-
ALESSANDRA CARREIRO BAPTISTA
ANLISE DA PAISAGEM E IDENTIFICAO DE REAS SUSCETVEIS A MOVIMENTOS
DE MASSA NA APA PETRPOLIS RJ: SUBSDIO AO
PLANEJAMENTO URBANO
Tese apresentada Universidade Federal de Viosa, como parte das
exigncias do Programa de Ps-Graduao Engenharia Civil para obteno do
ttulo de Magister Scientiae.
VIOSA MINAS GERAIS BRASIL
2005
-
1
ALESSANDRA CARREIRO BAPTISTA
ANLISE DA PAISAGEM E IDENTIFICAO DE REAS SUSCETVEIS A MOVIMENTOS
DE MASSA NA APA PETRPOLIS RJ: SUBSDIO AO
PLANEJAMENTO URBANO
Tese apresentada Universidade Federal de Viosa, como parte das
exigncias do Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil, para
obteno do ttulo de Magister Scientiae.
APROVADA: 21 de fevereiro de 2005. Prof. Carlos Ernesto G.
Reynaud Schaefer
(Conselheiro) Prof. Eduardo Antnio Gomes Marques
(Conselheiro)
Prof .Christianne de Lyra Nogueira
Prof. Dario Cardoso de Lima
Prof Maria Lcia Calijuri (Orientadora)
-
ii
DEDICATRIA
s minhas avs, Odete da Silva Carreiro (in memoriam) e Sebastiana
de Oliveira (in memoriam), pelos ensinamentos e pelo exemplo de
vida.
DEDICO Ao meu pai, Joo minha me, Maria minha irm, Aline Ao meu
av, Braz e a todos os meus tios e primos s minhas amigas, Karla e
Andria s minhas nenenzinhas, Rolia e Sativa Aos meus meninos, Simon
e Ravel
OFEREO
-
iii
AGRADECIMENTOS
A Deus, princpio de tudo.
Universidade Federal de Viosa e ao Departamento de Engenharia
Civil, pela
oportunidade de realizar o Curso.
muito querida e admirvel Prof Maria Lcia Calijuri, minha
orientadora, exemplo de
dedicao e tica profissional, pela indicao e estmulo.
Aos conselheiros Carlos Ernesto G. R. Schaefer e Eduardo
Marques, pela pacincia,
amizade e compreenso.
Aos professores Dario Cardoso de Lima e Christianne de Lyra
Nogueira, membros da
banca, pelas valiosas sugestes e contribuies.
Ao Engenheiro Laura de Simone Borma, por ceder, gentilmente,
grande parte do
material utilizado neste trabalho.
Prefeitura Municipal de Petrpolis, representada por Lus Cludio,
pelos
esclarecimentos e material cedido.
Aos meus amigos do SIGEO, Andr, Anbal, Othvio, Pedro, Samuel,
Sandra e
Wilson, pela motivao, alm das importantes contribuies realizao
deste
trabalho.
Aos amigos Engenheiros Agrimensores Rogrio Mercandelle Santana e
Ronaldo M.
dos Santos, pelo conhecimento do software ArcINFO a mim
repassado.
Ao engenheiro Agrimensor, Karla de Souza Cabral, pela preciosa
ajuda com o
software Spring, alm da sua amizade e carinho.
minha estrela especial que ri, Andria, pela amizade verdadeira,
estaremos sempre
juntas.
Aos meus pais, meus maiores amores, pelo carinho e
compreenso.
Emlia, presente de Deus em minha vida e a todos meus amigos,
prximos ou
distantes.
Aos colegas do Programa de Ps-Graduao em engenharia Civil, pela
troca de idias
e de experincias;
Aos professores e funcionrios do Departamento de Engenharia
Civil da UFV, pelo
excelente convvio.
Cristina, secretria do Programa de Ps-Graduao em Engenharia
Civil, pelo apoio
administrativo e pela sua competncia profissional.
CAPES, pela concesso da bolsa de estudos.
A todos que, direta ou indiretamente, contriburam para a
realizao deste trabalho.
-
iv
BIOGRAFIA
ALESSANDRA CARREIRO BAPTISTA, filha de Joo Baptista e Maria
Carreiro
Baptista, nasceu em 30 de agosto de 1975, na cidade de Nova
Friburgo, RJ.
Em setembro de 2002, graduou-se em Engenharia de Agrimensura
pela Universidade
Federal de Viosa, Viosa MG.
Em maro de 2003, iniciou o Curso de Mestrado em Engenharia
Civil, rea de
concentrao em Geotecnia Ambiental, pela Universidade Federal de
Viosa, Viosa
MG.
-
v
CONTEDO
Pgina
LISTA DE QUADROS
.................................................................................
viii LISTA DE FIGURAS
...................................................................................
ix
RESUMO.....................................................................................................
xii ABSTRACT
.................................................................................................
xiii INTRODUO GERAL
...............................................................................
1 CAPTULO 1
...............................................................................................
3 CARACTERIZAO DA EXPANSO URBANA NA APA PETRPOLIS .. 3 1. INTRODUO
........................................................................................
3 1.1. Consideraes
gerais.......................................................................
3 1.2. A APA Petrpolis
..............................................................................
4 1.3. O crescimento da populao e a expanso
urbana......................... 7 2. MATERIAIS E
MTODOS.......................................................................
11 2.1. Desenvolvimento da metodologia
.................................................... 11 2.1.1.
Seleo e aquisio de
imagens................................................ 12 2.1.2.
Pr-processamento correo geomtrica ...............................
12 2.1.3. Definio das classes legendas
.............................................. 13 2.1.4. Anlise das
caractersticas das classes ..................................... 13
2.1.5. Amostras significativas das classes a serem analisadas
........... 13 2.1.6. Aplicao da tcnica de classificao
........................................ 13 2.2. Classificao
supervisionada Algoritmo da Mxima
Verossimilhana
...............................................................................
14
3. RESULTADOS E
DISCUSSO...............................................................
15 3.1. Anlise dos resultados
.....................................................................
15 3.2. Avaliao dos impactos ambientais causados pelo
crescimento
urbano
.............................................................................................
24
3.2.1. Ocupao das encostas e topos de morros
............................... 24 3.2.2. Cortes e aterros que
comprometem a estabilidade do solo ....... 26 3.2.3. Ocupao ao
longo dos recursos hdricos ................................. 28
3.2.4. Remoo da cobertura vegetal
.................................................. 29 4. CONCLUSES
.......................................................................................
35 5. REFERNCIAS
BIBLIOGRFICAS........................................................
36
-
vi
Pgina
CAPTULO 2
...............................................................................................
37
SUSCETIBILIDADE DAS REAS DE RISCO A MOVIMENTOS DE MASSA NA APA
PETRPOLIS..................................................................
37
1. INTRODUO
........................................................................................
37
1.1. Consideraes
gerais.......................................................................
37 1.2. Agentes e causas dos movimentos de massa
................................. 38 1.3. Localizao da rea de
estudo ........................................................
42
2. MATERIAL E
MTODOS........................................................................
45
2.1. Desenvolvimento da metodologia
.................................................... 45 2.1.1.
MDEHC Modelo digital de elevao hidrograficamente
consistente..................................................................................
46 2.1.2. Carta de classes de
declividades............................................... 47
2.1.3. Mapa de uso do solo X
declividades.......................................... 47
3. RESULTADOS E DISCUSSO
..............................................................
48
3.1. Mapas temticos
..............................................................................
48
4. CONCLUSES
.......................................................................................
61
5. REFERNCIAS
BIBLIOGRFICAS........................................................
63
CAPTULO 3
...............................................................................................
65
ANLISE ESTRATGICA DE DECISO APLICADA SELEO DE REAS PARA A
EXPANSO URBANA
.....................................................
65
1. INTRODUO
........................................................................................
65
1.1. Consideraes
gerais.......................................................................
65 1.2. Organizao espacial das cidades e os fatores que direcionam
o
seu crescimento
...............................................................................
67 1.3. Localizao da rea de estudo
........................................................ 70
2. MATERIAIS E MTODOS
......................................................................
72
2.1. Desenvolvimento da metodologia
.................................................... 73 2.1.1.
Processo de anlise
...................................................................
74 2.1.2. Descrio dos
fatores.................................................................
74 2.1.2.1. Distncia dos cursos dgua (F1)
........................................ 76 2.1.2.2. Pedologia (F2)
.....................................................................
76 2.1.2.3. Geologia (F3)
......................................................................
78 2.1.2.4. Geomorfologia (F4)
............................................................. 78
2.1.2.5. Uso do solo (F5)
..................................................................
79 2.1.2.6. Zoneamento Ambiental (F6)
................................................ 81 2.1.2.7.
Classes de declividades (F7)
.............................................. 82 2.1.2.8. Distncia
do sistema virio (F8) .......................................... 82
2.1.2.9. Distncia das reas urbanizadas (F9)
................................. 82
-
vii
Pgina
2.1.3. Agregao dos fatores
............................................................... 82
2.1.4. Cenrios
finais............................................................................
84
3. RESULTADOS E DISCUSSO
..............................................................
88
4. CONCLUSES
.......................................................................................
91
5. REFERNCIAS
BIBLIOGRFICAS........................................................
92
CONSIDERAES FINAIS
........................................................................
94
-
viii
LISTA DE QUADROS
Pgina
CAPTULO 1
Quadro 1 Fluxograma das atividades
.............................................................. 12
Quadro 2 Uso da terra na APA Petrpolis, para os anos de 1985, 2001
e
2004
.................................................................................................
15
CAPTULO 2
Quadro 1 Agentes e causas dos escorregamentos
......................................... 40 Quadro 2 Fatores
deflagradores dos movimentos de massa .......................... 42
Quadro 3 Distribuio das classes de declividades em toda extenso
da
APA Petrpolis
.................................................................................
48
CAPTULO 3
Quadro 1 Restries utilizadas nas anlises
................................................... 73 Quadro 2
Fatores utilizados na anlise. Funes fuzzy adotadas e seus
respectivos pontos de
controle.........................................................
76
Quadro 3 Quadro contendo as classes de solo, as caractersticas
do
relevo, da cobertura vegetal, presso de uso antrpico e as reas
com declividades at 2% sujeitas inundaes. O quadro tambm apresenta
o resultado do cruzamento entre todos os temas e a adequabilidade
para cada nova classe ...........................
77
Quadro 4 Quadro contendo o resultado do cruzamento entre a
classes
geolgicas e as classes de declividades e a adequabilidade para
cada nova
classe..............................................................................
78
Quadro 5 Quadro contendo as classes geomorfolgicas e a
adequabilidade correspondente.
...................................................... 79
Quadro 6 Classes de vegetao e uso atual das terras
.................................. 80 Quadro 7 Quadro contendo as
zonas e suas adequabilidades ....................... 81 Quadro 8
Importncia relativa entre os fatores
................................................ 83 Quadro 9
Importncia relativa entre os fatores e os pesos ponderados
calculados de acordo com a matriz de atribuio
............................84
Quadro 10 Resumo dos cenrios finais propostos
............................................ 86
-
ix
LISTA DE FIGURAS
Pgina
CAPTULO 1
Figura 1 A APA
Petrpolis...........................................................................
5 Figura 2 Relevo de morros e montanhas, vistos do alto da Torre de
TV .... 6 Figura 3 Principais rios da APA Petrpolis: Rio Piabanha,
Rio
Quitandinha e Rio
Palatinato.........................................................
7
Figura 4 Divises de quarteires do Plano Koeler, Vila Imperial
de
Petrpolis, 1846, com o arruamento atual
....................................8
Figura 5 Morro da Glria, Petrpolis
.......................................................... 9 Figura
6 Imagem classificada,
1985............................................................ 16
Figura 7 Imagem classificada,
2001............................................................ 17
Figura 8 Imagem classificada,
2004............................................................ 18
Figura 9 Fotosseqncia de paisagens da APA Petrpolis .
...................... 20 Figura 10 rea de depsito de colvio e tlus
no sop do Pico da Maria
Bonita (a); paredes rochosos no Vale dos Esquilos, bairro Retiro
(b).
......................................................................................
21
Figura 11 Condomnio de luxo no Vale da Boa Esperana, Petrpolis
(a);
stio de pequena produo em Caxamb, tambm em Petrpolis (b).
................................................................................
22
Figura 12 Ncleo urbano de Corras, Petrpolis (a); loteamento
irregular
no Quitandinha, Petrpolis
(b)....................................................... 23
Figura 13 Planta de Petrpolis com divises dos lotes, 1868
....................... 25 Figura 14 Ocupao intensa no morro da
Glria, em Corras, Petrpolis.... 26 Figura 15 Ocupao em encosta no
bairro Santa Isabel .............................. 28 Figura 16 Rio
Santo Aleixo, travessia da adutora que abastece Mag (a);
rio Itamarati, vista montante do local de captao de gua para
abastecimento (b)
.................................................................
29
Figura 17 Sub-habitao dentro do rio na Ponte de Ferro,
Cascatinha,
Petrpolis
......................................................................................
30
Figura 18 Vista do reservatrio da barragem sobre o rio
Bonfim.................. 31
-
x
Pgina
Figura 19 Ocupao do Morro do moinho (a); ocupao recente, na
margem da BR-040, trecho entre o Quitandinha e Bingen (b) ....
33
Figura 20 Cascatinha, Petrpolis (a); bairro Roseiral, em
Petrpolis (b)..... 34 CAPTULO 2
Figura 1 Moradia desprovida de estrutura executada sem
controle
tcnico, alm da precariedade na coleta do esgoto domiciliar e do
lixo (a); corte no morro Cremerie
(b).......................................
39
Figura 2 Localizao da APA Petrpolis, no contexto das formaes
geolgicas do
Brasil.....................................................................
42
Figura 3 Encosta bastante erodida
........................................................... 43
Figura 4 Cicatriz de escorregamento na
BR-040....................................... 44 Figura 5 Vista
transversal de uma depresso espria de um MDE (a) e
da depresso espria preenchida (b)
.......................................... 47
Figura 6 Mapa hidrogrfico sobre o modelo de sombreamento
analtico .. 50 Figura 7 Carta de classes de declividades
................................................ 51 Figura 8 Mapa
de acidentes ocorridos sobre o arruamento e a carta de
classes de declividades
...............................................................
52
Figura 9 Mapa de uso e ocupao do solo sobre o modelo de
sombreamento
analtico...............................................................
53
Figura 10 Serra Estrela
................................................................................
49 Figura 11 Campo de mataces na estrada Petrpolis-Terespolis.
............ 54 Figura 12 Cicatriz de deslizamento em depsito de
tlus, Vila do rio
Itamarati
.......................................................................................
55
Figura 13 Ocupao de terrenos de colvios e tlus no Alto da Serra
(a)
e nas encostas da Estrada da Saudade, bairro Quissam (b). ...
56
Figura 14 Cicatrizes de escorregamentos de terra no alto do
morro, no
bairro
Floresta..............................................................................
57
Figura 15 Mapa de uso e ocupao do solo
................................................ 58 CAPTULO 3
Figura 1 Localizao da APA Petrpolis, no contexto do Estado do
Rio
de Janeiro
....................................................................................
70
Figura 2 rea rururbana em Petrpolis, Vale da Boa Esperana
.............. 71 Figura 3 Funes do conjunto fuzzy
.......................................................... 75
-
xi
Pgina
Figura 4 Espao estratgico de deciso
OWA........................................... 85
Figura 5 Posio dos cenrios finais no espao estratgico de deciso
... 86
Figura 6 Cenrios
finais..............................................................................
87
Figura 7 Proposta 1
....................................................................................
89
Figura 81 Proposta 2
....................................................................................
90
-
xii
RESUMO
BAPTISTA, Alessandra Carreiro, M.S., Universidade Federal de
Viosa, fevereiro de
2005. Anlise da paisagem e identificao de reas suscetveis a
movimentos de massa na APA Petrpolis RJ: subsdio ao planejamento
urbano. Orientadora: Maria Lcia Calijuri. Conselheiros: Eduardo
Antnio Gomes Marques e Carlos Ernesto Reynauld Schaefer.
A rea de Proteo Ambiental da Regio Serrana de Petrpolis -
APA
Petrpolis (RJ) apresenta caractersticas potenciais para o
desenvolvimento de reas
de risco, pois se posiciona em regio de topografia acidentada e
mostra-se em
processo acelerado e desordenado de urbanizao, principalmente,
em terras
petropolitanas. Este trabalho, implementado em trs captulos,
teve como objetivos: (1)
a caracterizao da expanso urbana; (2) a apresentao de um
diagnstico geral do
risco geolgico; (3) a proposio de reas para a expanso urbana que
no agravem o
problema dos movimentos de massa. Para isso, e tendo como base o
Zoneamento
Ambiental da APA Petrpolis, foram apontados os processos
geolgicos-geotcnicos
existentes, sua principais causas e fatores fsico-antrpicos
condicionantes, e a partir
dos dados digitais existentes, as informaes foram analisadas e
classificadas como
fatores ou restries para o processo denominado Anlise
Multicritrio, atravs dos
quais foram gerados cenrios finais para a tomada de deciso.
Pretende-se, assim,
gerar subsdios para a busca de solues e futuras intervenes, por
parte do poder
pblico municipal.
-
xiii
ABSTRACT
BAPTISTA, Alessandra Carreiro, M.S., Universidade Federal de
Viosa, February of 2005. Landscape analysis as well as
identification of vunerable areas to mass movements in the EPA
(Environmental Protected Areas) Petrpolis Region (Southeast
Brazil): Input for further urban planning. Adviser: Maria Lcia
Calijuri. Committee Members: Eduardo Antnio Gomes Marques and
Carlos Ernesto Schaefer.
The Environmental Protection Area - EPA (Southeast Brazil)
presents potential
characteristics for developing mass movements risk areas a it is
located in a region
with steep topography which has been suffering an accelerated
and disordered
occupation. This work has the aim of (1) characterize urban
occupation increase (2)
present a general evaluation of geological risk and (3) propose
areas for future urban
occupation with no or minimal mass movements risk. Based upon an
Environmental
Zoning of Petrpolis EPA the existing geological-geotechnical
processes and their
main physical and anthropic causes and factors were pointed out.
Digital data were
analyzed and classified as factors or restrictions through out a
so called Multi-Criteria
Analysis process, which has generated final scenes for
hierarquization and decision.
The methodology used allows the production of reliable data that
can be used by local
authorities for future decisions and urban planning.
-
1
INTRODUO
O uso inadequado e desordenado do solo urbano leva a um
crescente processo de
degradao das paisagens, trazendo como conseqncias a diminuio da
qualidade
de vida e a deflagrao de acidentes que levam a perdas humanas e
materiais. Isso
faz com que temas como a expanso urbana, risco geolgico e
acidentes naturais
despertem um interesse cada vez maior de especialistas,
principalmente entre os
profissionais que trabalham junto ao meio fsico e antrpico.
Desde os primrdios do processo de urbanizao, a estrutura das
cidades est
impregnada das caractersticas comportamentais do sistema
geolgico, as quais
determinam o desempenho do meio fsico, seja de modo sutil ou
ostensivo. Dessa
forma, os assentamentos antigos ajustam-se a fatores
geoderivados, como a presena
de gua, a conformao do relevo, a natureza e a disponibilidade de
materiais de
construo (CARVALHO e PRANDINI, 1998).
Um dos problemas mais srios enfrentados pelas cidades
brasileiras, principalmente
as de porte mdio, a expanso urbana desordenada, agravada pela
falta de
planejamento. Em 1940, a populao urbana representava 30% da
populao total;
em 1970, ela j alcanava 55% e em 2000, passava de 80% (MELLO,
2002).
SILVA (1993) e LIMA (1998) afirmam que o maior problema para as
cidades
brasileiras no o seu crescimento em si, mas sim a concentrao na
distribuio da
populao. Afirmam, ainda, que as cidades com populao entre 100
mil e 500 mil
habitantes podero apresentar grande nmero de problemas, uma vez
que possuem
uma maior participao relativa da populao brasileira. Assim,
recomendam um
planejamento adequado, j no presente, para evitar problemas
futuros.
Entretanto, observa-se a inadequabilidade das normas realidade
dos terrenos em
relao a suas aptides, marcando a falncia das polticas urbanas,
uma vez que tais
polticas tendem a impor natureza os projetos padres, em vez de
adequ-los
natureza dos terrenos.
No Brasil, so freqentes os casos de escorregamentos em regies
urbanizadas,
provocando, periodicamente, grandes prejuzos econmicos e
sociais.
Tais processos compreendem os movimentos gravitacionais de
massa, as diversas
formas de eroso, o solapamentos de margens ribeirinhas, o
assoreamento de cursos
dgua, a inundao e os colapsos e subsidncias. A gravidade desses
processos
avaliada em funo das caractersticas do local onde ocorrem, ou
seja, em funo de
variveis como tipo de solo, pluviosidade, geometria das
encostas, presena ou
ausncia de vegetao, tipos litolgicos, comportamento antrpico,
entre outros.
-
2
Desse modo, o planejamento ou o gerenciamento territorial requer
um bom
diagnstico da rea de interesse, o qual deve abranger a
caracterizao fisiogrfica,
biolgica e humana do local ou regio, bem como as inter-relaes
entre esses
fatores, possibilitando a compreenso de sua dinmica, indicando
suas limitaes e
potencialidades, para que se estabeleam restries legais
adequadas e se subsidiem
os planos e projetos de interveno, sejam estes de cunho
preventivo ou corretivo.
Nesse contexto, encontra-se a APA Petrpolis, alvo desse estudo,
administrada pelo
IBAMA, situada em rea de Mata Atlntica, apresentando diversidade
e riqueza de
recursos naturais relativamente bem conservados nos contrafortes
da Serra do Mar,
sofrendo, porm, fortes impactos na rea compreendida no vale do
Piabanha, onde se
situa a cidade de Petrpolis.
Este estudo teve como embasamento terico o documento contendo o
Zoneamento
Ambiental da rea de Proteo Ambiental da Regio Serrana de
Petrpolis APA
Petrpolis. Esse documento foi realizado em duas etapas: a
primeira, conforme
proposta aprovada pelo IBAMA, foi realizada em 1998 com recursos
do Oramento da
Unio, em parceria com o IBAMA, atravs do seu Comit Gestor. Nessa
etapa, foram
efetuados os estudos bsicos de caracterizao e diagnstico dos
meios fsico,
bitico, scio-econmico e cultural. Na segunda etapa, concluda em
2001, a anlise
dos dados e sua integrao permitiram a elaborao de mapas bsicos
(solos,
geologia, geomorfologia, uso do solo, dentre outros), culminando
na formao do
banco de dados georreferenciados elaborado pelo Instituto de
Ecologia e Tecnologia
do Meio Ambiente ECOTEMA e a Prefeitura Municipal de Petrpolis,
com recursos
do Fundo Nacional do Meio Ambiente FNMA.
O presente trabalho teve por objetivo detectar e diagnosticar os
fatores de risco nos
movimentos de massa, confrontando declividade e unidades
geotcnicas, a partir de
uma base de dados georreferenciada e integrada em um SIG,
permitindo, assim, a
abstrao de indicadores potenciais para tais fenmenos e a
caracterizao de
possibilidades de um melhor ordenamento do uso do solo urbano,
com o mapeamento
de reas adequadas expanso urbana.
Para tanto, o estudo est estruturado em trs captulos: o primeiro
utilizou-se de
tcnicas de sensoriamento remoto para identificar e caracterizar
a evoluo urbana, a
partir da classificao de imagens orbitais, em pocas distintas. O
segundo, a partir
dos mapas bsicos e da gerao de novos temas, avaliou os processos
da dinmica
superficial na APA Petrpolis, diagnosticando os riscos
ocasionados por estes,
analisando fatores fsicos e antrpicos relevantes. E, para
finalizar, o terceiro captulo
contemplou o mapeamento de reas adequadas expanso urbana,
utilizando a
avaliao multicritrio como mtodo de suporte tomada de deciso.
-
3
CAPTULO 1
CARACTERIZAO DA EXPANSO URBANA NA APA PETRPOLIS
1. INTRODUO
1.1. Consideraes gerais
O desenho das cidades, bem como a formao da paisagem urbana,
decorrente,
dentre outros fatores, da interao das atividades sociais e o
meio ambiente, podendo-
se considerar a forma urbana como o produto das aes do homem
sobre o meio
natural, tornando-se necessrio estabelecer, na configurao da
paisagem urbana,
uma relao harmnica entre esse meio e os objetos construdos.
A maneira como o homem atua sobre o territrio e o torna um espao
humanizado, e
conseqentemente define a paisagem, proveniente de uma srie de
fatores. A forma
do espao natural, a princpio, o fator determinante na situao das
aglomeraes
sobre a superfcie terrestre. Condicionantes como o solo, o
clima, a formao
geolgica e a vegetao afetam diretamente a escolha do local para
se iniciar um
assentamento. Desse modo, entende-se que as caractersticas do
espao natural
constituem um dos primeiros reguladores a fornecer as diretrizes
da configurao da
paisagem urbana (MELLO, 2002).
Segundo SANTOS et al. (1998), os processos de urbanizao das
cidades h muito
vm ocorrendo de forma desordenada, margem de um planejamento
criterioso e que
deve considerar, alm das necessidades vitais do homem, a
fragilidade e as
caractersticas do ambiente no qual ele se instala. Planejar a
ocupao e o uso do solo
sem conhecer as suas limitaes e potencialidades pode significar,
na melhor das
hipteses, a imputao de prejuzos financeiros aos empreendedores,
sejam eles
pblicos ou privados.
O municpio de Petrpolis, principal constituinte da APA
Petrpolis, pode ser citado
como exemplo, pois teve seu crescimento de forma espontnea, sem
planejamento
mais efetivo, mesmo possuindo diretrizes prvias, criando situaes
de confronto entre
o suporte natural e os objetos construdos.
-
4
A proteo do meio ambiente constitui-se em uma prioridade, aps
sculos de
utilizao irracional dos recursos naturais e a crescente
especulao imobiliria.
Polticas voltadas para a proteo do meio ambiente so
desenvolvidas pelas
autoridades, mas mostram-se insuficientes, levando ao
comprometimento da
distribuio da vegetao dentro das cidades, bem como a ocupao de
reas,
ambientalmente frgeis como as reas de mananciais e encostas.
Nesse contexto, as Unidades de Conservao so determinadas reas do
territrio
nacional destinadas proteo de seus atributos naturais. A rea de
Proteo
Ambiental - APA constitui-se em uma modalidade de Unidade de
Conservao.
Indicada para os municpios, as APA's no requerem que a rea seja
de domnio
pblico, o que torna a sua implantao facilitada com a participao
das comunidades
na gesto do meio ambiente local.
As APA's no inviabilizam a propriedade privada e suas diferentes
formas de utilizao
econmica sustentvel. Ao contrrio, as atividades econmicas
sustentveis
praticadas nas propriedades inseridas nas APA's podem ter um
tratamento
empresarial diferenciado, colocando o meio ambiente em
perspectiva estratgica.
Tais reas contam com prioridade para obteno de crditos e
financiamentos oficiais
e reconhecimento pelas condutas conservacionistas praticadas em
seu interior.
1.2. A APA Petrpolis
Petrpolis uma das quatro glebas disjuntas que constituem a APA
Petrpolis, criada
em 1982, pelo Decreto Federal 87.561, de 13/09/82 e oficializada
em 1992. a
primeira APA federal criada no pas. Foi instituda com o intuito
de ampliar o
conhecimento e facilitar o entendimento sobre as origens da
ocupao das terras
envolvidas pela APA, notadamente as terras petropolitanas, e sua
influncia nas reas
subjacentes a sua periferia, bem como sua evoluo at os dias
atuais e levando-se
em considerao as terras limites com os municpios de Duque de
Caxias, Mag e
Guapimirim que tm a sua poro dentro da Unidade de Conservao
(Figura 1),
FNMA/INSTITUTO ECOTEMA (2001).
-
5
Fonte: APA Petrpolis, 2001
Figura 1 A APA Petrpolis.
A APA Petrpolis tem na sua posio geogrfica, em torno da latitude
22 30S, na
influncia martima e nas correntes de circulao atmosfrica
perturbadas, alm dos
contrastes morfolgicos de seu relevo, os elementos
condicionantes de suas
caractersticas climticas.
As precipitaes mais elevadas so registradas nos meses de
dezembro, janeiro e
fevereiro, coincidindo com a chegada das frentes frias e a
incidncia do maior ndice
de radiao.
A precipitao maior na vertente oriental e no incio do reverso da
Serra,
decrescendo para o norte da rea. No chega a ocorrer dficit
hdrico acentuado,
mesmo verificando-se uma estao mais seca nos meses de
inverno.
So freqentes as chuvas intensas de vero, com grande precipitao
por unidade de
tempo, que so responsveis por deslizamentos, quase sempre com
vtimas quando
ocorrem na rea urbana. Isto devido s frentes frias que penetram
rapidamente
encontrando alto ndice de umidade e condies de circulao, que
produzem
-
6
violentos aguaceiros ou permanecem estacionrias, saturando o
solo com a
precipitao contnua, provocando tais deslizamentos
(FNMA/INSTITUTO ECOTEMA,
2001).
A APA Petrpolis est inserida na Regio Fitoecolgica da Floresta
Ombrfila Densa,
conhecida nesta faixa litornea como Mata Atlntica, apresentando
fitofisionomias
desde florestal at campestre (graminide), ocorrendo em paisagens
essencialmente
naturais (floresta e vegetao rupestre) ou em reas fortemente
antropizadas
(urbanas), como ilustra a Figura 2.
Fonte: FNMA/ECOTEMA, 2001
Figura 2 Relevo de morros e montanhas, vistos do alto da Torre
de TV.
A Floresta Ombrfila Densa, com suas formaes Submontana, Montana
e Alto
Montana, a cobertura vegetal clmax da regio, em estgios inicial,
intermedirio e
avanado de sucesso secundria nas reas antropizadas. Nos solos
rasos e/ou junto
aos afloramentos rochosos, a vegetao gramnio-herbcea, arbustiva
em alguns
trechos, identificada como vegetao rupestre (FNMA/INSTITUTO
ECOTEMA,
2001).
Em funo da Serra dos rgos, a APA Petrpolis tem sua hidrografia
dividida em
dois sistemas principais de drenagem: o primeiro, situado na
encosta atlntica,
formado por cursos dgua pequenos e jovens, que nascem nos locais
mais altos da
Serra dos rgos e correm para a Baa de Guanabara. O segundo
sistema localiza-se
na encosta interna da Serra dos rgos e constitudo por rios que
atravessavam
-
7
grande extenso da APA, correndo para o rio Paraba do Sul. Na
vertente interna
encontram-se os principais rios, com destaque para o principal
deles, o Piabanha
(Figura 3).
Figura 3 Principais rios da APA Petrpolis: Rio Piabanha, Rio
Quitandinha e Rio Palatinato.
Quanto s reas antropizadas, grande parte da APA ocupada por
ncleos urbanos e
suburbanos, com reas em expanso urbana, com reflorestamentos,
pastagens e
lavouras, espaos com mltiplas atividades ao longo das rodovias,
stios em geral e
residncias em condomnios de alto padro construtivo.
So significativos os afloramentos rochosos por toda a rea,
principalmente ao norte,
ora totalmente desnudos, ora cobertos por musgos, liquens e
bromlias.
-
8
3.1. O crescimento da populao e a expanso urbana
A histria da ocupao da APA Petrpolis confunde-se com a prpria
histria de
Petrpolis, distinguindo-se, assim, trs fases distintas de
evoluo: a primeira
referente ao perodo de 1725 a 1843, ou Territrio Pr-Colonial
Petropolitano, no qual
ocorreu o condicionamento e a ocupao das futuras terras
petropolitanas, a segunda,
referente ao perodo de 1843 a 1857, ou Territrio Colonial de
Petrpolis, no decorrer
do qual se verificou a implantao e evoluo da Imperial Colnia de
Petrpolis; a
terceira, de 1857 em diante, ou Territrio Municipal de
Petrpolis, quando se consolida
a formao e ocupao urbana, a partir do Plano Koeler, e inicia-se
a emancipao
poltica do territrio petropolitano (FNMA/INSTITUTO ECOTEMA,
2001).
A deciso da Coroa Portuguesa, tomada em 1698, para a abertura do
Caminho Novo,
ligando as Minas de Ouro de Minas Gerais Baia de Guanabara, fez
com que o
homem branco penetrasse, conquistasse e ocupasse o
territrio.
Dentro desta conjuntura que o engenheiro Major Julio Frederico
Koeler concebeu a
idia de criao de uma colnia agrcola-industrial, estabelecendo-a
no eixo rodovirio
que estava sendo modernizado para integrao da Provncia de Minas
Gerais Corte,
projeto acolhido com simpatia pelo ento Imperador D. Pedro II
(Figura 4).
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 4 Divises de quarteires do Plano Koeler, Vila Imperial de
Petrpolis, 1846, com o arruamento atual.
-
9
A partir de 1845, a colnia recebeu o primeiro contingente de
imigrantes alemes, o
que o estimulou a ampliar a base territorial do projeto que teve
incio com a doao da
Fazenda Quitandinha a D. Pedro II, em 1846, cuja integrao
constituiu o embrio da
Imperial Fazenda de Petrpolis.
Dez anos aps, os movimentos de emancipao poltico-administrativos
tm xito e
Petrpolis elevada categoria de cidade, pela Lei Provincial N
961, de 29 de
setembro de 1857, instalando-se o Municpio em 17 de junho de
1859.
No perodo compreendido entre 1845 e 1950 houve um intenso
crescimento
populacional proveniente de pessoas originrias de outros pases e
de outras cidades
do Estado do Rio de Janeiro e do Estado de Minas Gerais.
A atividade fabril estimulada a partir de meados do sc. XIX com
o fracasso da colnia
agrcola e com as restries atividade madeireira, alm do apoio da
Coroa Imperial,
transformaram Petrpolis, que viu sua populao crescer e ocupar
novos espaos.
Segundo Gonalves e Guerra (2001), foi a partir da dcada de 60 at
o incio de
dcada de 80 que o crescimento populacional tornou-se expressivo.
Nesse perodo,
foram verificadas as maiores taxas de crescimento populacional e
identificados os
maiores problemas ambientais, decorrentes do crescimento
acelerado e o
empobrecimento da populao em funo da crise que afetou as
indstrias locais,
mais acentuadamente na dcada de 70. A populao de baixo poder
aquisitivo passou
a ocupar as encostas que at ento estavam preservadas por sua
vegetao e devido
s limitaes impostas pelo relevo (Figura 5).
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 5 Morro da Glria, Petrpolis.
-
10
Considerando-se que j em 1991, 71% de toda a populao da APA
Petrpolis estava
contida no principal ncleo urbano do Municpio de Petrpolis, o
Distrito Sede, os
dados histricos da expanso urbana levam-nos constatao de um
crescimento
desordenado em direo s reas perifricas do principal ncleo urbano
e, tambm,
aos demais Distritos de Petrpolis. Esse processo tambm foi
observado nos demais
municpios.
A partir de meados da dcada de 80, a populao passou a
concentrar-se nos 1o e 2o
distritos, Petrpolis e Cascatinha respectivamente. Entretanto, a
expanso
populacional j se fazia presente nos 3o e 4o distritos (Itaipava
e Pedro do Rio) com a
transformao da regio, at ento caracterizada por stios e moradias
de lazer, em
reas mais intensamente ocupadas por condomnios e residncias de
uma populao
oriunda dos bairros de classe mdia da cidade do Rio de
Janeiro.
A cidade de Petrpolis e os ncleos urbanos ocupados pelos
Municpios de Duque de
Caxias, Mag e Guapimirin, envolvidos pela APA, no fogem regra do
rpido
crescimento populacional observado na maioria das cidades dos
pases em
desenvolvimento e, principalmente, no Brasil, onde a taxa de
urbanizao atinge hoje
cerca de 80%. Verifica-se que esse crescimento no foi
acompanhado pela expanso
e melhoria das infra-estruturas, que contribuem decisivamente
para a qualidade de
vida, e nem foi objeto de polticas pblicas que evitassem os
impactos negativos sobre
os recursos naturais, que vm tornando-se escassos diante da
forma desordenada de
sua expanso sobre a periferia (FNMA/INSTITUTO ECOTEMA,
2001).
As reas mais desvalorizadas ou de preservao permanente, como
topos de morros
e margens de rios, passaram a ser ocupadas por famlias operrias,
que no tinham
onde morar ou no foram contempladas nem pelos grandes
empreendedores
imobilirios nem pelo poder pblico, com moradias prprias e
adequadas. Essas
famlias foram atradas pela construo civil, em decorrncia de um
boom do
mercado imobilirio na regio.
Os demais municpios que compem a APA apresentaram uma dinmica
semelhante,
principalmente Guapimirim, com acentuado crescimento
populacional e ocupao de
reas verdes at ento preservadas (FNMA/INSTITUTO ECOTEMA,
2001).
-
11
2. MATERIAIS E MTODOS
A grande variabilidade espacial das caractersticas fsicas
contidas na APA Petrpolis
coloca em evidncia o uso de dados de sensoriamento remoto como
provedor de uma
base de dados atravs de imagens de satlites.
A expanso urbana foi caracterizada por meio da classificao de
imagens orbitais, de
onde foram extradas informaes para o reconhecimento de padres e
objetos
homogneos.
Para este fim, foram utilizadas trs imagens orbitais
(rbita-ponto 217,076 sistema
Landsat e rbita-ponto 151,125 do programa
sino-brasileiro:CBERS). A primeira, do
Landsat 5-TM, com data de 05 de agosto de 1985 e a segunda, do
Landsat 7-ETM+,
com data de 06 de agosto de 2001 e a terceira do CBERS, 31 de
agosto de 2004.
Todas as imagens foram trabalhadas no sistema de tratamento de
imagens do
software GIS Idrisi, Version Kilimanjaro, maio de 2003, The
Clark Labs for
Cartographic Tecnology and Geographic Analysis. Este software
foi escolhido por ser
didtico, por possuir uma interface grfica de fcil entendimento e
pelo custo
relativamente baixo.
O software Spring verso 4.1, Instituto de Pesquisas Espaciais
INPE, Copyright
2004 foi utilizado para o georreferenciamento da imagem CBERS,
tendo como base o
mapa da malha viria cedido pelo FNMA/ECOTEMA, na escala
1:25.000.
A interpretao visual e a extrao das amostras de treinamento
foram feitas a partir
da composio das bandas 3, 4 e 5. Apenas estas trs bandas foram
selecionadas
para o processamento das imagens, pois, segundo Ribeiro (2001),
as classes de uso
da terra so melhor distinguidas por tais bandas, uma vez que
possuem um menor
grau de correlao, diminuindo a redundncia entre os dados. Tambm
foi utilizado o
Mapa de Vegetao e Uso Atual das Terras, cedido pelo
FNMA/ECOTEMA, na escala
1:25.000. Este mapa serviu de referncia para a coleta das
amostras de treinamento.
O software ArcGIS 8.1, Environmental Systems Research Institute,
Inc foi utilizado
para execuo do layout final das imagens raster para ilustrao e
posterior
impresso.
2.1. Desenvolvimento da metodologia
A metodologia sugerida segue o fluxograma apresentado no
Quadro1.
-
12
Quadro 1 Fluxograma das atividades.
2.1.1. Seleo e aquisio das imagens
As imagens utilizadas estavam disponveis no formato Geotif, para
os anos 1985,
1988, 2000, 2001 e 2004. As imagens referentes aos anos 1985,
2001 e 2004 foram
preferidas, em razo da existncia de menor porcentagem de
nuvens.
2.1.2. Pr-processamento correo geomtrica
Segundo o IBGE (2001), a correo geomtrica produz o
georreferenciamento da
imagem, ou seja, estabelece uma relao geomtrica entre os pixels
da imagem e as
coordenadas cartogrficas da rea correspondente. Atravs da correo
geomtrica a
imagem adquire propriedades de um mapa, com todos os pixels
referenciados a um
sistema de Projeo Cartogrfica.
Para este trabalho, no houve a necessidade de se proceder a uma
correo
geomtrica rigorosa das imagens Landsat, visto que tais imagens j
possuiam um pr-
processamento, com a correo geomtrica da imagem baseada nos
parmetros da
rbita do satlite, alm de j estarem georreferenciadas.
-
13
A imagem CBERS foi georreferenciada no software Spring, tendo a
malha viria como
base para os pontos de controle. Utilizou-se o mdulo de registro
em tela, que
consistiu em uma transformao geomtrica que relacionou as
coordenadas de
imagem (linha, coluna) com as coordenadas de um sistema de
referncia. Neste
trabalho, o sistema de referncia utilizado foi o sistema de
coordenadas planas da
projeo UTM/SAD 69. O registro apenas usou transformaes
geomtricas simples
para estabelecer um mapeamento entre as coordenadas de imagem e
as coordenadas
geogrficas.
2.1.3. Definio das classes legendas
Com base nas respostas espectrais, nas caractersticas texturais
dos elementos
contidos nas imagens e principalmente na contextualizao da
mancha urbana,
procurou-se definir as classes de uso do solo e cobertura
natural da terra apoiando-se
nas classes possveis de serem observadas e obtidas atravs de
imagens orbitais.
2.1.4. Anlise das caractersticas das classes
Definidas as classes de interesse, passou-se observao das
caractersticas
espectrais destas classes e aplicao das tcnicas de classificao,
considerando
duas categorias, as classes bem definidas espectralmente e as
classes extradas por
interpretao visual.
2.1.5. Amostras significativas das classes a serem
analisadas
A escolha das amostras uma etapa importante do processo que pode
comprometer
os resultados da classificao.
As amostras foram retiradas pela interpretao visual das imagens,
auxiliadas pelo
mapa de vegetao e uso das terras, do ano de 2000, escala
1:25000, disponvel em
formato digital.
-
14
2.1.6. Aplicao da tcnica de classificao
Para a classificao das classes, utilizou-se a Classificao
Supervisionada por
Mxima Verossimilhana. Foram retiradas as amostras de
treinamento
correspondentes s classes de interesse e utilizando-se o
algoritmo da Mxima
Verossimilhana obteve-se a classificao de todas as classes.
As assinaturas espectrais utilizadas na classificao foram:
formaes florestais,
pastagem, afloramento rochoso, agricultura, rea urbana, solo
exposto e cobertura de
nuvens.
2.2. Classificao Supervisionada Algoritmo da Mxima
Verossimilhana
O processo de classificao digital tem por finalidade associar
nmeros digitais (DN)
aos pixels de uma imagem com cdigos de temas especficos. O
resultado desse
processo apresentado por meio de classes espectrais, ou seja,
reas que possuem
caractersticas espectrais semelhantes. O processo de classificao
digital transforma
nveis de cinza de diversas bandas espectrais em um nmero
reduzido de classes
representadas em uma nica imagem.
Na classificao supervisionada, deve-se conhecer previamente a
rea de estudo e
definir as amostras de treinamento, que representaro o
comportamento mdio de
cada classe. Essas amostras foram utilizadas como padres de
variabilidade espacial
no processo de classificao.
O mtodo da Mxima Verossimilhana (Moreira, 2001) um dos mais
aplicados para
a classificao supervisionada no tratamento de dados de satlites.
A probabilidade de
um pixel pertencer a uma determinada classe definida a partir do
contorno de cada
classe. Esses contornos apresentam um ajuste baseado em uma
distribuio normal
ou Gaussiana das amostras de treinamento. Esse mtodo representa
um avano em
relao ao mtodo da distncia Euclidiana.
-
15
3. RESULTADOS E DISCUSSO
3.1. Anlise dos resultados
Foram realizadas trs classificaes supervisionadas pelo algoritmo
da Mxima
Verossimilhana, uma para a imagem de 05/08/1985, outra para a
imagem
06/08/2001 e para a imagem 31/08/2004, como mostram as Figuras
6, 7 e 8.
O levantamento do uso da terra de grande importncia, na medida
em que os
efeitos do uso desordenado causam deteriorao no ambiente. A
expresso
"uso do solo" pode ser entendida como a forma pela qual o espao
est sendo
ocupado pelo homem.
No perodo entre 1985 e 2004, o processo de urbanizao foi
acompanhado de
profundas alteraes no uso e ocupao do solo, como mostra o Quadro
2.
Quadro 2 Uso da terra na APA Petrpolis, para os anos de 1985,
2001 e 2004.
REA EM km2 CLASSES 1985 2001 2004
Mata 346,75 306,60 320,86
Pastagem 33,38 48,16 37,80
Afloramento Rochoso 41,21 56,00 44,04
Agricultura 78,57 78,06 89,29
rea Urbana 68,85 97,75 100,91
Solo Exposto 2,23 5,26 1,90
Nuvem 23,81 2,97 -
TOTAL 594,80 594,80 594,80
-
16
-
17
-
18
-
19
Mais de 50% da rea de proteo ambiental se encontra ainda com
cobertura
vegetal natural, composta em sua maioria por extensos fragmentos
florestais,
sendo a classe Formaes Florestais composta, principalmente,
pelas reas
da Reserva Ecolgica da Alcobaa, Serra da Maria Comprida, pelo
trecho da
Fazenda Inglesa-Rocio e morrotes no permetro urbano municipal,
em
Petrpolis; pelo Parque Municipal da Taquara no Municpio de Duque
de
Caxias e pelo trecho ao longo do crrego Itacolomi, em Mag. A rea
protegida
coberta por diferentes tipos de vegetao que variam das densas
florestas
vegetao rasteira.
A floresta ombrfila densa a comunidade clmax da regio,
integrante da
Mata Atlntica, tem sua maior expresso nas serras onde nascem os
rios e
crregos que vertem para a Baixada ou ainda as florestas das
cabeceiras do
crrego do Meio e o rio da Cidade que desguam na bacia do rio
Paraba do
Sul. Diversas manchas de florestas, de vrios tamanhos, tambm
esto
dispersos por toda a APA. Em princpio, a distino desses tipos
diferentes no
foi considerada essencial, e a vegetao foi ento generalizada em
uma classe
apenas.
A Figura 9 ilustra algumas formaes vegetais: a regio do vale do
rio
Piabanha, Carangola. O Pico do Alcobaa se sobressai na foto, ao
fundo,
montanhas do Parque da Serra dos rgos (a); picos e penedos da
Serra da
Maria Comprida (b).
-
20
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 9 Fotosseqncia de paisagens da APA Petrpolis.
A classe Pastagem engloba todas as feies diferentes das
demais
classificadas e no somente reas tpicas de pastagens, como so
as
correspondentes cobertura vegetal graminide e gramneo-herbcea,
de
origem antrpica, utilizada, principalmente, para o criatrio de
animais bovinos
e eqinos.
Os afloramentos rochosos (Figura 10) so superfcies de rochas
expostas
apresentando, por vezes, pequenas reas recobertas por fina
camada de
materiais decompostos (solos incipientes), a vegetao
gramneo-herbcea e
arbustiva em alguns trechos.
-
21
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 10 rea de depsito de colvio e tlus no sop do Pico da
Maria Bonita (a); paredes rochosos no Vale dos Esquilos, bairro
Retiro (b).
Afastados dos principais centros urbanos, esto os stios de
pequena
produo, com agricultura de subsistncia e criao de pequenos
animais, cuja
produo excedente comercializada na vizinhana e os stios de lazer
ou
condomnios de luxo, onde a distncia no compromete o nvel de
qualidade de
vida, o que vem a ser compensado pela tranqilidade e pela
natureza ainda
preservada (Figura 11).
A imagem CBERS possui padres espectrais (cores e textura)
diferentes das
imagens Landsat, alm de possuir resoluo de 20m, contrastando com
a
resoluo de 30m das imagens Landsat. Apesar das diferenas entre
as reas
encontradas para as classes na imagem CBERS, observou-se uma
coerncia
na classe rea Urbana, que a classe de maior relevncia para este
estudo.
-
22
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 11 Condomnio de luxo no Vale da Boa Esperana, Petrpolis
(a); stio de pequena produo em Caxamb, tambm em Petrpolis (b).
A classe Cobertura de Nuvens foi criada para que no houvesse
superposio entre esta e Solo Exposto, encontrado,
principalmente, em rea
urbana.
A mancha urbana, representativa do crescimento da ocupao,
apresenta em
Petrpolis caractersticas bastante significativas das
transformaes antrpicas
pelas quais a cidade passou entre os anos de 1985 e 2004 (Figura
12).
A ocupao pode ser, tambm, caracterizada por uma ocupao
desordenada,
mas em reas no adensadas, seja por invases ou por ocupao
orientada,
-
23
onde foi feito um parcelamento e distribuio de lotes sem
critrios urbansticos
ou dentro das regulamentaes municipais, com o agravante ainda de
serem
em reas protegidas por lei.
Nos Distritos petropolitanos envolvidos pela APA e nos ncleos
urbanos dos
demais municpios, a ocupao apresenta um nvel acentuado de
habitaes
com caractersticas de sub-habitao e favelizao, em reas at
ento
valorizadas pelo mercado imobilirio.
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 12 Ncleo urbano de Corras, Petrpolis (a); loteamento
irregular no Quitandinha, Petrpolis (b).
-
24
3.2. Avaliao dos impactos ambientais causados pelo crescimento
urbano
Como este captulo enfoca a construo da paisagem pela expanso
urbana,
procurou-se listar e analisar as atividades que tm como
conseqncia
impactos negativos paisagem local:
ocupao das encostas e topos de morro; cortes e aterros que
comprometem a estabilidade do solo; ocupao ao longo dos recursos
hdricos; remoo da cobertura vegetal.
3.2.1. Ocupao das encostas e topos de morros
A regio onde se encontra situada a rea urbana da APA Petrpolis
tem sua
topografia formada por relevo acidentado com grandes desnveis
altimtricos,
tornando-se um obstculo para o crescimento da cidade.
Pode-se considerar que at por volta de 1900 eram poucos os
recursos que o
homem possua para alterar o meio fsico. O prprio material
utilizado nas
edificaes no permitia grandes transformaes no territrio. As
edificaes
eram produzidas utilizando-se materiais encontrados na prpria
regio. Por
isso, eram escolhidos locais onde fosse mais fcil executar as
construes, ou
seja, em reas planas, como ilustra a planta de Petrpolis de 1868
(Figura 13),
os lotes seguiam-se ao longo dos rios e tinham mais profundidade
que largura
(55mX110m).
-
25
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 13 Planta de Petrpolis com divises dos lotes, 1868.
Observa-se que at 1960 a existncia de vales que possibilitassem
a expanso
dos ncleos urbanos, principalmente em Petrpolis, evitou a ocupao
das
encostas dos morros, no havendo, portanto, impactos negativos
diretos sobre
a topografia local.
A partir de 1970, a cidade de Petrpolis entrou num processo de
urbanizao
acelerado, principalmente depois da construo da rodovia Rio-Juiz
de Fora
(atual BR 040) em meados de 1970 e mesmo possuindo cdigos e
decretos
que regulamentassem a forma de ocupao, essa se deu de forma
desordenada. Como os fundos dos vales j se encontravam
urbanizados,
passou-se a ocupar as encostas desses vales, como ilustra a
Figura 14, onde
se observa uma antiga vooroca tratada com concreto projetado e
escadas de
drenagem.
-
26
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 14 Ocupao intensa no morro da Glria, em Corras,
Petrpolis.
3.2.2. Cortes e aterros que comprometem a estabilidade do
solo
As caractersticas naturais de uma regio influenciam
decisivamente o
processo de expanso urbana e a determinao do uso do solo
adequado para
certa rea. De acordo com o tipo de solo esto relacionadas
caractersticas
relativas resistncia a cargas, umidade, plasticidade,
permeabilidade, etc.,
que devem ser levadas em conta na elaborao de projetos
destinados
execuo de obras da construo civil.
Segundo o estudo elaborado para o Zoneamento Ambiental da APA
Petrpolis
realizado pelo FNMA/ECOTEMA (2001), a composio pedolgica dos
solos
da APA formada de seis classes de solos:
-
27
LVa1 - Latossolo Vermelho-Amarelo alumnico A moderado e
proeminente textura argilosa fase floresta ombrfila densa relevo
forte ondulado.
(declividade de 20 a 30%).
LVa2 - Associao Latossolo Vermelho-Amarelo A moderado e
proeminente + Cambissolo Hplico Tb A moderado ambos alumnicos
textura argilosa fase
floresta tropical pereniflia relevo forte ondulado e montanhoso.
(declividade de
30 a 60%).
LVa3 - Associao Latossolo Vermelho-Amarelo + Cambissolo Hplico
Tb A moderado ambos licos A moderado textura argilosa + Solos
Litlicos Tb
distrficos A proeminente textura mdia fase floresta ombrfila
densa relevo
forte ondulado e montanhoso. (declividade de 30 a 60%).
CX - Associao Cambissolo Hplico substrato sedimentos
colvio-aluvionares + Argissolo Vermelho-Amarelo ambos Tb distrficos
A moderado e
proeminente textura indiscriminada fase floresta ombrfila densa
de vrzea
relevo ondulado e forte ondulado. (declividade de 15 a 25%).
RU - Associao Neossolos Flvicos + Gleissolos Hplicos ambos Tb
distrficos A moderado e proeminente textura indiscriminada fase
floresta
ombrfila densa de vrzea relevo plano e suave ondulado.
(declividade de 0 a
8%).
AR - Associao Afloramento de Rocha + Neossolos Litlicos Tb
distrfico A moderado textura mdia fase vegetao rupestre e floresta
ombrfila densa
relevo montanhoso e escarpado. (declividade de 45 a 100%).
Dos tipos de formao de solo apresentados, a classe CX a mais
erodvel. O
alto ndice pluviomtrico da regio e a remoo da cobertura vegetal
natural
vm contribuindo para o aumento da gua superficial de escoamento,
o que
por sua vez, desencadeia processos erosivos e escorregamentos de
solo e
rochas.
A ocupao das encostas, posteriormente dcada de 70, o fator
que
oferece maior risco ambiental. At ento, as construes, por
estarem situadas
em reas relativamente planas, no requeriam grande movimentao de
terra,
no comprometendo, portanto, a estrutura natural do solo. A
Figura 15 mostra
os cortes no talude para construo de casas, deixando o solo
exposto,
tornando-o mais suscetvel eroso e aos movimentos de massa.
-
28
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 15 Ocupao em encosta no bairro Santa Isabel.
3.2.3. Ocupao ao longo dos recursos hdricos
A localizao das cidades prximas a cursos hdricos pode ser
verificada ao longo da
histria das civilizaes. Assim, como as demais cidades do Brasil,
Petrpolis e os
municpios constituintes da APA Petrpolis esto localizados
prximos de fontes de
abastecimento de gua, necessria sobrevivncia humana.
A construo do caminho, em 1698, atravessando o atual rio Paraba
do sul, seguindo
em direo Baa da Guanabara, o Caminho Novo, Estrada Real ou
Caminho do
Comrcio encurtou a viagem entre o Rio de Janeiro e Vila Rica de
73 para 25 dias,
partindo do porto da Estrela, no fundo da Baa da Guanabara, at a
Fazenda do
Crrego Seco, acompanhando da em diante o curso do rio Piabanha,
chegando em
Cebolas, distrito de Paraba do sul (FNMA/ECOTEMA, 2001). Desde
ento, as vilas
foram sendo erguidas ao longo dos trechos dos rios.
Em 1893 foi promulgado o primeiro Cdigo de Posturas do Municpio
de Petrpolis e
em 1900, so includos oito artigos dedicados proteo e preservao
dos rios,
mananciais e matas. Entretanto, mais tarde, mesmo que tais leis
objetivassem a
preservao dos recursos naturais, foram permitidas construes nas
encostas e nas
margens dos cursos dgua, revelia da legislao.
-
29
Com o processo de urbanizao acelerado, a partir da dcada de 70,
o
descumprimento da lei levou a nveis extremos a magnitude dos
impactos que vinham
sendo causados. O aumento da populao levou ao aumento da
quantidade de esgoto
lanado nos corpos dgua. Uma vez que os terrenos adjacentes aos
rios j haviam
sido loteados, a concentrao populacional da rea central da
cidade de Petrpolis e
dos fundos de vale levou a uma grande ocupao da regio do
entorno, comandada
pela especulao imobiliria que negligenciava a no-ocupao nas
distncias
previstas por lei, como ilustram as Figuras 16 e 17.
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 16 Rio Santo Aleixo, travessia da adutora que abastece
Mag (a); rio Itamarati, vista montante do local de captao de gua
para
abastecimento (b).
-
30
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 17 Sub-habitao dentro do rio na Ponte de Ferro,
Cascatinha, Petrpolis.
A preservao ambiental das reas a montante e ao longo dos
mananciais, alm da
proteo contra o lanamento de detritos nos leitos dos rios so
medidas de suma
importncia para garantir a qualidade de vida na APA, uma vez que
na regio, so
escassos os cursos dgua com disponibilidade hdrica em condies de
serem
aproveitados para o consumo humano.
Segundo o FNMA/ECOTEMA (2001), no sentido de controlar a poluio
dos corpos
dgua por efluentes domsticos, a Cia guas do Imperador vem
desenvolvendo um
programa de instalao de redes coletoras de esgotos e a construo
de estaes de
tratamento (ETE). Fazem parte deste programa a ETE do Palatinato
com capacidade
para atender 50.000 habitantes e a construo, em desenvolvimento,
de 115 km de
rede coletora que atendem bacia do rio Palatinato, parte do
Centro da cidade de
Petrpolis, s regies de Valparaiso, Saldanha Marinho e
Quitandinha. Encontra-se
tambm em construo a ETE de Itaipava com capacidade para atender
16.000
habitantes e 60 km de rede coletora que atendero s localidades
de Itaipava e
Nogueira. Fazem ainda parte deste programa para implantao a
partir de 2010, as
ETEs de Piabanha, Cascatinha e Independncia.
-
31
A qualidade da gua de um manancial varia no tempo e no espao. A
qualidade da
gua de um rio, ao longo de seu curso, pode variar em funo da
regio que
atravesse. Com o passar do tempo, na medida em que se processa a
ocupao
urbana de uma rea, a tendncia de piorar a qualidade de seus
corpos dgua, a
menos que se tomem medidas de preservao e/ou restries de
uso.
A ocupao das encostas e a conseqente remoo da cobertura vegetal
contribuem
para o aumento da gua de escoamento superficial. Este fato
acarreta a conduo de
impurezas para os cursos dgua e para as vias situadas nos fundos
de vale. Na APA
Petrpolis, as encostas so ocupadas predominantemente por bairros
residenciais,
como conseqncia, os poluentes trazidos pela gua de chuva so
slidos
sedimentveis de vrios tipos e tamanhos, provenientes de cortes
no terreno, lixo
domstico e lixo das obras de construo civil. Os principais
impactos causados por
esse fator so a excessiva turbidez da gua e o assoreamento como
mostra a Figura
18-a, onde se observa o grande assoreamento na margem direita do
Rio Piabet, com
destaque para a ocupao por moradias na margem esquerda (Figura
18-b).
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 18 Vista do reservatrio da barragem sobre o rio
Bonfim.
-
32
3.2.4. Remoo da cobertura vegetal
Entende-se que, no processo de transformao do territrio,
inevitvel a remoo da
vegetao existente, mas existem critrios e limites para minimizar
os impactos
adivindos desse procedimento.
Os macios florestais presentes na APA so entremeados por vegetao
rupestre, que
ocorre prxima aos afloramentos rochosos e por vegetao secundria,
nos estgios
inicial e intermedirio de sucesso vegetal. A vegetao secundria
ocorre nas reas
onde foram marcantes as atividades antrpicas ou os fenmenos
naturais, como
queda de rvores e deslizamentos de encostas.
O estgio inicial de sucesso vegetal secundria expressivo em toda
APA
Petrpolis, entretanto, sofre freqentes modificaes em funo de
queimadas,
levando ao esgotamento do solo.
A ocupao dos fundos de vale foi transformando a paisagem. A
vegetao foi sendo
removida, dando lugar a pastagens e cultivos agrcolas. Em 16
anos, a rea
representada por pastagens aumentou em 14,78 km2, ou seja, 0,92
km2/ano,
aproximadamente.
A mancha urbana cresceu em 1,80 km2/ano, enquanto as formaes
florestais tiveram
uma reduo 2,50 km2/ano, entre os anos de 1985 e 2001.
O crescimento acelerado e desordenado acarretou a supresso
indiscriminada da
cobertura vegetal do solo, no poupando as encostas, topos de
morro e margens dos
rios (Figura 19).
A vegetao encontra-se intrinsecamente relacionada com os
impactos ambientais
originados pela ocupao das encostas e das reas frgeis em virtude
da composio
do solo e conformidade do relevo.
-
33
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 19 Ocupao do Morro do moinho (a); ocupao recente, na
margem da BR-040, trecho entre o Quitandinha e Bingen (b).
Alm de ser um elemento fundamental para a estabilidade do
ecossistema urbano, a
vegetao apresenta-se como componente evidente na paisagem
urbana. A no-
preservao de reas verdes, como conseqncia da ocupao
aleatria,
comprometeu o controle e a harmonia visual da APA.
Em estudo realizado para o Zoneamento Ambiental pelo Instituto
Ecotema (2001),
considerando-se que, em 1991, 71% de toda a populao da APA
Petrpolis estava
contida no principal ncleo urbano do Municpio de Petrpolis, os
dados histricos da
expanso urbana levaram constatao de um crescimento desordenado
em direo
a reas perifricas do principal ncleo urbano e, tambm, aos demais
Distritos de
Petrpolis. Esse processo tambm foi verificado nos demais
municpios, atingindo os
ncleos urbanos dos Municpios de Duque de Caxias e Mag,
especificamente nos
-
34
distritos envolvidos pela APA, e, notadamente, os de Imbari e
Xerm, no primeiro, e
Inhomirin, no segundo.
Parcela significativa da populao ocupa, hoje, as encostas e reas
de declividade
superior a 45% (Figura 20-b), alm das vrzeas dos rios e fundos
de vales, de forma
descriteriosa, irregular e ilegal (Figura 20-a).
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 20 Cascatinha, Petrpolis (a); bairro Roseiral, em
Petrpolis (b).
-
35
4. CONCLUSES
As imagens de satlite Lansat e CBERS constituram-se em um
instrumento
satisfatrio para a obteno do uso e ocupao do solo, em escala
regional,
ressaltando a alta performance do software Idrisi no emprego de
tcnicas de
sensoriamento remoto e o uso de imagens orbitais pelos custos
mais baixos e pelas
informaes nelas contidas. Cumpre, ressaltar, entretanto, que
para a obteno de
mapas temticos em escalas maiores ou para a demarcao de
caractersticas
superficiais do terreno, recomenda-se recursos de sensoriamento
remoto com uma
melhor resoluo espacial.
A interpretao das imagens orbitais em trs datas permitiu a
anlise comparativa de
alteraes ocorridas em caractersticas superficiais do terreno.
Foram detectadas
alteraes em caractersticas de uso e ocupao do solo.
Alteraes ocasionadas pelas atividades antrpicas refletiram um
aumento da rea
urbana em torno a 42%, entre 1985 e 2001 e a 3%, entre 2001 e
2004, motivado,
principalmente, pela expanso na rea urbana de Petrpolis e ao
longo dos eixos
rodovirios mais ao sul da APA. As reas identificadas como
pastagem e formaes
florestais tambm sofreram alteraes significativas, com uma
diminuio em torno de
57% e 18%, respectivamente, nos ltimos 19 anos. O aumento da
mancha urbana e a
reduo da vegetao existente, alm de possibilitar a comprovao da
evoluo e
crescimento da populao, tambm possibilitaram o entendimento dos
impactos
ambientais existentes na APA Petrpolis.
O crescimento populacional e a falta de um planejamento efetivo
trouxeram como
conseqncia uma ocupao desordenada do territrio, onde a populao
de baixa
renda foi afastada para as regies perifricas, reas abandonadas
pela especulao
imobiliria, tais como as encostas ngremes dos morros ou as reas
protegidas dos
mananciais.
A ocupao das reas urbanas e sua dinmica ao longo do tempo so
informaes
importantes para que as demandas da populao e da cidade possam
ser previstas de
forma rpida e eficiente.
O padro de uso do solo urbano muda rapidamente em resposta s
foras
econmicas, sociais e ambientais. A caracterizao de mudanas no
uso do solo um
dos instrumentos para promover um gerenciamento adequado dos
problemas que
acompanham o crescimento.
-
36
5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS CARVALHO,E. T.; PRANDINI, F. L. reas
urbanas. In: OLIVEIRA, A. M. S.; BRITO, S.
N. A. Geologia de engenharia. So Paulo: ABGE, 1998. p. 487.
FNMA/INSTITUTO ECOTEMA. Zoneamento Ambiental da APA Petrpolis.
Petrpolis, 2001. 451p.
GONALVES, L. F .H.; GUERRA, A. J. T. Movimento de massas na
cidade de Petrpolis (Rio de Janeiro). In: GUERRA, A. J. T.: CUNHA,
S. P. (Eds) Impactos ambientais urbanos no Brasil. Rio de Janeiro:
Bertrand Brasil, 2001. 189-252p.
IBGE, Introduo ao processamento digital de imagens. Manual
tcnico em geocincias. Rio de Janeiro, n. 9, 2001. 92p.
LIMA, R. S. Expanso urbana e acessibilidade O caso das cidades
mdias brasileiras. 1998. 91 f. Dissertao (Mestrado) - Escola de
Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo, So Carlos.
MELLO, F. A. O. Anlise do processo de formao da paisagem urbana
de Viosa, Minas Gerais. 2002. 92p. Dissertao (Mestrado) Curso de
Ps-Graduao em Engenharia Florestal, Universidade Federal de Viosa,
Viosa.
MOREIRA, M. A. Fundamentos do sensoriamento remoto e
metodologias de aplicao. So Jos dos Campos: Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (INPE), 2001.
PETRPOLIS. Prefeitura Municipal de Petrpolis. Plano Diretor de
Petrpolis. Lei N 4.870, de 05 de novembro de 1991. Petrpolis, 1991.
83p.
RIBEIRO, C. B. M. Sensoriamento Remoto aplicado deteco de
mudanas na cobertura do solo de uma bacia hidrogrfica. 2001. 191p.
Dissertao (Mestrado) Curso de Ps-Graduao em Engenharia Civil,
Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE, Rio de Janeiro.
SANTOS, G T.; BUENO, L. S.; PAULINO, L. A.; VIEIRA, S. J. A
utilizao de SIGs nos estudos geotcnicos. In: COBRAC- CONGRESSO
BRASILEIRO DE CADASTRO TCNICO MULTIFINALITARIO, 3, 1998,
Florianipolis. Anais... Disponvel em: . Acesso em : 02 de maro de
2004.
SILVA, A. N. R. O custo do solo urbano ocioso e uma nova
sistemtica de tributao de propriedade. 1993. 137p. Tese (Doutorado)
Curso de Ps-Graduao em Engenharia Civil, Escola de Engenharia de So
Carlos, Universidade de So Paulo, So Carlos.
-
37
CAPTULO 2
SUSCETIBILIDADE DAS REAS DE RISCO A MOVIMENTOS DE MASSA NA APA
PETRPOLIS
1. INTRODUO
1.1. cONSIDERAES GERAIS
A partir do incio do sculo XX, a expanso populacional, a
utilizao indiscriminada
dos recursos urbanos naturais e a industrializao, cresceram em
ritmo
surpreendente. Com o passar dos anos, observou-se, sempre com a
atuao decisiva
do homem, a acelerao desses processos considerados modificadores
e
desequilibradores da paisagem (Cunha e Guerra, 1996; Mendes
2001).
Desde os primrdios do processo de urbanizao, as estruturas das
cidades esto
impregnadas das caractersticas comportamentais do sistema
geolgico, as quais
determinam, o desempenho do meio fsico, seja de modo sutil ou
ostensivo. Dessa
forma, os assentamentos antigos ajustam-se aos fatores
geoderivados, como a
presena de gua, a conformao do relevo, a natureza e a
disponibilidade de
materiais de construo (Carvalho e Prandini, 1998).
Sendo assim, tem-se buscado a transformao da administrao urbana
em direo a
seu contnuo e crescente interesse no crescimento sustentvel,
priorizando o aspecto
ambiental. A legislao ambiental brasileira dispe de alguns
instrumentos
disposio do Poder Pblico e da sociedade na proteo do meio
ambiente. As
Unidades de Conservao, in casu, as APAs so exemplos destes
instrumentos.
Os Sistemas de Informaes Geogrficas (SIG) tm sido utilizados com
eficcia
comprovada na simulao da realidade do espao geogrfico, na
integrao das
informaes espaciais, ou na gerao de mapas (Ball, 1994). Inserido
neste contexto,
o planejamento urbano tem sido uma das reas em que se tem
observado maior
desenvolvimento das aplicaes do SIG, decorrente essencialmente,
da grande
concentrao de conflitos no meio urbano. (Dengre, 1994).
-
38
1.2. Agentes e causas dos movimentos de massa
A Organizao das Naes Unidas ONU declarou os anos 90 como a
Dcada
Internacional de Reduo dos Desastres Naturais, objetivando o
estmulo
implantao de aes para reduo da possibilidade de ocorrncia de
acidentes e
props um modelo de abordagem estruturado em cinco etapas:
identificao dos
riscos, anlise de risco, medidas de preveno de acidentes,
planejamento para
situaes de emergncia e informaes pblicas e treinamento. Para que
se alcance
uma reduo dos acidentes naturais e induzidos necessrio conhecer
a freqncia,
as caractersticas e a magnitude dos processos geolgicos.
No Brasil, os freqentes casos de escorregamentos em regies
urbanizadas tm
provocado, periodicamente, grandes prejuzos econmicos e sociais.
Em decorrncia
disso, a legislao brasileira, com a Constituio de 1988, fixou
normas para uma
ocupao racional do solo, exigindo a elaborao de Planos Diretores
para municpios
com populao superior a 20.000 habitantes. Entretanto o que se
observa a
completa negligncia s restries legais, agravada pela falta de
fiscalizao dos
rgos competentes.
Os movimentos de massa so processos gravitacionais, envolvendo
sedimentos, solos
e blocos de rocha a partir da desestabilizao de terrenos
inclinados ou encostas.
Estes movimentos podem assumir diferentes magnitudes, desde
movimentos lentos
de solos, os rastejos, a outros rpidos e catastrficos, corridas
de lama ou areia;
rolamentos e quedas de mataces ou blocos de rochas e
deslizamentos de
sedimentos e solos (Infanti Jr. e Fornasari Filho, 1998).
O processo envolvido nas movimentaes de massas rochosas ou de
solo, mais
comumente associado s encostas, compreende uma srie de
condicionantes
complexos, desde a sua causa at o efeito final que o prprio
movimento. fato
comum que as movimentaes ocorrem sob a influncia de fatores
geolgicos,
topogrficos, climticos e, certamente, sob a influncia da ao
antrpica (Natali,
1999).
Os agentes condicionantes, causadores e deflagradores dos
movimentos de massa
tm sido definidos e classificados, de forma semelhante, por
diversos autores.
Entretanto, de forma mais clssica, Terzaghi (1950) enumerou as
causas dos
escorregamentos em trs nveis:
causas externas, ligadas s aes externas que alteram o estado de
tenso atuante no macio, que so: aumento da inclinao do talude;
deposio de
material ao longo da crista do talude e efeitos ssmicos;
-
39
causas internas, englobando aquelas que atuam reduzindo a
resistncia ao cisalhamento do solo sem ferir o seu aspecto
geomtrico visvel: aumento da
presso na gua intersticial e o decrscimo da coeso;
causas intermedirias, relativas s aes que no se enquadram em
nenhuma das classificaes anteriores: a liquefao espontnea, eroso
interna e o
rebaixamento do nvel de gua.
Do ponto de vista das aes antrpicas, o IPT (1991) considera que
as principais
causas de escorregamentos induzidos so o lanamento e concentrao
de guas
pluviais, o lanamento de guas servidas, vazamentos na rede de
abastecimento de
gua ou fossa sanitria, declividade, e altura excessiva de
cortes, execuo
inadequada de aterros, alm da deposio de lixo e a remoo
inadequada da
cobertura vegetal (Figura 1).
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 1 Moradia desprovida de estrutura executada sem controle
tcnico, alm da precariedade na coleta do esgoto domiciliar e do
lixo (a); corte no morro
Cremerie (b).
-
40
Esta constatao traz tona a necessidade de se proceder a um
programa de
educao ambiental e uma poltica voltada para o planejamento que
atue
efetivamente, prevenindo, dessa forma, a ocorrncia de catstrofes
futuras.
Apoiados nos trabalhos de Terzaghi (1950) e Freire (1964),
Guidicini e Nieble (1976),
classificaram os agentes condicionantes em predisponentes e
efetivos e as causas
foram classificadas em internas, externas e intermedirias e esto
apresentadas no
(Quadro 1).
Quadro 1 Agentes e causas dos escorregamentos.
AGENTES E CAUSAS DOS ESCORREGAMENTOS
PREDISPONENTES
Complexo geolgico, complexo morfolgico, complexo
climtico-hidrolgico, gravidade, calor solar, tipo de vegetao
original.
PREPARATRIOS
Pluviosidade, eroso pela gua e
pelo vento, congelamento e degelo, variao de temperatura,
dissoluo qumica, oscilao de nvel do lenol fretico, ao de animais e
humana, inclusive desfloramento.
A G E N T E S
EFETIVOS
IMEDIATOS
Chuvas intensas, fuso do gelo e
neve, eroso, terremotos, ondas, ventos, ao do homem, outros.
INTERNAS
Efeitos das oscilaes trmicas. Reduo dos parmetros de resistncia
por
intemperismo.
EXTERNAS
Mudanas na geometria do sistema Efeitos de vibraes Mudanas
naturais na inclinao das camadas.
C A U S A S
INTERMEDIRIAS
Elevao do nvel piezomtrico em massas
homogneas. Elevao da coluna dgua em descontinuidade.
Rebaixamento rpido do lenol fretico. Eroso subterrnea
retroprogressiva (piping). Diminuio do efeito de coeso
aparente.
Fonte: GUIDICINI e NIEBLE, 1976.
-
41
Varnes (1978) agrupa os fatores responsveis pela deflagrao dos
escorregamentos,
conforme mostra o Quadro 2.
Quadro 2 Fatores deflagradores dos movimentos de massa.
AO FATORES FENMENOS GEOLGICOS/ANTRPICOS REMOO DE MASSA
(lateral ou de base) Eroso, escorregamentos. Cortes.
SOBRECARGA
Peso da gua de chuva, granizo, neve, etc.
Acmulo de material. Peso da vegetao. Construo de estruturas,
aterros, etc.
AUMENTO DA
SOLICITAO
SOLICITAES DINMICAS
Terremotos, ondas, vulces, etc. Exploses, trfegos, sismos
induzidos.
PRESSES LATERAIS gua em trincas, congelamento, material
expansivo. CARACTERSTICAS
INERENTES AO MATERIAL
(geometria, estruturas, textura, etc.)
Caractersticas geomecnicas do material, estado de tenses
iniciais. REDUO
DA RESISTNCIA MUDANAS OU
FATORES VARIVEIS
(mudanas nas caractersticas do
material)
Intemperismo (reduo da coeso, ngulo de atrito).
Elevao do NA.
Para este trabalho ser enfatizada a classificao de Augusto Filho
(1995), que
agrupou os movimentos de massa em quatro grandes classes e
processos:
Rastejos ou Creeps. Quedas ou Falls, Tombamentos Corridas ou
Flows. Escorregamentos propriamente ditos ou Landslides.
Cada um desses grupos admite subdivises, com extensas
classificaes e
terminologias especficas.
-
42
1.3. Localizao da rea de estudo
A regio onde se localiza a APA Petrpolis faz parte da poro
sudeste da Plataforma
Brasileira, representada pelo Domnio Tectnico Cinturo Mvel
Atlntico (Figura 2).
Figura 2 Localizao da APA Petrpolis, no contexto das formaes
geolgicas do Brasil.
A APA Petrpolis est situada dentro do Domnio Morfoestrutural das
Faixas de
Dobramentos Remobilizados, incluindo a Regio Geomorfolgica
Escarpas e
Reversos da Serra do Mar. Caracteriza-se por um relevo
acidentado com grandes
desnveis altimtricos onde as cotas variam entre 500-1800
metros.
O controle estrutural sobre a morfologia mostrado por linhas de
falhas, blocos
deslocados, escarpas, relevos e vales alinhados coincidindo com
os dobramentos e/ou
falhas. A resistncia das rochas traduzida nas formas de
dissecao, sobressaindo
escarpas rochosas, patamares com cumes arredondados, pontiagudos
e desnudos,
pontes, linhas de cristas e cumeadas e vales marcantes e
profundos ao longo de
zonas fraturadas.
-
43
A morfologia geral est, assim, intimamente relacionada com as
caractersticas
litoestruturais das rochas e s condies climticas da regio.
O relevo suportado por rochas pr-cambrianas com predominncia de
rochas
granitides, gnissico-migmatticas e granticas. Os afloramentos de
rocha so muito
abundantes na rea. A presena de intenso fraturamento nas rochas,
alm de
condicionar escarpas, paredes, vales fechados, favorece a atuao
do intemperismo,
atingindo maiores profundidades e formando mantos de alterao
mais espessos em
determinados locais, principalmente onde a foliao das rochas
desenvolvida e a
quantidade de minerais escuros biotita e anfiblio maior, em
contraste, granitos
mais pobres em ferro constituem os principais relevos salientes
da APA pela maior
resistncia. A Figura 3 mostra uma encosta bastante erodida, com
espesso manto de
alterao, vegetao esparsa e a presena de blocos de rocha.
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 3 Encosta bastante erodida.
Na base das escarpas, na meia-encosta e nas proximidades dos
afloramentos
rochosos, distribuem-se blocos de rocha (rocha s e
semi-alterada) resultantes do
desmoronamento de placas rochosas limitadas por fraturas e
situadas nas partes mais
elevadas (reas de fornecimento de blocos).
-
44
Freqentemente esses blocos acabam se acumulando ao longo do
talvegue de
pequenas linhas de drenagem, entulhando-as parcialmente e dando
origem
acumulao de massas de tlus e colvios, em geral de grandes
propores.
A Regio Geomorfolgica representada pela Unidade Geomorfolgica
Serra dos
rgos caracteriza-se tambm pelo notvel controle estrutural sobre
a drenagem,
tanto em relao aos cursos d'gua que descem a escarpa em direo ao
mar quanto
aos que se dirigem para o rio Paraba do Sul orientados, via de
regra, pelas fraturas.
Os rios oriundos da escarpa principal voltada para o Atlntico
possuem cabeceiras
inseridas nas encostas ngremes e festonadas, apresentando vales
subparalelos entre
si. Os rios que drenam para o Paraba do Sul, no reverso da Serra
do Mar, seguem
lineaes de falhas e juntas segundo a direo preferencial
NE-SW
(FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001).
A evoluo natural do relevo montanhoso est ligada a
desmoronamentos e
escorregamentos das encostas, que so favorecidos pela ausncia de
vegetao. Em
muitas reas, principalmente em locais urbanizados, as encostas
so desmatadas,
apresentando solo parcialmente exposto, propiciando a
instabilidade local. Em
algumas reas localizadas s margens de vias de acesso, como na
BR-040 entre
Quitandinha e Bingen (Figura 4), as encostas esto desmatadas e
desprotegidas,
necessitando de cuidados especiais para sua manuteno.
Fonte: FNMA/INSTITUTO ECOTEMA, 2001.
Figura 4 Cicatriz de escorregamento na BR-040.
-
45
2. MATERIAIS E MTODOS
Para este trabalho, foram utilizados os seguintes materiais:
mapas topogrficos do IBGE, em escala 1:50.000, de 1978, em
formato digital; mapa geolgico (escala 1:50.000), mapa de
suscetibilidade aos fenmenos
naturais e mapa de vegetao e uso atual das terras (2000), na
escala
1:25.000, tambm no formato digital, cedidos pelo Instituto
ECOTEMA;
mapa contendo alguns acidentes geolgicos (2000), em escala
1:10.000, cedido pela Prefeitura de Petrpolis;
software GIS Idrisi 32, version Kilimanjaro, maio de 2003, The
Clark Labs for Cartographic Tecnology and Geographic Analysis;
software ArcGIS/ArcGRID, version 8.1, Environmental Systens
Research Institute, Inc;
Plano Diretor de Petrpolis, de 2003 (Lei n 6.070, de 18 de
dezembro de 2003, verso revista e atualizada da Lei 4.870 de 05 de
novembro de 1991),
cedida pela Prefeitura de Petrpolis.
Lei n 5.393, de Uso, Parcelamento e Ocupao do Solo do Municpio
de Petrpolis - LUPOS, de 25 de maio de 1998.
Lei n 6.766, Lei Federal que dispes sobre o parcelamento do solo
urbano, de 19 de dezembro de 1979.
2.1. Desenvolvimento da metodologia
A partir dos dados acima mencionados, foram elaborados o Modelo
digital de
Elevao Hidrograficamente Consistente MDEHC, a Carta Clinogrfica
e o Modelo
de Sombreamento Analtico, como descritos a seguir.
-
46
2.1.1. MDEHC Modelo Digital de Elevao Hidrograficamente
Consistente e Modelo de Sombreamento Analtico
Nas ltimas duas dcadas, diversos algoritmos tm sido
implementados em mdulos
especficos dos sistemas de informaes geogrficas com a finalidade
de automatizar
a extrao de caractersticas morfomtricas da superfcie terrestre,
a partir dos
modelos digitais de elevao, dentre as quais se destaca o
delineamento de bacias
hidrogrficas e da respectiva rede de drenagem. As vantagens da
automao em
relao aos procedimentos manuais so a maior eficincia e
confiabilidade dos
processos, a reprodutibilidade dos resultados e a possibilidade
de armazenamento e
compartilhamento dos dados digitais (Chaves, 2002).
A eficincia da extrao dessas informaes e de outras, derivadas a
partir destas,
medida em termos de preciso e de exatido, est diretamente
relacionada com a
qualidade do modelo digital de elevao e do algoritmo utilizado.
O modelo digital deve
representar o relevo de forma fidedigna e assegurar a
convergncia do escoamento
superficial para e ao longo da drenagem mapeada, garantindo
assim a sua
consistncia hidrolgica.
Assim, para este trabalho foi utilizado o TOPOGRID/ArcGRID, o
que permitiu a
imposio da hidrografia ao modelo digital de elevao (MDE). A
resoluo utilizada
foi de 10m, tendo-se em vista a escala de trabalho e o tempo
para sua gerao.
Aps a gerao do MDE, foi feito o trabalho de preenchimento das
depresses
esprias. As depresses so clulas cercadas por clulas com maiores
valores de
elevao. Sua presena em um MDE produz a descontinuidade do
escoamento
superficial descendente para uma clula vizinha (Figura 5). Por
definio, as
depresses incluem reas planas e depressivas. Algumas delas podem
ser naturais,
como os sumidouros observados em regio de Karst, mas a maioria
delas
considerada espria, decorrentes do prpr