produção Científica e Tecnológica Tecnológico: TerraMe Um ambiente Computacional com 3 tipos de sub-modelos: Modelo Espacial: espaço celular + região + GPM (Matriz de Proximidade Generalizada) Modelo Ambiental: autômatos híbridos + agentes situados Modelo Temporal: Simulador de eventos discretos Estrutura espaço-Temporal é compartilhada com vários agentes que se comunicam Carneiro et al., 2004

Impacto sobre Políticas Públicas Dinâmica de Uso e Ocupação do Território, Dinâmica de População e Assentamentos humanos e Modelagem Computacional. Dinâmica Territorial da Frente de Ocupação de São Félix do Xingu-Iriri: Subsídios para o Desenho de Políticas Emergenciais de Contenção do Desmatamento. Sumário Executivo da Missão de Campo na Região de São Félix do Xingu/Iriri, 13 a 18 de Outubro de 2004. Encaminhado ao Coordenador Geral de Políticas e Programas Setoriais Ambientais, da Secretaria de Políticas e Programas em Pesquisa e Desenvolvimento do MCT. Distribuído aos membros do GPTI em novembro de 2005.

Impacto sobre Políticas Públicas Dinâmica de Uso e Ocupação do Território, Dinâmica de População e Assentamentos humanos e Modelagem Computacional. Relatório Detalhado sobre A Grilagem na ärea da BR-230 e BR-163 com a Confecção do Mapa de Grilagem da Região. Relatório Específico para os orgãos gestores e de segurança pública – MDA,MMA,MP, MCT

Contribuição – Recursos Humanos Mestrado – Félix Carriello (INPE) Organização e construção de banco de dados no SPRING e Terra/View como suporte para as atividades de modelagem Mestrado – Carmem Américo (MPEG/CNPq) Análise da cadeia produtiva da pecuária em São Félix do Xingu Capacitação e Treinamento Local – Cristina Salim Lab. De Geoprocessamento da FVPP, Altamira Pós-Doutorado (interface com Grupo Banco de Dados e Modelagem Computacional – Joana Barros (INPE) Modelagem ambiental da Amazônia: Relações entre o processo de urbanização e atividades de desmatamento: o caso de Marabá e São Félix do Xingú – PA

Utilização dos recursos Missões de Campo e Reuniões de Trabalho Diárias, Passagens, Material de consumo Capital Compra de 3 notebooks ~ R$ 24.000,00 Total Gasto: R$ 73.500,00 R$ 66.500,00 (GEOMA) + R$ 7.000,00 (Outras Fontes) Recurso disponível (IMPA/OS): R$ 120.000,00 (R$ 13.000,00 (Capital) + R$ 107.000,00 (Custeio))

Utilização dos recursos Por que apenas R$ 73.500,00 ? Problemas na execução orçamentária Missão de campo LASAT (UFPA) foi custeada por recursos externos ao GEOMA (CNPq/ MPEG); Oficina de modelagem não se realizou devido à indefinições em relação à operacionalização dos recursos no IMPA/OS; Foram priorizadas as missões de campo e uma reunião em Brasília: utilização de fundos (de 2003) existentes na FUNCATE (São José dos Campos), Fundação Djalma Baptista (INPA/Manaus) e recursos MPEG (CNPq). Utilização de carro do MPEG. Atividades ligadas à modelagem restringiram-se aos experimentos de modelagem de Rondônia e apresentação dos procedimentos durante Workshop em Brasília. O início destas atividades está planejado para o segundo semestre de 2005. O trabalho de campo para São Félix do Xingu foi realizado sem que os equipamentos de campo fossem adquiridos.

Utilização dos recursos Recursos necessários para 2005/2006 Oficinas (5 dias): R$ 120.000, 00 (Diárias, Passagens) Missões de campo: R$ 120.000,00 (Diárias, Passagens, material de consumo e serviços de terceiros) Reuniões de trabalho: R$ 80.000,00 (Diárias, Passagens) Capital: R$ 50.000,00 Serviço de Terceiros: R$ 50.000,00 Bolsas: R$ 100.000,00 (Três bolsas por dois anos – nível mestrado ~ R$ 1.500,00) Total: R$ 520.000,00 - R$ 120.000,00 = R$ 400.000,00

Roteiro de Questões 1. O projeto está afinado com a agenda científica do GEOMA? Sim. O objetivo do projeto é desenvolver de modelos de mudanças de cobertura da terra para projeção de cenários para políticas públicas e ordenamento territorial. 2. O projeto é interinstitucional? SIM (INPA, INPE, MPEG, EMBRAPA, UFPA, UFRJ). 3. Já foram produzidos resultados (incluindo produção científica e tecnológica)? SIM. 5 relatórios, 8 artigos e Software:TerraME. 4. Qual a contribuição para um modelo integrado? O projeto foi concebido de forma a produzir um modelo de mudança de uso e cobertura da terra integrando aspectos da dinâmica populacional e assentamentos humanos, sócio-econômicos e biofísicos. Envolve três grupos desde o início, do diagnóstico a modelagem: Dinâmica Pop, LUCC e BD e Modelos computacionais.

Roteiro de Questões 5.Qual o potencial de generalização dos resultados para a escala regional? Estamos trabalhando em várias escalas para tentar responder a esta pergunta. 6. Qual a contribuição para formação de recursos humanos? Temos 2 bolsista (mestrado) e 1 de pós-doutorado com interface com Banco de dados. 7. Que resultados com impacto de política pública estão sendo produzidos? Sumário Executivo : Marabá e Fronteira Xingu/Iriri Vários Relatórios Técnicos para os orgãos de Gestão e execução de Políticas 8. Como estão sendo gastos os recursos? Problemas na execução do orçamento (operacionalização). 9. Quais são as próximas etapas do projeto? Modelagem, cenários e aprofundamento do diagnóstico.

Roteiro de Questões SIM!!!!!!. 10. Há necessidade de buscar interação externa para cumprir a agenda científica? Sim. Demógrafo, Economista. 11. O projeto precisa de aportes institucionais? SIM!!!!!!.