UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO Curso de Engenharia Ambiental ANÁLISE MORFOLÓGICA DA RIDE-DF E SEUS ASPECTOS AMBIENTAIS NO QUE TANGE AO VERDE URBANO. Autores: Cássio Araújo de Oliveira Rodrigues Fellipe Sanvido Batista Sanches Igor Alves Braga Pereira Orientador: Prof. Dr. Ricardo Seixas Brites BRASÍLIA 2010 2 AÁLISE MORFOLÓGICA DA RIDE-DF E SEUS ASPECTOS AMBIETAIS O QUE TAGE AO VERDE URBAO Cássio Araújo de Oliveira Rodrigues Fellipe Sanvido Batista Sanches Igor Alves Braga Pereira [email protected] [email protected] [email protected] Ricardo Seixas Brites [email protected] Curso de Graduação em Engenharia Ambiental – Universidade Católica de Brasília Artigo apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Ambiental da Universidade Católica de Brasília, como requisito para obtenção ao título de Bacharel em Engenharia Ambiental. O artigo foi aprovado por: Ricardo Seixas Brites – Orientador e Edílson de Souza Bias – Examinador. Brasília, 21 de junho de 2010. 3 RESUMO Este trabalho tem por objetivo relacionar os índices de configuração urbana com os de verde urbano e analisar o comportamento destes, dentro da Região Integrada de Desenvolvimento Econômico do Distrito Federal (RIDE-DF) levando em consideração as regiões que apresentam setores censitários urbanos e partindo disso, compreender como a configuração urbana afeta a distribuição e abundância da vegetação dentro das cidades e quais são as regiões que apresentam o maior volume de circulação de veículos e pessoas, por meio da análise morfológica, e se nessas regiões, a qualidade ambiental vinculada ao verde urbano é adequada. Foi utilizado o Índice de Integração para analisar a morfologia viária da RIDE-DF e o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada – NDVI, para o verde urbano. Como resultado do estudo foi obtido que para a RIDE-DF a relação existente entre a Sintaxe Espacial e o Verde Urbano é baixa e, para o Distrito Federal esta relação é um pouco maior, mas ainda não apresenta um valor significativo. Algumas propostas foram feitas no sentido de melhorar esta relação, sendo elas referentes ao planejamento urbano e vinculadas, principalmente, à melhoria da qualidade de vida. Palavras-chave: Sintaxe Espacial. Verde Urbano. Índice de Integração. NDVI. RIDE-DF. Artigo apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Ambiental da Universidade Católica de Brasília, como requisito para obtenção ao título de Bacharel em Engenharia Ambiental. O artigo foi aprovado por: Ricardo Seixas Brites – Orientador e Edílson de Souza Bias – Examinador. Brasília, 21 de junho de 2010. 4 ABSTRACT This research purpose to relate the urban configuration and urban green indexes and to analyze their behaviors within Integrated Region of Economic Development of Distrito Federal (RIDE-DF) considering the regions that present the urban census sections. From this, to understand how the urban configuration effect the distribution and the plenty of the vegetation in the cities and what are the regions that present the higher circulation volume of vehicle and people, through the morphology analyze, and if this regions have the environmental quality entailed to the urban green is appropriate. It was used the Integration Index to analyze the road morphology of RIDE-DF and the Normalized Difference Vegetation Index – NDVI, for the urban green. As result of the study it was achieved that for the RIDE-DF the relation existent between Space Syntax and the Urban Green it is small and, to the Distrito Federal this relation it is a little bigger, but do not present an expressive value yet. Some proposals were made in purpose to improve this relation, referring to the urban planning and linked, mainly, to improve the life’s quality. Keywords: Space Syntax, Urban Green, Integration Index, NDVI, RIDE-DF 5 1. ITRODUÇÄO A construção de Brasília teve como um de seus propósitos e fundamentos propiciar a ocupação de parte do interior do país e criar atrativos para direcionar o fluxo migratório a essa região, possuindo este comportamento até hoje. Assim, o Distrito Federal apresenta-se como um centro de atração populacional. Em virtude disso, decorrem as grandes aglomerações urbanas surgidas em seu entorno que, somadas a outras cidades mais antigas que o próprio DF, compõem a chamada Região Integrada de Desenvolvimento do Distrito Federal e Entorno – RIDE-DF. A consolidação deste propósito foi a fonte motivadora deste estudo, atentando principalmente para a morfologia das vias da RIDE-DF e a questão do Verde Urbano. A RIDE, de acordo com o Ministério da Integração Nacional, tem como objetivo articular e harmonizar as ações administrativas da União, dos Estados e dos Municípios para a realização de projetos que visem à dinamização econômica de territórios de baixo desenvolvimento. Em razão disso, é prioridade no recebimento de recursos públicos a serem destinados à promoção de iniciativas e investimentos que busquem a redução das desigualdades sociais e que estejam de acordo com o interesse local, fato consensuado entre os entes participantes. Este consenso é de fundamental importância, pois para se criar uma RIDE deve ser feita uma negociação prévia entre os estados envolvidos em questões como limites a serem estabelecidos e municípios da região; instrumentos necessários; os objetivos e a adequação às necessidades específicas de gestão (Ministério da Integração Nacional, 2010). Dessa forma, os recursos públicos destinados às RIDEs, visam promover o seu desenvolvimento global e são empregados nas seguintes áreas: sistema viário e transporte; serviços públicos comuns; geração de empregos e capacitação profissional; saneamento básico; uso, parcelamento e ocupação do solo; proteção ao meio-ambiente; aproveitamento de recursos hídricos e minerais; saúde e assistência social; educação e cultura; produção agropecuária e abastecimento alimentar; habitação popular; combate a causas de pobreza e fatores de marginalização; serviços de telecomunicação; turismo e segurança pública. A RIDE-DF, criada pela Lei Complementar nº 94, de 19 de fevereiro de 1998 e regulamentada pelo Decreto nº 2.710, de 04 de agosto de 1998, alterado pelo Decreto nº 3.445, de 04 de maio de 2000, para efeitos de articulação da ação administrativa da União, dos Estados de Goiás e de Minas Gerais e do Distrito Federal, é constituída pelo Distrito Federal e pelos seguintes municípios: Abadiânia, Água Fria de Goiás, Águas Lindas de Goiás, Alexânia, Anápolis, Cabeceiras, Cidade Ocidental, Cocalzinho de Goiás, Corumbá de Goiás, Cristalina, Formosa, Luziânia, Mimoso de Goiás, Novo Gama, Padre Bernardo, Pirenópolis, 6 Planaltina, Santo Antônio do Descoberto, Valparaíso de Goiás e Vila Boa, todos no Estado de Goiás, além de Unaí, Cabeceira Grande e Cabeceiras, no Estado de Minas Gerais, mostradas na Figura 1. Figura 1 – Localização dos municípios constituintes da RIDE-DF. Definiu-se então como objeto de estudo, a RIDE-DF, que será analisada de modo a serem contemplados: a morfologia de sua configuração urbana e os aspectos ambientais desta região. Por conseguinte, como objetivo geral busca-se relacionar os índices de configuração urbana com o de verde urbano e analisar o comportamento destes dentro da RIDE-DF, levando em consideração as regiões que apresentam setores censitários urbanos (Tabela 1), de forma a compreender como a configuração urbana pode afetar a distribuição e abundância da vegetação dentro das cidades. Tendo em vista que nem todos os municípios constituintes da RIDE-DF possuem setores censitários urbanos, que são estabelecidos pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE. 7 Tabela 1 – Regiões que apresentam setores censitários urbanos e suas principais atividades econômicas. Municípios e DF Principais Atividades Econômicas Águas Lindas de Goiás Atividades ligadas ao setor terciário (comércio e prestação de serviços) Anápolis Agricultura Cidade Ocidental Agropecuária Cocalzinho de Goiás Turismo Cristalina Mineração, Agricultura e Comércio Distrito Federal Atividades ligadas ao setor terciário (comércio e prestação de serviços) Formosa Agropecuária Luziânia Agropecuária Novo Gama Agropecuária e Indústria Têxtil Pirenópolis Turismo Planaltina de Goiás Agropecuária Santo Antônio do Descoberto Agropecuária Unaí Agropecuária Valparaíso de Goiás Agropecuária A partir dessa análise, procurar compreender quais são as regiões que apresentam o maior volume de circulação de veículos e pessoas, por meio da análise morfológica que identifica o movimento natural, e se nessas áreas a qualidade ambiental vinculada ao verde urbano é satisfatória, sabendo-se que a vegetação atua no controle da temperatura ambiente e como um filtro natural para a dispersão de poluição sonora, física (particulados) e química (gases poluentes). Dessa maneira, surge a possibilidade de se criar um instrumento de gestão urbana para avaliar se a RIDE-DF apresenta esse caráter de integração entre o Distrito Federal e as cidades que o circundam e também analisar a espacialização de sua vegetação, fatores esses que influenciam na qualidade de vida e justificam a elaboração deste trabalho. Para a viabilidade desse estudo, foram realizadas análises sobre a morfologia viária da RIDE - DF e do Índice de Vegetação pela Diferença Normalizada (NDVI), presentes em cada 8 cidade, a partir da unidade espacial de setores censitários, o que tornou necessário o entendimento do uso de algumas ferramentas para aplicação dos conceitos de Sintaxe Espacial (análise da morfologia viária) e de Verde Urbano. O conceito de Sintaxe Espacial foi criado por Bill Hillier e colaboradores da Barlett Faculty of Built Environment, de Londres, no começo da década de 1980 e já foi abordado em artigos, teses e dissertações de diversos autores. Assim, tornou-se uma ferramenta muito útil para se desenvolver e descrever a configuração do traçado e as relações entre espaço público e privado, por meio de medidas quantitativas que permitem entender aspectos importantes do sistema urbano, como a acessibilidade e a distribuição de usos do solo (SABOYA, 2007). Essa mesma teoria foi utilizada por MEDEIROS (2006), para descrever diversos espaços no mundo, tais como as cidades de Londres, Tóquio, Frankfurt, Chicago, Hong Kong, Brasília, São Paulo entre outras, sempre alcançando resultados satisfatórios para as análises e suas correlações. A Sintaxe Espacial pode ser entendida de forma análoga com o conceito de análise sintática da gramática, em que cada palavra possui uma função específica dentro da frase. Neste contexto, as vias representam as palavras e as cidades (conjunto de vias) representam as frases. Assim, qualquer alteração nas vias modifica todo o conjunto. Para o melhor conhecimento da sintaxe espacial, de acordo com Hillier e Hanson (1984), torna-se necessário o entendimento do que são as linhas axiais, que são definidas como as maiores linhas capazes de cobrir todo o sistema de espaços abertos de um determinado recorte. Vale ressaltar que, no que diz respeito à aplicabilidade do conceito de Sintaxe Espacial, por ser uma ferramenta bastante versátil, pode ser utilizada em diversos estudos relativos ao meio urbano, como os de acessibilidade, coesão e exclusão social, segurança, áreas comerciais, dentre outros. Não menos importante, o termo integração prevê o fluxo de pedestres e veículos e o entendimento da lógica de usos urbanos e dos encontros sociais, no qual mensura o quão “profundo”, ou distante, uma linha axial está de todas as outras linhas do sistema (HILLIER et al., 1993). Segundo RIBEIRO (2008), por meio de procedimentos computacionais como o software Depthmap 6.824r, o Índice de Integração pode ser calculado para cada eixo viário, o que, numericamente, indica a sua relativa acessibilidade em relação a todo sistema. Esta acessibilidade, entretanto, é mais de ordem topológica do que geométrica, ou seja, se refere ao mínimo de linhas intervenientes entre cada linha e todas as outras, em relação a todo o sistema. Em outras palavras, o índice de integração revela a facilidade de deslocamento a partir de cada linha para qualquer outra do sistema. 9 Assim, essa análise sintática leva em consideração a distância topológica em detrimento da distância métrica, ou seja, a quantidade de conexões existentes entre as linhas determinará este passo, o que possibilita afirmar que todos os eixos diretamente conectados a uma determinada linha estão a um passo topológico dela, as linhas diretamente conectadas a esses eixos estão a dois passos topológicos da primeira, e assim por diante. Outros dois conceitos importantes são os de Núcleo Integrador e Movimento Natural, o primeiro refere-se às linhas mais integradas de um sistema e o segundo, onde os usos seguem a configuração, e não o contrário. Uma definição mais ampla de Movimento Natural, segundo HILLIER (1996), propõe que este movimento é a parcela do movimento total de pedestres em uma rede de espaços públicos, determinada apenas pela sua estrutura configuracional, independente da presença ou não de atratores. HILLIER et al. (1993) argumentam ainda que a configuração do traçado, por si só, já gera um padrão de movimentação pela cidade, e esse padrão é o principal definidor de outros elementos do sistema urbano, como por exemplo, o uso do solo. Ainda em relação à configuração, HILLIER et al. (1993) indicam que os usos urbanos são posteriores à configuração, e que atuam como multiplicadores dos padrões de movimento natural. Portanto, a quantidade de pedestres em áreas comerciais é o produto da combinação entre a estrutura configuracional e a atração exercida pelas atividades exercidas nas edificações (comércio, residência, indústrias, etc.). Ou seja, isso equivale a dizer que os usos comerciais tendem a instalar-se em espaços com alta integração, pois esses espaços possuem já um movimento de pessoas. Ao instalarem-se, eles passam a atraí-las ainda mais, aumentando exponencialmente a quantidade original trazida pela configuração. Outro conceito importante versa sobre a conectividade de uma linha axial, que é a quantidade de linhas que a interceptam, ou seja, a quantidade de linhas que estão a uma hierarquia igual a um (1), a partir da primeira. Essa medida é de grande interesse, pois possibilita uma visão mais clara do papel que uma linha axial desempenha dentro do sistema. Assim, linhas com alta conectividade tendem a ter um papel importante, uma vez que potencialmente promovem acesso a um grande número de outras linhas axiais. Os elementos naturais intraurbanos, especialmente a vegetação, são considerados por diversos pesquisadores como importantes indicadores para qualidade de vida e saúde da população, pois permitem um maior contato da população com a fauna e flora locais e, mesmo com o crescente avanço da ocupação do espaço pela cidade, as áreas verdes são fundamentais para essa contínua ocupação das cidades, pois propiciam um bem-estar sensorial para o usufruto da própria população (DE ANGELIS, 2000 apud RIBEIRO, 2008). 10 Na história das cidades brasileiras, as áreas verdes sempre se apresentaram como uma expressão do desenho paisagístico e das características locais, como por exemplo, os jardins botânicos do Rio de Janeiro, de Porto Alegre, Brasília, de São Paulo, e de outras cidades (VIEIRA, 2004 apud CAPORUSSO, D. & MATIAS, L.F., 2008 ). Um parâmetro relacionado à qualidade ambiental urbana é a quantidade de verde urbano disponível para a população. Esse elemento atua como um sistema de filtros contra os elementos poluidores atmosféricos, principalmente os produzidos por veículos automotores, e também como um sistema para amenizar a temperatura, por meio do processo de evapotranspiração (ROMERO, 2001 apud RIBEIRO, 2008). Para GOMES & AMORIM (2003), a intensa atividade antrópica no meio urbano acarreta diversos tipos de problemas ambientais que resultam em um ambiente urbano de baixa qualidade e o principal indicador desse tipo de situação está na análise térmica da cidade, principalmente em áreas estudadas com pouca vegetação. Esse processo gera as chamadas ilhas de calor, nas quais o centro urbano, por ter maior densidade construtiva, apresenta-se mais quente que a periferia, que com a presença de áreas mais vegetadas, apresenta temperaturas mais amenas. (RIBEIRO, 2008) CAPORUSSO & MATIAS (2008) afirmam terem os cientistas desenvolvido índices de vegetação, com base na análise de imagens orbitais, para monitorar e quantificar as condições da distribuição espacial da vegetação usando os valores de reflectância da vegetação em diferentes regiões espectrais. Os autores mencionam o fato de que a vegetação absorve a radiação refletida na região do visível (de 0,4 a 0,7 µm) e reflete na região do infravermelho próximo (de 0,725 a 1,10 µm). Nesse caso, o índice de vegetação pode ser uma razão, diferença ou várias combinações entre os valores de reflectância naquelas regiões espectrais. Um índice de vegetação ideal deve ser sensível à vegetação, insensível ao fundo do solo e não ter interferências atmosféricas. Nesse contexto, CAPORUSSO, D. & MATIAS, L.F. (2008), observaram que na maioria dos trabalhos científicos, a técnica utilizada para quantificação e avaliação da vegetação urbana tem sido a elaboração de índices, como o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada - NDVI. 2. MATERIAL E MÉTODOS A integração da sintaxe espacial com os índices de verde urbano serão os elementos constituintes da presente avaliação e para tanto, foram utilizados alguns aplicativos e bases de dados disponíveis em meio digital. Assim, os principais aplicativos usados foram o ArcGIS 11 9.3,o ENVI 4.3, o Depthmap 6.824r e o Excel; as bases de dados foram obtidas por meio do Street Base e das imagens de satélite Landsat 5 TM, que são dos meses de junho do ano de 2006. 2.1. Material 2.1.1. Street Base O Street Base é uma base de dados desenvolvida pela empresa Imagem para identificação de localidades e georreferências de endereços, assim como para o uso de geomarketing e analises espaciais em geral. Essa base de dados apresenta junto com precisão e conectividade um elevado grau de Inteligência Geográfica urbana. Foram obtidos dados de eixos de arruamento digital que englobam diversas informações detalhadas de vários municípios como, por exemplo, nome de rodovias, arruamentos, limites do município, código de endereçamento postal (CEP), endereçamentos, bairros. Por ser uma solução integrada, outras bases de dados podem ser simultaneamente visualizadas com o Street Base, tais como imagens de satélite, informações dos Correios, pontos notáveis e demais dados estratégicos. Essa capacidade propicia uma nova dinâmica para a análise dos resultados, o que assegura maior segurança à tomada de decisão e agregando valor ao produto (Imagem, 2009). A base Street Base para a RIDE-DF foi fornecida pelo Observatório das Metrópoles, vinculado ao Instituto de Pesquisa e Planejamento Urbano e Regional (IPPUR) da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), por meio de convênio de colaboração e pesquisa com o Núcleo Brasília - RIDE, vinculado ao Observatório e sediado na Universidade de Brasília (UnB). 2.1.2. Depthmap Aplicativo utilizado para executar análises espaciais, projetadas para que sejam entendidos os processos sociais que estão inseridos no meio ambiente, como cidades, pequenas urbanizações, etc. Para tanto, foram desenvolvidos mapas axiais que correspondem a um conjunto de eixos que se cruzam dentro de uma área de estudo. Os segmentos de reta desse mapa 12 representam ainda o sistema viário e correspondem, de forma aproximada, ao eixo das vias. Dessa forma, depois de elaborado o mapa axial, esse foi processado pelo Depthmap 6.824r, momento no qual foram revelados os eixos mais integrados ou segregados em relação ao sistema inteiro. Ao analisar todas as conexões, o aplicativo disponibiliza dois tipos de resposta: gráfica, onde são conferidas cores aos eixos, variando das mais quentes (tons de vermelho) às mais frias (tons de azul); e outra de forma numérica. Assim, os locais com as cores mais quentes e de maiores valores numéricos são conseqüentemente, de maior integração, e viceversa (UCL, 2010). Essa análise foi de grande importância, pois traz a possibilidade de se identificar as áreas que estão mais integradas ou isoladas dentro de um sistema como um todo, possibilitando um melhor planejamento de uma expansão para uma cidade, fazendo com que esta nova área já seja integrada ao sistema. 2.1.3. Landsat 5 A série LANDSAT teve início na segunda metade da década de 1960, a partir de um projeto desenvolvido pela Agência Espacial Americana e dedicado exclusivamente à observação dos recursos naturais terrestres. Essa missão foi denominada Earth Resources Technology Satellite (ERTS) e em 1975 passou a se denominar Landsat. Em 1984 entraria em órbita o Landsat 5 (L5) , com os mesmos instrumentos sensores do Landsat 4 (L4). Embora o sensor MSS do satélite L5 tenha deixado de enviar dados em 1995, o sensor TM encontra-se ativo até hoje, oferecendo continuidade aos trabalhos e metodologias desenvolvidas com os produtos do Landsat. O sensor TM (Thematic Mapper) foi lançado a bordo dos satélites Landsat 4 e Landsat 5. Possui separação espectral adequada ao seu principal propósito, ou seja, oferecer subsídios para mapeamentos temáticos na área de recursos naturais. Continua em atividade no satélite L5 e opera com 7 bandas nas regiões do visível, infravermelho próximo, médio e termal. Apresenta melhor resolução espacial, acurácia radiométrica e posicionamento geométrico que seu antecessor, o sensor MSS. Os dados do sensor TM foram utilizados em pesquisas e definições de metodologias em amplas áreas do conhecimento científico e tiveram importância singular para a evolução das técnicas desenvolvidas e utilizadas no sensoriamento remoto mundial (EMBRAPA, 2010). 13 2.1.4. ArcGIS O ArcGIS 9.3 é um dos produtos mais importantes da empresa Environmental Systems Research Institute - ESRI, que é distribuído de forma autorizada no Brasil pela empresa Imagem, inclui tanto aplicação cliente como servidor de dados. O ArcGIS não é apenas uma aplicação de Sistemas de Informações Geográficas (SIG), mas um conjunto de aplicativos para elaboração e construção de modelos e sistemas em SIG (ESRI, 2010). Neste estudo foi utilizado para geração dos eixos axiais que deram origem ao mapa axial e posterior geração do mapa e índice de integração pelo Dephtmap. Também usado para análises dos valores de NDVI utilizados para a percepção do Verde Urbano. 2.1.5. Microsoft Excel O Microsoft Excel é uma planilha de cálculo eletrônica desenvolvida para gerar resultados. Oferece um grande conjunto de ferramentas matemáticas e estatísticas para calculo, análise e gerenciamento de dados (MICROSOFT, 2010). Foi utilizado para os cálculos estatísticos dos dados obtidos no estudo. 2.1.6. E%VI O ENVI é um aplicativo para tratamento de imagens que possui ferramentas de alto desempenho, facilidade de uso e velocidade de processamento. É utilizado para visualização, exploração, análise e apresentação de dados na área de Sensoriamento Remoto (SULSOFT, 2010). Teve seu uso no estudo vinculado à criação do mosaico das cenas utilizadas e cálculo do NDVI. 2.1.7. Setores Censitários Segundo RIBEIRO (2008), setores censitários são definidos para o Censo Demográfico de 2000 pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE. É a menor unidade de levantamento territorial urbano disponibilizada pelo IBGE, composta por cerca de 300 a 350 habitações por setor. Os setores censitários são disponibilizados para cidades com população acima de 25.000 habitantes ou municípios que estejam próximos a grandes obras de infra-estrutura (barragens, grandes rodovias) ou que possuam relevante interesse turístico e 14 ecológico. Foram originados a partir da base de agregados de setores censitários de 2002, da qual são extraídas as feições referentes a situação urbana dentro da área de estudo. Tem seu uso ligado a criação do Índice de Integração por setor censitário e Verde Urbano por setor censitário. 2.1.8. Centro de Comércio e Serviço – CCS Definido como sendo o centro funcional do DF, representa o encontro dos eixos Rodoviário Sul e Norte com o Eixo Monumental, na altura da Rodoviária do Plano Piloto, que por sua vez indica o principal ponto de partida e chegada de pessoas e veículos do DF. É um local de grande acesso da população as localidades de maior concentração de emprego e serviços (RIBEIRO, 2008). 2.2. Métodos 2.2.1 Digitalização em tela (Heads-Up) A digitalização em tela se deu para a criação do mapa de eixos axiais. Para que ocorresse foram utilizados as bases do Street Base e as imagens do satélite Landsat 5 TM disponibilizadas pelo laboratório de geoprocessamento da Universidade Católica de Brasília UCB. Para a execução foi usado o ArcGIS por meio da ferramenta Editor que possibilitou o desenho das linhas axiais que, necessariamente deveriam conter um cruzamento entre elas. Quando da não possibilidade da construção dessas linhas por meio da base do Street Base, foi utilizada imagens do Landsat 5 TM que auxiliaram na construção do mapa. 2.2.2 Cálculo do %DVI A superfície terrestre é composta de diversos componentes e cada qual se comporta de maneira distinta quando se refere à energia que é refletida e captada por sensores remotos. Para o NDVI, uma determinada banda desses sensores capta o índice de reflectância para as áreas com cobertura vegetal. Por ser uma importante ferramenta utilizada na verificação da presença de vegetação em determinada área e uma das formas de análise de vegetação mais usadas no meio 15 acadêmico, ele foi aplicado para diversas finalidades quando se deseja avaliar a presença de cobertura vegetal em uma região. Para tanto, foram considerados os diferentes comprimentos de onda do espectro eletromagnético e observa-se que a vegetação absorve fortemente a energia nas regiões do azul e do vermelho, devido à baixa reflexão nessas regiões. Já na região do verde, a reflexão é um pouco maior e torna-se ainda mais elevada na região do infravermelho próximo. O NDVI foi calculado pela diferença de reflectância entre a faixa do infravermelho próximo (NIR) e a do visível (VIS). Essa diferença foi normalizada pela divisão da soma das faixas de NIR e VIS (LIU, 2006). A equação geral do NDVI é representada pela Equação (1), $DVI = ($IR − VIS ) ($IR + VIS ) (1) onde: NDVI = Índice de Vegetação da Diferença Normalizada; NIR = reflectância da faixa de infravermelho próximo; VIS = reflectância da faixa de visível. Essa equação foi aplicada diretamente sobre cada par de pixels nas bandas do vermelho e infravermelho próximo, gerando valores pertencentes ao intervalo [-1, 1] e assim, quanto maiores os valores obtidos, maior é a certeza de estar analisando uma área com cobertura vegetal. Os cálculos dos valores de NDVI foram realizados por meio do uso do ENVI 4.3. Para a realização do processo foram utilizadas imagens orbitais do satélite Landsat 5 TM do mês de junho de 2006, e utilizadas as bandas 3 e 4 para sua análise. Utilizou-se do mesmo aplicativo para confecção do mosaico para o cálculo do NDVI, a partir de 4 cenas (220_71, 221_70, 221_71 e 222_71). Essas imagens foram obtidas no Laboratório de Geoprocessamento da Universidade Católica de Brasília. Considerou-se no estudo apenas os valores positivos daquele intervalo, pois estes indicam a presença de atividade fotossintética, que é de relevante interesse para as relações pretendidas. Os valores de NDVI obtidos foram extraídos das regiões representadas pelos setores censitários. 16 2.2.3. Cálculo de integração Para gerar os valores de integração utilizou-se o aplicativo Depthmap 6.824r, onde foi inserido o mapa de eixos axiais elaborado a partir da digitalização em tela. Dessa maneira, o Depthmap processou o mapa axial e gerou o mapa de integração, atribuindo valores para cada linha do conjunto, indicando assim as áreas de maior e menor integração dentro do sistema. Segundo HOLANDA (2002), o cálculo da medida de integração é representado por 1/RRA, onde RRA é indicado pela Equação (2); RRA = 2 × (MD − 1) (L − 2 ) × D (2) onde: RRA = Relativa Assimetria Real; MD = Profundidade Média; L = Número de linhas do sistema; D = Fator de normalização que varia de acordo com o número de linhas. 2.2.4. Comparação dos valores de integração com os de %DVI Para a realização da comparação dos índices de integração e do NDVI, utilizou-se da teoria de correlação de Pearson para confrontar os dados obtidos. Tal análise foi feita por meio do aplicativo Microsoft Excel 2007, com dados importados da tabela de atributos do ArcGIS dos quais foram usados os valores de máxima integração e os valores médios de NDVI dentro dos setores censitários. Como produto dessa operação foi gerado um gráfico de dispersão desses pontos e foram encontrados os valores do coeficiente de correlação de Pearson (r) e do coeficiente de determinação (r²). O valor de r permite determinar a intensidade da correlação na qual está compreendida numa escala de -1 a 1 e a direção da correlação entre duas variáveis (Tabela 2). Quando apresentam valores positivos, a correlação indica proporcionalidade direta entre as variáveis, e ao apresentar valores negativos indica que esta correlação é inversamente proporcional. Já o valor de r² permite calcular a proporção da variação da variável dependente que é explicada pela variável independente (LEVINE et al., 2003). 17 Tabela 2 – Valores de correlação de Pearson (r) e os seus significados genéricos. 2.2.5. Comparação dos valores de integração e %DVI com a distância dos centróides dos setores censitários ao CCS Foi utilizado o mesmo procedimento e forma de análise descritos no item anterior, sendo usados os valores de máxima integração e os valores médios de NDVI dos setores censitários e confrontando-os individualmente com os valores de menor distância entre os centróides de cada setor censitário e o CCS. De forma a identificar se existe alguma relação entre os índices estudados e o afastamento do centro da RIDE-DF. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Morfologia Viária 3.1.1 Índice de Integração A figura 2 diz respeito aos eixos axiais constituintes da região compreendida pela RIDE-DF. Esses eixos simbolizam os valores de integração obtidos por meio do processamento do mapa axial no aplicativo Depthmap, as cores mais quentes representam os eixos mais integrados e as cores mais frias os eixos mais segregados. Observa-se que o eixo de maior integração está situado entre as cidades de Valparaíso - GO ao sul, e Sobradinho – 18 DF ao norte, que compreendem as rodovias BR – 040 e BR – 020, respectivamente. Essas são conectadas através da Estrada Parque Indústria e Abastecimento (EPIA) DF – 003, que passa por importantes cidades satélites do Distrito Federal, como Guará e Cruzeiro. Dessa maneira, compõe visivelmente uma única via caracterizada pela tonalidade avermelhada em toda a sua extensão. Isso se dá pelo fato de possuir um grande comprimento e por ser repleta de conexões. Figura 2 – Mapa de Integração Viária da RIDE – DF. À medida que os demais eixos do conjunto vão se distanciando daquele mais integrado, seus valores de integração diminuem gradativamente. Isto pode ser notado pela variação de cores mais quentes para as mais frias. Sendo assim, nas regiões periféricas da RIDE-DF a tonalidade predominante dos eixos é o azul-escuro. A figura 3 apresenta o produto da transposição dos valores máximos de integração dos eixos axiais para os setores censitários. É notado um comportamento semelhante ao existente no mapa de integração, onde as áreas centrais são mais integradas e as periféricas mais segregadas. 19 Figura 3 – Integração máxima por setor censitário. Com base na análise do Gráfico 1, que atribui a relação entre a integração máxima por setor censitário e a distância ao CCS, observou-se que as áreas de maior integração encontram-se mais próximas ao CCS e as de menor integração mais afastadas desse. Isso pode ser comprovado pelo valor do coeficiente de correlação obtido (-0,669), o que indica que a relação entre as variáveis é inversa. Assim, quanto maior a distância ao CCS, menor a integração das vias. Segundo Levin & Fox (2004), essa é uma correlação negativa forte a perfeita, de acordo com a Tabela 2. 20 Gráfico 1 – Relação entre a integração máxima por setor censitário e a distância ao CCS. 3.2 Aspecto Ambiental Urbano 3.2.1 Índice de Verde Urbano A figura 4, que é o produto da transposição dos valores médios de NDVI para os setores censitários, mostra o comportamento do índice de verde diferenciado nas regiões representadas pelos diferentes setores censitários. Observou-se uma distribuição difusa para os valores de verde urbano apresentados a partir do aumento da distância ao CCS. Dessa forma, as áreas próximas ao Plano Piloto de Brasília, como é o caso das Regiões Administrativas - RA do Lago Sul, Lago Norte e Park Way apresentaram valores de NDVI elevados em relação ao conjunto. Já as áreas periféricas imediatas ao CCS, como Ceilândia, Gama, Taguatinga e Samambaia apresentaram os índices de NDVI mais baixos. Para as cidades fora do DF, que são constituintes da RIDE-DF, notou-se que os valores de NDVI voltam a aumentar. 21 Figura 4 – Valores médios de NDVI por setor censitário De acordo com o Gráfico 2, observou-se que a distância ao CCS não influencia na espacialização do verde urbano, evidenciado pelo valor de r igual a 0,097, indicando, segundo Levin & Fox (2004), que a correlação entre as variáveis é de inexistente a fraca positiva, como mostra a Tabela 2. 22 Gráfico 2 – Relação entre os valores médios de NDVI por setor censitário e a distância ao CCS. A variação do NDVI observada na RIDE-DF decorre das atividades econômicas e aspectos sócio-culturais das cidades, sendo aquelas as de agropecuária, turismo, mineração e as que fazem parte do setor terciário. 3.3 Correlação entre os Valores de Integração e DVI para os setores censitários. Para relacionar as variáveis descritas nos itens acima, foi utilizada a correlação de Pearson objetivando a verificação da influência de uma sobre a outra. Desta forma, foram confrontados os valores máximos de integração e médios de NDVI para os setores censitários apresentados no Gráfico 3. Foi obtido o valor para o coeficiente de correlação de Pearson igual a -0,080, e este número, segundo Levin & Fox (2004), mostra uma correlação variando de inexistente a fraca negativa, de acordo com a Tabela 2. Para o coeficiente de determinação foi encontrado o valor de 0,006, demonstrando que apenas 0,6% da variação dos valores de Verde Urbano são explicados pelos valores de Integração. 23 Gráfico 3 – Relação entre os valores máximos de integração e médios de NDVI para os setores censitários na RIDE-DF. Tendo em vista que essa análise levou em consideração a RIDE-DF como um todo e que a correlação obtida apresentou um número próximo a zero, procurou-se alcançar um valor maior para esta correlação. Para isso foi feita a mesma análise para a área de maior relevância no estudo, o Distrito Federal. Ao confrontar novamente as mesmas variáveis para a região do DF, obteve-se um valor de r igual a 0,212 que indica uma correlação positiva entre fraca e moderada (Tabela 2). Quanto ao coeficiente de determinação, o valor alcançado foi de 0,045, o que mostra que 4,5% da variação dos valores da variável dependente (NDVI) são explicados pela independente (integração). Esta análise foi demonstrada por meio do Gráfico 4, representado abaixo. 24 Gráfico 4 – Relação entre os valores máximos de integração e médios de NDVI para os setores censitários no Distrito Federal. Baseando-se nas análises realizadas com os valores obtidos pelas correlações tanto para a RIDE-DF quanto para a área do DF, foi observado que os resultados dos coeficientes de correlação e determinação foram baixos. Isto indica que o confrontamento dessas duas variáveis não apresentou uma correlação representativa entre elas. Alguns fatores ligados a configuração urbana e ao verde urbano puderam explicar o motivo dos valores serem tão baixos. Dentro da análise do DF, um destes fatores é a existência de áreas que distorcem a correlação. Algumas áreas como o Lago Sul, Lago Norte, Park Way, por serem regiões que apresentam grande extensão e possuem valores baixos de integração são áreas segregadas no sistema. Estas localidades também apresentam grandes áreas verdes, principalmente em virtude do tamanho de seus lotes e da busca por uma melhor qualidade de vida de sua população. Outras localidades como Ceilândia, Taguatinga e Samambaia, por exemplo, são regiões nas quais o índice de verde urbano é muito baixo e também são áreas segregadas em relação ao sistema. Esse fato é explicado pela alta densidade de área construída em detrimento das áreas verdes. Brasília, por outro lado, apresenta alta integração de suas vias aliada a grandes espaços verdes. Estes fatores quando analisados de forma conjunta, acabam evidenciando aqueles valores encontrados anteriormente. A tendência indica que áreas segregadas apresentariam 25 valores menores de verde urbano enquanto as áreas mais integradas apresentariam valores maiores para o verde urbano. Nota-se, assim, que as áreas como o Lago Sul, Lago Norte e Park Way acabam distorcendo a correlação. Por isso, o valor encontrado para a correlação de Pearson está entre fraco e moderado (Tabela 2). Ao analisar a região da RIDE-DF considerou-se a mesma avaliação feita para o DF, entretanto a correlação obtida foi diferente da anterior. Por ser um valor próximo a zero, a intensidade dessa correlação implica na existência de áreas que levam a quase anulação da correlação. Assim, identificou-se que em algumas regiões as variáveis se relacionam de forma direta frente às que se relacionam de forma inversa, culminando na correlação próxima a zero. Para a RIDE-DF observou-se o aumento do numero de regiões segregadas que apresentaram um valor considerável de NDVI. 4. COCLUSÕES E RECOMEDAÇÕES 4.1 Conclusões. O método utilizado atendeu aos objetivos propostos e possibilitou a compreensão do comportamento das duas variáveis (índices de Integração e Verde Urbano) dentro da área de estudo. Em relação ao conceito de RIDE, que se refere à integração econômica de uma determinada região, no contexto do estudo, assegura-se que pela morfologia viária da RIDEDF não é possível que o objetivo principal da concepção de RIDE seja alcançado, pois para que haja o desenvolvimento econômico das cidades componentes é necessária a existência de uma estrutura viária capaz de uni-las. Assim, a configuração urbana atual influencia diretamente nessa integração econômica. Tomando como exemplo Anápolis, que é o maior município da RIDE-DF, evidenciase uma situação de total segregação e independência do DF (região mais integrada do conjunto) em função de se localizar a uma grande distância em relação a ele (cerca de 160 km) e pela carência de vias de ligação entre eles, possuindo uma única via de acesso (BR060). Dessa forma, é sabido que Anápolis possui uma relação mais forte com Goiânia do que com o Distrito Federal, justamente pela sua maior proximidade com a capital goiana. Em relação aos municípios mais próximos ao DF, o que se observa é uma relação muito mais de dependência do que de desenvolvimento econômico, pelo fato de serem 26 carentes nas áreas de saúde, segurança pública, saneamento básico, dentre outras, assim, ele atua como um agente de atração para a solução desses problemas. Também é fato que grande parte da população desses municípios trabalha nas cidades do DF, porém esta renda gerada não é destinada àquela economia, em virtude de seu custo de vida ser elevado, portanto, não gera tributos. Pirenópolis é outro caso que mostra como o desenvolvimento econômico da RIDE-DF é falho e influenciado pela configuração de suas vias, pois é um município que também se localiza distante do DF (cerca de 140 km) e que possui apenas uma via de ligação entre eles (BR-070). Assim, a relação que se observa entre as duas é meramente turística, onde apenas a economia de Pirenópolis é beneficiada, indicando assim uma relação unilateral. Dessa forma, o que pode ser visto dentro da RIDE-DF é a existência de relações unilaterais entre os municípios e o DF. Para que aconteça o desenvolvimento econômico integrado de toda a RIDE seria necessário que ocorresse relações bilaterais e multilaterais entre seus componentes, ou seja, todas as partes teriam que obter benefícios nessas relações. Então, na verdade, o que se observa é uma forte dependência dos municípios mais próximos ao DF, facilitado pela malha viária mais integrada na região, e uma relação mais fraca com os municípios mais distantes, influenciada pela segregação de sua estrutura viária. Com a análise dos resultados, percebeu-se que existem fatores mais determinantes que a morfologia viária para controlar a distribuição e abundância da vegetação dentro das cidades, dentre os quais se destacam os de caráter social, econômico e cultural. Para alguns municípios do entorno do DF, em sua maioria antigos e com culturas muito voltadas para a questão agrária, estes aspectos culminam para que ocorra a preservação de suas áreas verdes urbanas. O fato de serem cidades pequenas e que não estão em expansão, com exceção de Águas Lindas de Goiás, Santo Antônio do descoberto e Anápolis, também contribuem para a manutenção do verde urbano. Em relação às cidades do DF a espacialização do verde é relacionada principalmente pelas diferentes tipos de uso e ocupação do solo. Taguatinga, Ceilândia, Samambaia em razão de possuírem em sua maioria lotes pequenos, seus moradores acabam por desprezar o verde dentro de seus lotes para aumentar a área construída. Já o Lago Sul, Lago Norte e Park Way por possuírem grandes lotes, acabam por permitir a presença de áreas verdes nesses terrenos, contribuindo para uma maior qualidade ambiental nessas áreas em detrimento das que possuem pouco verde urbano. 27 4.2 Recomendações. A partir do fato que a correlação obtida entre os índices de Integração e Verde Urbano foram considerados baixos tanto para a RIDE-DF quanto para o DF, é importante propor medidas para que essa correlação aumente. Para isso faz-se necessário o aumento do verde urbano dentro das regiões onde se localizam as vias mais integradas do conjunto e o aumento da integração das vias mais segregadas e que estão contidas em regiões com altos valores de verde urbano. Sabe-se que regiões que apresentam maior integração viária possuem um grande fluxo de veículos e pessoas, desta maneira, essas áreas são mais vulneráveis à poluição e esta pode afetar um número maior de pessoas em virtude de sua exposição. Por isso é importante que se aumente as áreas verdes próximas a essas vias para que elas atuem no controle da poluição. Regiões que apresentam segregação de suas vias e alto índice de verde urbano fazem com que poucas pessoas usufruam da qualidade ambiental presente nessas áreas. Daí a importância de se aumentar a integração dessas vias para que mais pessoas tenham acesso a essas áreas, não restringindo mais a qualidade ambiental a uma pequena parcela da população. Este é um estudo de índices básicos para a qualidade de vida, que envolvem a questão da morfologia viária, explicando a circulação de pessoas, e a do verde urbano, abordando a qualidade ambiental. Para trabalhos futuros, sugere-se o desenvolvimento de estudos que agreguem variáveis sócio-econômicas existentes nos setores censitários, junto às variáveis já estudadas no presente trabalho, de forma a entender o comportamento sócio-econômico da população e aumentar a compreensão da qualidade de vida. O estudo pode ser usado como um instrumento de gestão urbana pelo qual se pode identificar áreas prioritárias para implementar medidas que visem a melhoria da qualidade de vida. Essas medidas devem ser de caráter estrutural, como a construção de novas vias para aumentar a integração do conjunto, investimentos em áreas públicas onde o verde urbano é escasso, através da construção de praças públicas arborizadas, parques vivenciais de usos múltiplos e arborização nas proximidades das vias de maior integração. Também é importante a adoção de políticas públicas de educação ambiental que priorizem o uso correto e sustentável desses espaços, promovendo assim, sua conservação. 28 REFERÊCIAS CAPORUSSO, D. & MATIAS, L.F., Áreas verdes urbanas: avaliação e proposta 1° SIMPGEO/SP, Rio Claro, 2008. Disponível em: < conceitual. http://www.rc.unesp.br/igce/simpgeo/71-87danubia.pdf>. Acesso em: 8 de fevereiro de 2010. DE ANGELIS, B. L. D., A Praça no Contexto das Cidades – o Caso de Maringá/PR, São Paulo, SP, Tese de Doutorado, 2000. Disponível em: <http://www.dag.uem.br/prof/brucagen/material/index_pos_grad.htm>. Acesso em: 07/01/2010. Landsat – Monitoramento por Satélite. 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Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis - SC, 2004. 30 Agradecimentos Agradecemos a Deus, pela saúde e sabedoria que Ele nos deu para conduzirmos este trabalho. Agradecemos também a nossa família, principalmente nossos pais que sempre estiveram ao nosso lado em todos os momentos de nossa vida nos apoiando. Às namoradas que sofreram com nossas ausências. Aos nossos professores orientadores, Rômulo José da Costa Ribeiro e Ricardo Seixas Brites, pela disponibilidade, atenção e empenho que nos concederam. Aos colaboradores, Felipe Lima Ramos Barbosa e Edílson de Souza Bias, pelo auxílio em nossas dificuldades. Aos amigos que estiveram ao nosso lado nos acompanhando em toda essa jornada.