UNIVERSIDADE
CATÓLICA DE
BRASÍLIA
Pró-Reitoria de Graduação
Curso de Engenharia Ambiental
Trabalho de Conclusão de Curso
PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
IDENTIFICAÇÃO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS E
QUEIMADAS POR GEOPROCESSAMENTO NA
REGIÃO ADMINISTRATIVA DE BRAZLÂNDIA -DF
Curso de Engenharia
Ambiental
IDENTIFICAÇÃO DE INCÊNDIOS
Autor: Bárbara Santos Oliveira
FLORESTAIS
E
QUEIMADAS
POR
Orientador: Msc. Cláusio Tavares Viana Teza
GEOPROCESSAMENTO NA REGIÃO
ADMINISTRATIVA DE BRAZLÂNDIA -DF
Autor: Bárbara Santos Oliveira
Orientador: Msc. Clausio Tavares Viana Teza
2012
BRASÍLIA
Brasília - DF
2012
2
IDENTIFICAÇÃO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS E QUEIMADAS POR
GEOPROCESSAMENTO NA REGIÃO ADMINISTRATIVA DE BRAZLÂNDIA-DF
Bárbara Santos Oliveira
[email protected]
Cláusio Tavares Viana Teza
[email protected]
Curso de Gradução em Engenharia Ambiental – Universidade Católica de Brasília
RESUMO
O presente trabalho teve por objetivo identificar as áreas vulneráveis a queimadas e incêndios
florestais na Região Administrativa de Brazlândia no Distrito Federal através das ferramentas
do geoprocessamento tendo como critérios de avaliação e interpolação de mapas, a
proximidade de corpos hídricos e malha viária como, por exemplo, as estradas distritais, o uso
e ocupação do solo e declividade da região. O mapa gerado demonstrou que os parâmetros de
maior influência são a proximidade da malha viária e dos corpos hídricos, porém sendo
apenas um modelo é necessária a validação com amostragem em campo e utilização de mais
critérios de avaliação de risco.
Palavras-chave: Incêndios Florestais. Áreas Vulneráveis. Geoprocessamento.
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: Claúsio Tavares Viana Teza – Orientador e Luiz
Fernando Whitaker Kitajima – Examinador. Brasília, 29 de novembro de 2012.
3
ABSTRACT
This study is aimed to identify areas vulnerable to fires and wildfires in Brazlândia
Administrative Region of the Distrito Federal through geoprocessing tools having as criteria
for evaluation and interpolation maps, proximity to water bodies and roads such as , district
roads, the use and occupation of land and slope region. The generated map showed that the
most influential parameters are the proximity of roads and water bodies, but being only a
model validation is required with field sampling and using more criteria for risk assessment.
Keywords: Forest Fires. Vulnerable Areas. Geoprocessing.
4
SUMÁRIO
1.Introdução .......................................................................................................5
2.Material e Métodos ......................................................................................... 9
2.1.Material ........................................................................................................... 9
2.2.Métodos .........................................................................................................10
3.Resultados e Discussão .................................................................................... 13
3.1.Resultados ...................................................................................................13
3.2. Discussão ............................................................................................................14
4. Conclusões e Recomendações ......................................................................... 16
4.1. Conclusões ..................................................................................................16
4.2. Recomendações ............................................................................................... 17
Referências ...................................................................................................... 18
5
1.
INTRODUÇÃO
Atualmente a utilização de geoprocessamento para identificação de riscos ambientais
vem se tornando uma ferramenta útil, pois facilita na intervenção dos impactos gerados
devido à atividade antrópica. Geoprocessamento é um conjunto de tecnologias que visa à
coleta e manipulação de dados espaciais com um objetivo específico como, por exemplo,
mapeamento de áreas degradadas ou em recuperação. O geoprocessamento tem o SIG Sistema de Informações Geográficas como sua principal ferramenta (CHUVIECO &
CONGALTON, 1989).
Em sua maioria os projetos associados à ferramenta SIG usam a combinação ou
interação de dados para assim descrever as análises realizadas, prevendo assim algum
fenômeno através de um modelo gerado pela inferência geográfica. A interação dos dados
espaciais de variadas fontes permiti uma precisão e agilidade das interpretações que
geralmente seriam analisadas individualmente para cada dado (Pendock e Nedeljkovic, 1996).
Para tanto esses modelos podem auxiliar no combate a incêndios florestais e
queimadas que são um impacto recorrente principalmente entre os meses de junho a setembro
quando ocorre a época da seca (JRC, 2000).
Incêndios florestais são caracterizados como fogo descontrolado de origem antrópica
ou natural em vegetações não importando se são plantações ou áreas naturais do bioma,
causando prejuízo financeiro e danos à fauna e flora nativa (Figura 1), ao meio físico e
também a população urbana (SILVA et al., 2003).
6
Figura 1: Incêndio em Brazlândia - DF
Segundo Rouw (1994) os incêndios são responsáveis pelo empobrecimento dos solos e
por consequência gera o avanço das savanas sobre as florestas tropicais, devido sua
contribuição no aumento da acidez do solo. Os incêndios causam também problemas ao
manejo e desenvolvimento do ecossistema florestal (Guarnieri e Wybo, 1995).
No meio físico a fuligem liberada pela fumaça (Figura 2) do incêndio (IBRAM/2009)
prejudica a formação de nuvem e consequentemente a chuva, auxilia no aumento da emissão
de gases do efeito estufa como o dióxido de carbono (CO2). No solo a degradação ocorre em
longo prazo, pois as queimadas que são comumente praticadas na agricultura por causa das
cinzas que contêm potássio deixam o solo exposto a outros impactos como a ação da chuva
(IBRAM/2009).
7
Figura 2: Incêndio em Brazlândia - DF
Em áreas florestais é possível prever o início do incêndio e sua propagação, para tanto
é necessário conhecer alguns aspectos, tais como, fatores bióticos (antrópicos e naturais) e
físicos que influenciam e fazem parte do processo, como a hidrografia, uso e cobertura do
solo, a geomorfologia e a proximidade da malha viária. (SILVEIRA, et al., 2008)
Partindo então do princípio de se prever o início e a propagação dos incêndios
florestais torna-se possível fazer um planejamento envolvendo a prevenção, como também o
combate. Vettorazzi et al. (1999) mencionaram que o geoprocessamento, possibilita a análise
e manipulação de dados georreferenciados, como um instrumento adequado na identificação
de áreas vulneráveis a queimadas e incêndios florestais.
Fiedler et al. (2006) assim como Soares (1992) evidenciam que os impactos causados
pelos incêndios e pelas queimadas não estão associados apenas ao meio ambiente como, por
exemplo, em áreas de preservação permanente ou parques ecológicos mas em outros aspectos
como na economia e zonas urbanas.
Todos os anos o Distrito Federal sofre com o impacto que os incêndios florestais
causam entre os meses de junho a agosto, onde na região do bioma Cerrado predomina a
estação seca caracterizada pela baixa umidade. Segundo o Corpo de Bombeiros do Distrito
Federal (2012) no último mês de julho foram registrados mais de mil incêndios. Existem
dados sobre as áreas atingidas e, que vêm crescendo ao longo dos anos, porém sem uma base
de identificação das áreas vulneráveis e prevenção das mesmas.
8
Em face da situação observada e do que noticiam os meios de comunicação, verificase a gravidade e a necessidade se de avaliar e tomar medidas educativas e de conscientização
da população a fim de minimizar as ocorrências de incêndios florestais no âmbito do Distrito
federal e do entorno, visto que, as consequências desses incêndios atingem toda a população
uma vez que causam problemas a saúde e ao meio ambiente.
Este trabalho tem por objetivo geral identificar as áreas vulneráveis a incêndios e
queimadas no âmbito da Região Administrativa IV – Brazlândia localizada no Distrito
Federal em época de seca, e como objetivo específico levantar as variáveis que influenciam na
dinâmica dos mesmos, criando também um índice de vulnerabilidade para estes impactos
ambientais.
9
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Material
•
Imagem LISS do Instituo Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE referente a agosto
de 2012;
•
Shape de declividade da base CODEPLAN 1989
•
Shape da hidrografia do Distrito Federal 2010
•
Shape da malha viária do Distrito Federal 2010
•
Shape das Regiões Administrativas do Distrito Federal 2010
•
Software ENVI 4.8
•
Software ArcGis – ArcMap 10
10
2.2 Métodos
Para geração do mapa do uso e ocupação do solo foi utilizada imagem LISS que se
trata de uma imagem de satélite do INPE referente a agosto de 2012 que possui quatro bandas
(red, green, blue, yellow) que foram utilizadas para classificação no software ENVI 4.8
gerando um mapa com as áreas referentes a água para a qual foi criado um buffer com área de
influência de 500 m, agricultura, mancha urbana, mata de galeria e vegetação seguindo para
posterior ajuste no sotfware ArcMap 10, onde posteriormente foram atribuídos pesos para
cada tipo de uso em baixo, moderado e alto (Tabela 1) que foi utilizada para todos os
parâmetros.
Tabela 1- Classificação de risco do uso do solo
Uso do Solo
Classificação
Água (500 m)
Baixo
Agricultura
Baixo
Mancha Urbana
Moderado
Mata de Galeria
Baixo
Vegetação
Alto
O uso da terra como agricultura é considerado baixo, pois possui irrigação constante
dificultando assim a propagação do fogo e ocupação do solo como, por exemplo, as cidades
influenciam na incidência do incêndio e das queimadas enquanto que a vegetação quando em
época de seca torna-se um risco alto, pois a madeira e as folhas servem como combustível
mas foi feita a diferenciação com relação a mata de galeria pois esta se encontra na faixa de
influência dos corpos hídricos.
11
Para o mapa de declividade foi feita a atribuição de pesos utilizando o software
Arcmap gerando a seguinte classificação (Tabela 2).
Tabela 2- Classificação de risco de declividade
Declividade (%)
Classificação
< 2%
Baixo
2–5%
Moderado
5 – 10 %
Moderado
10 – 20 %
Moderado
> 20 %
Alto
Áreas de maior declividade tendem a facilitar a velocidade do incêndio ou queimada
aumentando no sentido do aclive sendo assim, seu risco é alto (Rivera-Lombardi, 2001);
Com relação ao mapa da malha viária foi gerado um buffer utilizando somente as
BR’s e DF’s correspondentes a região administrativa IV. Primeiramente selecionou-se três
áreas próximas com distâncias das rodovias de 500 m, 1000 m, e superiores a 1000 m e a
classificação ocorreu seguindo essas distâncias (Tabela 3).
Tabela 3- Classificação de risco da malha viária
Distância (m)
Classificação
500 m
Alto
1000 m
Moderado
> 1000 m
Baixo
O acesso de pessoas, veículos juntamente com seus hábitos de descarte de cigarros
ainda acesos, prática de pequenas fogueiras tornam a proximidade de rodovias um local de
alto risco de incêndios e queimadas (Ferraz e Vettorazzi, 1998; RisQue98, 1998).
12
Na classificação da drenagem foi utilizado o shape de hidrografia do Distrito Federal e
foi gerado o buffer referente à área de estudo, onde a distância dos corpos hídricos também foi
usada como parâmetro na atribuição de peso (Tabela 4).
Tabela 4- Classificação de risco da drenagem
Distância (m)
Classificação
500 m
Baixo
1000 m
Moderado
> 1000 m
Alto
As proximidades de corpos hídricos como rios e lagos dificultam a propagação dos
incêndios e queimadas.
Depois de feita a classificação dos buffers de hidrografia e da malha viária e de uso do
solo e declividade, foi realizada a interpolação dos buffers de hidrografia com o de malha
viária, e o de uso do solo com o de declividade, com os novos mapas gerados foi atribuída
uma nova classificação seguindo a seguinte matriz (Tabela 5).
Tabela 5- Matriz de risco
Classes
Alto
Moderado
Baixo
Alto
Alto
Alto
Moderado
Moderado
Alto
Moderado
Baixo
Baixo
Moderado
Baixo
Baixo
Após feita a classificação dos buffers gerados, foi novamente realizada a interpolação
dos novos buffers gerados e reclassificados baseados na matriz acima onde as classificações
foram atribuídas de acordo com a probabilidade de impacto (Análise..., 2000).
13
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Resultados
Com interpolação dos buffers da malha viária e da hidrografia foi gerado este modelo
de risco (Figura 3).
Figura 3 – Interpolação de dados de estradas e hidrografia
14
E com a interpolação de dados feita com o uso do solo e com o shape de declividade
obteve-se como resultado as seguintes áreas de risco (Figura 4).
Figura 4 – Interpolação de dados de uso do solo e declividade
15
Com a classificação final dada a partir da matriz de risco foi gerado então um modelo
com as áreas vulneráreis a incêndios e queimadas (Figura 5).
Figura 5 – Mapa de Risco da Região Administrativa IV Brazlândia/DF
16
3.2 Discussões
Com a observação do mapa gerado tem-se uma visão geral das áreas de influência da
malha viária e mancha urbana que influencia principalmente na vegetação nativa diminuindo
ou extinguindo sua extensão (CHEN et al., 2001) e das áreas de influência da hidrografia local
e seus riscos. Devido à proximidade da malha viária a vegetação nativa que estando em época
de seca representa um risco elevado como pode ser constatado na figura 4 referente a um
incêndio ocorrido na região de Brazlândia.
Figura 4 – Incêndio na Região Administrativa IV- Brazlândia/DF
Assim como a vegetação nativa sofre influência da malha viária presente, as matas de
galeria são preservadas de um risco maior de queimadas devido a sua proximidade dos corpos
hídricos que possuem um risco baixo (SILVEIRA, H.L.F. et al., 2008).
Estudos comprovam que é na época de seca que ocorrem as maiores incidências de
incêndios e queimadas isto acontece, pois a água age como principal fator para impedir a
propagação do fogo (MARTINI, DEPPE e LOHMANN, 2007).
17
Com essa visão mais ampla das áreas de maiores riscos que coincidem as áreas de
maior declividade onde o fogo se propaga com maior facilidade e a vegetação nativa (DEPPE,
PAULA e PRATES, 2003) é predominante e mesmo não estando tão próxima das vias está a
uma distância superior a área de influência dos corpos hídricos.
Com relação à malha viária nota-se que em algumas áreas o risco resultante não
coincide com a classificação dada anteriormente, isso se dá ao fato de que a via cruza com a
hidrografia que possui um risco baixo e é elemento determinante para a classificação do risco,
resultando então no risco moderado, mas que ainda é necessário um monitoramento. Assim
como a malha viária em certos pontos do mapa não permanece com a classificação associada
ocorre o mesmo com a hidrografia, isso se dá, pois a classificação do mapa de uso e ocupação
do solo foi feita baseada em uma imagem de satélite referente ao mês de agosto que é
caracterizado pela falta de chuvas e, portanto sua influência não é tão significativa levando a
um risco mais alto do que lhe foi dado originalmente (NUNES et al., 2005).
Na Região Administrativa de Brazlândia são predominantes às áreas de vegetação
nativa que estão localizadas na maior parte da Floresta Nacional- FLONA e de agricultura e
estas representam risco alto e baixo respectivamente, porém com a interpolação dos mapas
mesmo a agricultura tendo risco menor isoladamente, outros fatores como a declividade
carregam um peso maior na incidência de queimadas ou incêndios (GRANEMANN &
CARNEIRO, 2009).
Deve-se levar em consideração a área da FLONA para saber seu risco, pois o fogo irá
propagar-se mais facilmente em mata aberta e em espécies lenhosas do que em mata densa e
de espécies folhosas (SOARES & BATISTA, 1997) e isso de acordo com o mapa é notável
porque em algumas partes vê que ocorre essa mistura de áreas de risco alto e outras de risco
moderado.
Com relação à agricultura apesar de ser considerada de risco baixo devido à irrigação
constantemente aplicada e geralmente por estar próxima dos corpos hídricos percebe-se no
mapa em área em que esta é alguns pontos tem uma proximidade da malha viária ou por estar
em áreas de maior declividade elevam seu fator de risco.
O mapa gerado trata-se de um modelo das áreas de risco a incêndios florestais e
queimadas e dá a visão geral das áreas a serem monitoradas, portanto deve-se considerar que
pode haver áreas que não condizem com a real situação do local.
18
4. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
4.1 Conclusões
Após a análise do mapa e de pesquisas na literatura notou-se certa dificuldade para
achar dados indicativos ao tema proposto no âmbito do Distrito Federal tendo apenas
informações referentes a outros estados brasileiros e a outros países como Portugal, sendo
encontrados apenas dados referentes a focos de incêndios e queimadas depois que estes já
ocorreram, mas que auxiliaram na elaboração dos critérios utilizados na avaliação.
Tendo como base somente o mapa de risco observou-se que os parâmetros que
possuem maior influência na propagação do fogo é a proximidade da malha viária e dos
corpos hídricos e mesmo em conjunto com outros fatores como declividade, vegetação e
agricultura sua classificação prevalece ou modifica os valores atribuídos para estes critérios.
Porém a falta de outros parâmetros como, por exemplo, temperatura, o tipo de
vegetação, o tipo de vias da malha viária, o histórico climatológico da região não puderam
deixar o presente trabalho mais completo, mas servindo como um início para futuras
pesquisas na área.
Mesmo sem alguns parâmetros que auxiliariam na avaliação de risco, diante do que foi
apresentado e apesar se tratar de um modelo o mapa gerado cumpriu com o objetivo proposto
que é a identificação das áreas vulneráveis a incêndios florestais e queimadas e a criação de
um índice de vulnerabilidade para auxiliar na prevenção destes.
19
4.2 Recomendações
O presente trabalho buscou apenas a identificação das áreas vulneráveis sem a
comprovação da amostragem feita em campo, portanto a modelagem feita está sujeita a
validação e é recomendável que esta ocorra, pois como citado anteriormente queimadas e
incêndios florestais são um problema recorrente todos os anos não somente na Região
Administrativa de Brazlândia, mas como em todo o Distrito Federal.
Para complementação deste modelo torna-se necessário à coleta de dados em campo
seguindo mais parâmetros como os citados neste trabalho.
20
REFERÊNCIAS
Análise
Qualitativa
de
Risco.
2000
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22
Agradecimentos
Agradeço acima de tudo a Deus por permanecer comigo por toda a minha vida, aos meus
pais por sempre me motivarem nas minhas escolhas, ao meu irmão meu melhor amigo, aos
amigos pelo apoio e entendimento demonstrados perante as dificuldades que surgiram, ao
professor Cláusio Teza pela orientação e sugestões de grande valor dadas para a melhoria
deste trabalho e a Técnica do Laboratório de Geoprocessamento da Universidade Católica de
Brasília, pela grande ajuda prestada.