Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE
Mensuração e distribuição do verde urbano no município do Recife – PE: bases para a
gestão ambiental urbana
Tiago Henrique de Oliveira 1,2
José Gleidson Dantas 2
Milton Botler 2
Rafael Ricardo Vasconcelos da Silva 3
João Paulo Ferreira da Silva 3
Tarcísio da Fonte Neves 4
1
Grupo de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento - SERGEO - UFPE
Av. Prof. Moraes Rego, 1235 - Cidade Universitária, Recife – PE, Brasil - CEP: 50670-901
[email protected]
2
Instituto Pelópidas Silveira - SCDUO - Prefeitura da Cidade do Recife
Rua do Bom Jesus, 227 – Bairro do Recife, Recife – PE, Brasil. CEP: 50030-170
{jgleidson, milton.botler}@gmail.com
3
Gerência de Gestão Ambiental - SEMAM - Prefeitura da Cidade do Recife
Rua Fernando César, 65 – Bairro da Encruzilhada, Recife – PE, Brasil. CEP: 52041-170
{rafaelricardo, paulofs}@recife.pe.gov.br
4
Diretoria de Informação - SCDUO - Prefeitura da Cidade do Recife
Av. Cais do Apolo, 925, Bairro do Recife, Recife – PE, Brasil. CEP: 50030-903
[email protected]
Abstract. As time and space developed, impacts on the relation among the energetics and hydrological circles down on the surface - had happen due to the massive changes on the use and covering of urban environment. The
replacement of Green areas by waterproofed ground, has interfered and aggravated a series of phenomenons
such as: the high raises of overflows and the establishment of urban heat islands. According to the city of Recife
Urban Planning Law, created in 1996, the definition of Green area is “any public or private area, over natural
soil, in which vegetation predominates on its different forms: arboreal, shrubby or herbaceous, native or exotic”.
With all that in mind, the main reasons of this is article are: to demonstrate the methodology used to classify the
total amount of Green areas in the city of Recife, to understand the distribution of those areas in order to identify
what is public and private over the registered data bank and examine the application of the referred concept on
the research of areas in which afforestation of streets is a priority. By the analysis of the ortophotomap generated
in 2007 over the municipal vetorial base, it was possible to elaborate an equation to define the potential of
afforestation in public lots of selected neighborhoods. As a result, 44,68% of the city total area is occupied by
vegetation, whereas 64% are located in UCN, in addiction to that, 23% of UCN areas have other uses like:
residential, abnormal groups and tanks of shrimp creation. The neighborhoods included in this research can
afford the plantation of 24.474 new trees totalizing an amount of 37 green hectares.
Palavras-chave: remote sensing, MAXVER, distribution of vegetation, sensoriamento remoto, MAXVER,
distribuição da vegetação.
1. Introdução
As rápidas mudanças espaço temporal do uso e cobertura do solo em ambiente urbano
apresentam grandes impactos nas relações entre os ciclos energéticos e hidrológicos sobre a
superfície. Em alguns casos a rápida substituição de áreas verdes para áreas
impermeabilizadas acaba por influenciar o surgimento ou agravamento de diversos
fenômenos, como o aumento no número de enchentes ou alagamentos e a recorrência de ilhas
de calor urbana em diversos municípios brasileiros (MORUZZI et al, 2007; IDEIÃO et al,
2008; ANDRADE et al, 2009; SHAMS et al, 2009) e do mundo (WENG et al, 2004; CHEN
et al, 2006; WENG & QUATTROCHI, 2006; GARZUZI et al, 2010).
A constante fragmentação das áreas vegetadas em ambiente urbano, devido à pressão
antrópica exercida nas bordas de fragmentos, têm consequências negativas à vegetação. Como
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consequências são verificadas, por exemplo, um aumento na susceptibilidade de quebra da
árvore pelo vento (ZENG et al, 2009), redução na quantidade de habitat para espécies
florestais que dependem de grandes fragmentos (TEIXEIRA et al, 2009) e alterações nas
condições microclimáticas locais (BIERREGAARD E DALE, 1996 citado por RIBEIRO et
al, 2009). Diversos estudos ainda apontam a necessidade da criação de corredores ecológicos
visando à interligação entre os grandes fragmentos florestais em áreas urbanas.
O clima urbano difere consideravelmente do ambiente natural. A amplitude térmica, o
regime pluviométrico, o balanço hídrico e a umidade do ar são fatores diretamente afetados
pelo dimensionamento e disposição da arborização urbana (LIMA et al. 2009). Para Wolf
(2005) é necessário à criação de politicas públicas voltadas para a ideia de que os benefícios
proporcionados pelos bosques urbanos alcançam sua maior produtividade através da
otimização de uma administração de longo prazo que abarque toda a cidade. Torna-se,
portanto necessário a realização de estudos que procurem analisar as relações entre os
componentes bioclimáticos e os atributos urbanos, que exercerão influência na dinâmica do
clima urbano.
Caporusso e Matias (2008, p. 72) afirmam que “embora não haja uma definição
consensual na literatura, o termo mais utilizado para designar a vegetação urbana é área
verde”. Deste modo, os mesmos afirmam, que esta falta de consenso na terminologia vem a
refletir na tentativa de comparação entre diferentes índices obtidos por diferentes
metodologias em diferentes cidades. Para o município do Recife a Lei de Uso e Ocupação do
Solo de 1996 (Lei nº 16.176/96) define área verde como “toda área de domínio público ou
privado, em solo natural, onde predomina qualquer forma de vegetação, distribuída em seus
diferentes estratos: Arbóreo, Arbustivo e Herbáceo /Forrageira, nativa ou exótica”.
Neste sentido a Prefeitura da Cidade do Recife, através do Instituto Pelópidas Silveira
(IPS) e da Secretaria de Meio Ambiente (SEMAM), tem apresentados projetos visando a
identificação de todas as áreas vegetadas presente no município do Recife assim como a
identificação dos bairros e microrregiões com défice de arborização em logradouros públicos.
Deste modo surgiu o projeto Verde Urbano (IPS), onde todas as áreas que apresentavam
vegetação, seja a nível herbáceo, arbustivo ou arbóreo, foram identificadas e mapeadas e
posteriormente realizada a quantificação da vegetação em lotes públicos e privados para os
lotes cadastrados. Posteriormente estes dados foram utilizados pela SEMAM para subsidiar a
elaboração do Programa de Planejamento e Plantio que compõem o Plano de Arborização
Urbana do Município. Com base nas indicações foram identificadas e selecionadas áreas
prioritárias para o plantio de arvores em vias públicas inseridas em bairros que apresentavam
défice de áreas verdes.
Deste modo o objetivo deste artigo é demonstrar a metodologia utilizada para quantificar
o total de áreas verdes do município do Recife através da classificação da ortofotocarta do ano
de 2007, verificar a distribuição destas áreas verdes a nível público e privado para os lotes
cadastrados e observar um exemplo de aplicação dos dados na identificação de áreas
prioritárias para arborização de vias públicas.
2. Material e método
2.1 Área de estudo
O município do Recife, Figura 1, capital do Estado de Pernambuco, situa-se no litoral
nordestino e ocupa uma posição central, a 800 km de outras duas metrópoles regionais,
Salvador e Fortaleza, disputando com elas o espaço estratégico de influência na região.
Apresenta uma superfície territorial de 218,50 km² limitando-se ao norte com as cidades de
Olinda e Paulista, ao sul com o município de Jaboatão dos Guararapes, a oeste com São
Lourenço da Mata e Camaragibe, e a leste com o Oceano Atlântico.
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Figura 1. Localização do município do Recife-PE e distribuição das Regiões Político-Administrativo – RPA.
Segundo os dados do recenseamento do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
(IBGE) – Censo 2010 – a Cidade do Recife possui uma população de 1.537.704 habitantes,
correspondendo a 17,48% da população do Estado, e a 41.63% da RMR, o que lhe propicia
uma densidade demográfica de 6.989 habitantes/km². Segundo a Prefeitura da Cidade do
Recife o município expressa na sua configuração físico-territorial as diferenças provocadas
pelo quadro socioeconômico que se consolidou ao longo de sua história. Atualmente, o
espaço urbano do município encontra-se dividido em 94 bairros, 18 microrregiões e em seis
Regiões Político-Administrativas (RPA), Figura 2, atendendo ao estabelecido no artigo 88, §
1º e 2º da Lei Orgânica do Recife que determina:
[...] § 1º - Para efeito de formulação, execução e avaliação permanente das políticas
e de planejamento governamental, o Município será dividido em regiões políticoadministrativas na forma da Lei.
§ 2º - Na definição das regiões político-administrativas devem ser observadas as
legislações pertinentes e assegurada a unidade histórico-cultural, demográfica, social
e econômica do ambiente urbano”.
2.2 Base de dados vetorial municipal
Foram utilizados dados vetoriais da Base de Dados Georreferenciados do município do
Recife adquirida junto a Diretoria de Informação da Prefeitura da Cidade do Recife. Deste
modo foram utilizadas os vetores de lotes cadastrados, bairros, microrregiões, Região
Político-administrativo, Macrozona do Ambiente Natural (MAN) e Macrozona do Ambiente
Construído (MAC).
2.3 Classificação supervisionada da Ortofotocarta Recife - 2007
No ano de 2007 o município do Recife realizou o levantamento aerofotogramétrico do
município possibilitando a continuidade da análise espacial do município. Ao total foram
adquiridas 532 fotografias aéreas na resolução espacial de 15cm, onde as mesmas foram
georreferenciadas, mosaicadas e ortorretificadas. A imagem gerada ao final deste processo
passou por uma equalização do histograma, visando obter a máxima variância do histograma,
gerando uma imagem com melhor contraste entre os alvos.
Tendo em vista que a resolução espacial de 0,15m do pixel viria a aumentar o tempo da
classificação, a ortofotocarta foi reamostrada para 1m. Foram coletadas várias amostras dos
diversos alvos presentes no município, sendo inicialmente trabalhada as classes de telhados,
corpos hídricos, edificações (classe genérica da tonalidade cinza que abrange além das
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edificações, alguns galpões e asfalto), solo exposto, vegetação arbórea e vegetação gramínea –
essas duas últimas as que vieram a compor a classe verde urbano.
O método de classificação escolhido foi o da Máxima verossimilhança, devido à baixa
resolução espectral do mosaico de imagens aéreas disponível. Deste modo optou-se por gerar,
durante o processamento da classificação, imagens regra (Rule Images) para cada classe,
Figura 2. As imagens regra apresentam a possibilidade de um pixel da imagem original
pertencer ou não a classe em questão. Com uma imagem regra, para cada classe supracitada,
foi realizada uma nova coleta de amostras com base nos pixels obtidos e gerada uma nova
classificação.
Figura 2. Etapas adotadas para a classificação da ortofotocartas.
Ao fim do processamento, foi realizada uma edição ainda no arquivo raster, com o intuito
de revisar toda a classificação, e corrigir algumas áreas que, devido a baixa resolução
espectral da imagem base, apresentou mistura de classes. Ao final da classificação a imagem
foi transformada em vetor e as classes de vegetação de porte arbórea e gramínea foram
agrupadas na classe de verde urbano enquanto que as demais classes foram agrupadas na
classe de não verde urbano.
De posse dos dados vetoriais de área verde, as mesmas foram recortadas ao limite
espacial das layers de RPA, microrregiões, bairros e UCN, permitindo realizar a identificação
dos locais com défice de áreas verdes e arborização. O processo de classificação
supervisionada foi realizado no ambiente do programa ENVI 4.5 (Licença do Grupo de
Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento – SERGEO/UFPE). A pós-classificação e layout
foi realizada na plataforma ArcMap do programa ArcGIS 9.3 (licença da Prefeitura da Cidade
do Recife).
2.4. Identificação e definição do potencial de arborização de áreas prioritária
Para a elaboração do Programa de Planejamento e Plantio do Plano de Arborização
Urbana do Recife, foram selecionados os bairros que possuem quadras com arranjos regulares
e estão inseridos nas regiões que apresentaram um expressivo déficit de área verde, de acordo
com os resultados dos estudos realizados pelo Instituto Pelópidas Silveira. Partindo da
definição da região prioritária para arborização, foi realizada a caracterização e avaliação do
potencial de arborização das vias. Para subsidiar o levantamento foram usadas as layers de
quadras, lotes, ruas e a ortofotocarta do ano de 2007 da Cidade do Recife. O software ArcGis
e o Sistema de Informações Geográficas do Recife (ESIg) foram utilizados para mensurar a
extensão da via, a largura e verificado o número de calçadas por logradouro.
Além desses elementos foram contabilizados o número de canteiros centrais e árvores
existentes. Associada a essas informações, foram verificadas as características e os usos atuais
de cada via analisada. Os logradouros não pavimentados e os que apresentavam largura de
referência das calçadas inferior a 1,50 m (um metro e meio), não foram consideras para
aplicação da metodologia. A largura mínima das calçadas visou reservar um espaço mínimo
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Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE
de 1,20 m (um metro e vinte) para o trânsito de pedestres, conforme estabelece a NBR 9050
(ABNT - 2004).
As informações geradas a partir dessas análises e a definição do espaçamento entre
mudas de diferentes portes possibilitaram a criação de uma equação que, dentro de uma
margem de erro admissível, define o potencial de arborização (Equação 1) de cada
logradouro:
PA  ( EXT / ESPÇ ) * (CAL  CAN )  ARV ] * FAj
(1)
em que PA corresponde ao potencial de arborização, EXT à extensão bruta da via (em
metros), ESPÇ corresponde ao espaçamento entre as mudas (5m para pequeno porte, 8m para
médio porte e 12m para grande porte), CAL corresponde a quantidade de calçadas na via,
CAN a quantidade canteiros, ARV ao número de árvores existentes e FAj é o fator de ajuste,
que reduz o valor final de PA, em virtude dos obstáculos previstos ao plantio. Normalmente
varia de 0,35 (vias predominantemente residenciais) a 0,5 (vias predominantemente
comerciais) para as áreas selecionadas.
Os logradouros foram classificados nas categorias “comercial” ou “residencial”, a
depender do seu uso predominante. Essa categorização, realizada em campo ou de acordo
com o conhecimento prévio dos pesquisadores, serviu de base para a definição do Fator de
Ajuste empregado na equação do Potencial de Arborização. Empregou-se, neste sentido, um
Fator de Ajuste de 0,5 nos logradouros considerados comerciais, uma vez que estes
apresentaram maior número de obstáculos, e de 0,35 nos logradouros considerados
residenciais.
3. Resultados e Discussão
Através da classificação supervisionada foi quantificado um total de 9.961,79ha de áreas
verdes no município, Figura 3, representando 44,68% da área total do município (de
21.850,70ha). É possível observar que grande parte dos maiores fragmentos florestais
classificadas como Unidades de Conservação da Natureza (UCN) se encontram a oeste da
BR-101, a exemplos da UCN Beberibe (LUOS – Lei Municipal 16.176/96 – Decreto
23.804/08) com o marcador 10, UCN Dois Irmãos (Lei Municipal 16.176/96 – Decreto
23.807/08) com o marcador 11 e UCN APA Mata da Várzea (LUOS 16.176/96 – Decreto
22.154/06) com o marcador 7.
Ao realizar a analise do verde urbano nas Unidades de Conservação da Natureza (UCN)
foi possível mensurar que 64% das áreas verdes do município se encontram localizados na
área da UCN. Deste modo os outros 36% representariam o que estaria distribuído nas demais
áreas do município, seja em áreas públicas como prédios públicos, parque, praças e
logradouros, assim como nas propriedades privadas. Dos 7.262,28ha de área distribuídas nas
UCN, cerca de 5.580ha são áreas vegetadas. Ou seja, cerca de 23,1% da área das UCN
apresentam outro tipo de uso do solo, como no caso da UCN São Miguel que apresentam,
além de agrupamentos subnormais, áreas com tanques de carcinicultura no seu interior.
Nota-se a, através do gráfico da Figura 4, disparidade entre os valores de vegetação
distribuídos entre as Regiões Político-Administrativos do município. É observado que a RPA3 apresenta 49% do total de áreas verdes do município do Recife, com quase 4.900 ha. Vale a
ressalva que a área total da RPA-3 é de 7.867ha, o que representa quase um terço da área total
do município. Uma provável explicação para maior preservação de áreas verdes nesta RPA é
o fato que a mesma apresenta grande parte de sua área com ausência de vias, o que desacelera
a ocupação humana de grandes proporções e a categorização de grande parte de sua área
como Unidade de Conservação da Natureza (UCN) Beberibe a partir de Lei de Uso e
Ocupação do Solo do ano de 1996 (LUOS – Lei Municipal 16.176/96 – Decreto 23.804/08).
1147
Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE
Figura 3. Distribuição das áreas vegetadas no município do Recife – PE e delimitação das Unidades de
Conservação da Natureza (UCN).
Já a RPA-4 apresenta a segunda maior distribuição espacial de áreas verdes do município
do Recife-PE com um total de 1.974ha de áreas verde distribuídos espacialmente entre 12
bairros. Neste RPA pode ser destacadas áreas como o UCN Iputinga (LUOS 16.176/96 –
Decreto 23.810/08) com 31,7ha, marcador 19 e a UCN APA Mata da Várzea (LUOS
16.176/96 – Decreto 22.154/06) com 713,1ha, marcador 7. Deste modo através da Tabela 1 é
possível observar que a RPA 3 e a RPA 4 apresentam, respectivamente, ocupação de 62,2% e
46,9% de suas áreas pela vegetação.
Tabela 1. Porcentagem da RPA ocupada por áreas verde
no município do Recife – PE.
RPA Área (ha) Área verde (ha) Porcentagem
Figura 4. Distribuição de área verde por RPA (ha)
no município de Recife – PE.
1
1.525,38
288,43
18,91
2
1.480,94
443,62
29,96
3
7.867,33
4.893,31
62,20
4
4.208,79
1.974,10
46,90
5
2.990,78
1.056,95
35,34
6
4.220,53
1.305,77
30,94
Foi observado que as RPA-1 e 2 apresentaram os menores valores de áreas verdes com
cerca de 775ha o que representa 7% do total de áreas verdes observadas no município (figuras
5 e 6). Para a RPA-1 foi observado que as principais áreas verdes estão localizadas na
Unidade Protegida Ilha do Zeca (Lei Municipal 16.869/03 – Decreto 23.825/08), marcador
1148
Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE
18, com aproximadamente 31,8 ha, o Parque 13 de maio com 5.66ha, e as margens dos
grandes rios que apresentam áreas de mangue distribuídas espacialmente por toda a RPA-1
com mais de 20 ha. Já para a RPA-2 pode ser destacadas fragmentos florestais como a UCN
Dois Unidos (LUOS 16.176/96 – Decreto 23.808/08), marcador 1, com mais de 50 ha e
diversas áreas com elevada declividade, o que vem dificultar a sua ocupação e permitir a
manutenção da vegetação.
3.1. Potencial de arborização de áreas prioritárias
Quando realizada a analise por bairros foi observado que 75 dos 94 bairros do município
apresentam menos de 40% da área do bairro ocupado por áreas verdes e que em muitos casos
estas áreas estavam concentradas em poucos lotes. Deste modo, conforme mencionado na
metodologia, alguns destes bairros apresentaram condições favoráveis à arborização de vias,
conforme pode ser observado através da Tabela 2. O conjunto de logradouros analisados
apresentou condições de receber um total de 24.474 novos plantios de arvores de pequeno,
médio e grande porte. Estima-se, com base nesses resultados, que esses plantios poderão
representar um aporte de aproximadamente 37,6 hectares de área verde de copas, distribuídos
nos logradouros dos bairros analisados.
Tabela 2. Número de vias viáveis analisadas por bairros, potencial de plantio, estimativa futura de copa e
proporção de potencial de plantio por bairro.
N° de vias
Potencial de
Estimativa de cobertura
Proporção por
Bairros
analisadas
Plantio (mudas)
futura de copa* (m²)
bairro (%)
Cordeiro
74
4.428
61.074
18
Engenho do Meio
29
1.755
31.420
7
Iputinga
34
1.479
31.391
6
Madalena
14
618
5.084
3
Prado
44
2.056
22.293
8
Torrões
23
1.040
9.386
4
Zumbi
13
426
6.280
2
Boa Viagem
198
12.672
20.8838
52
Total
429
24.474
375.766
100
* Estimativa da área realizada com base nos seguintes diâmetros de referência: pequeno porte = 3m de diâmetro
da projeção horizontal da copa; médio porte = 5m de diâmetro da projeção horizontal da copa; grande porte =
7m de diâmetro de projeção horizontal da copa.
Em testes de campo, verificou-se que as indicações de potencial de arborização
resultantes da metodologia, ora apresentadas, responderam satisfatoriamente às condições
reais, apesar das ocasionais variações, em virtude de recentes plantios, construções,
erradicações de árvores, entre outros fatores distribuídos ao longo dos anos posteriores a
aquisição da ortofotocarta do ano de 2007. É provável que a utilização de ortofotocartas
atualizadas gere resultados mais precisos.
4. Conclusões
Através da classificação supervisionada foi quantificado um total de 9.961,79ha de áreas
verdes no município representando 44,68% da área total do município. Porém deste total de
áreas verde cerca de 64% encontram-se localizadas nas Unidades de Conservação da Natureza
(UCN). Dos 7.262ha de área distribuídas nas UCN, cerca de 5.580ha são efetivamente áreas
vegetadas. Deste modo cerca de 23% da área das UCN apresentam outro tipo de uso do solo
como residências e agrupamentos subnormais, tanques de carcinicultura entre outros.
A metodologia utilizada mostrou-se satisfatória para o macroplanejamento da arborização
da Cidade do Recife, demandando, para esta finalidade, baixo investimento de tempo e
recursos financeiros. Ressalta-se que os moradores dos domicílios localizados nas áreas
analisadas não foram consultados sobre a sua intenção e/ou interesse de plantar e acompanhar
o crescimento de uma árvore, portanto, associar essa metodologia a um processo contínuo de
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Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE
educação ambiental poderá consolidar essa ferramenta na dinâmica da gestão ambiental
urbana e na arborização de logradouros.
O conjunto de logradouros analisados apresentaram condições de receber um total de
24.474 novos plantios de arvores de pequeno, médio e grande porte, sendo estimado, com
base nesses resultados, um aporte de aproximadamente 37,6 hectares de área verde de copas.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao Grupo de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento
(SERGEO) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE).
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