Pró-Reitoria de Graduação
Curso de Engenharia Ambiental
Trabalho de Conclusão de Curso
INFLUÊNCIA DA MORFOLOGIA URBANA NAS ILHAS DE
CALOR - ESTUDO DE CASO EM CINCO REGIÕES
ADMINISTRATIVAS DO DISTRITO FEDERAL
Autor: Renato Antônio Gonçalves
Orientador: Cláusio Tavares Viana Teza
Brasília - DF
2013
RENATO ANTÔNIO GONÇALVES
INFLUÊNCIA DA MORFOLOGIA URBANA NAS ILHAS DE CALOR - ESTUDO DE
CASO EM CINCO REGIÕES ADMINISTRATIVAS DO DISTRITO FEDERAL
Artigo apresentado ao curso de graduação em
Engenharia
Ambiental
da
Universidade
Católica de Brasília, como requisito parcial
para obtenção do Título de Bacharel em
Engenharia Ambiental
Orientador: Cláusio Tavares Viana Teza
Brasília
2013
Artigo de autoria de Renato Antônio Gonçalves, intitulado INFLUÊNCIA DA
MORFOLOGIA URBANA NAS ILHAS DE CALOR - ESTUDO DE CASO EM CINCO
REGIÕES ADMINISTRATIVAS DO DISTRITO FEDERAL, apresentado como requisito
parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Ambiental da Universidade
Católica de Brasília, em (Data de aprovação), defendido e aprovado pela banca examinadora
abaixo assinada:
__________________________________________________
Prof. Me. Cláusio Tavares Viana Teza
Orientador
Curso de Engenharia Ambiental – UCB
__________________________________________________
Prof. Dr. Marcelo Gonçalves Resende
Examinador
Curso de Engenharia Ambiental – UCB
Brasília
2013
Dedico este trabalho aos meus pais por me
darem a oportunidade de me tornar um
Engenheiro Ambiental. Dedico também aos
meus avós, Paulo e Eliza, Antônio e Deolinda,
pois sem eles eu não estaria aqui.
AGRADECIMENTO
Quero agradecer especialmente a Deus por estar presente em todos os momentos de
dificuldade que apareceram durante esses quatro anos e meio de curso e por me dar força para
superar essas dificuldades.
Minha eterna gratidão a Jocasta, companheira essencial de muitas noites durante todos
os meus anos do curso.
Manifesto meus sinceros agradecimentos aos meus pais, Dona Ana e Seu Luiz, por
sempre terem me incentivado ao longo do curso e acreditarem no meu potencial. Amo vocês!
Quero agradecer ao meu irmão Luiz Raphael, que apesar de todas as brigas e
desentendimentos, a gente se ama.
Um agradecimento especial à galera da BZR, Thiago (Brasil), Wagner (Talaka),
George Eduardo (Maeda), Rodrigo (Frango), Juan (Paraguas), Artur (Tutys), Leopoldo (Lele),
Marcos (Dalton), Igor (Igão), Gabriel (Gabs) e às minhas amigas especiais Marcela (Sister),
Layla (Su) e Raissa (Rah), que sempre estiveram presentes na minha vida me dando apoio
moral sempre que precisei e por todas as risadas compartilhadas. Amo vocês, estão todos no
meu coração!
Agradeço aos meus amigos de muitos anos e que moram longe, mesmo estando
distantes geograficamente, as verdadeiras amizades duram a vida toda. Um forte abraço para o
Renan e o Euter, amigos que eu levo no coração para sempre.
Quero deixar um salve para a galera da faculdade que contribuiu ao longo do curso
para a minha formação e me ajudaram em muitos trabalhos e relatórios. Obrigado Luizêra,
Predão, Ryanne, Zeca, Luh, Juh, Joãozim e a todos os outros que contribuíram para a minha
formação de alguma forma. Valeu galera!
Agradeço ao meu orientador Cláusio por me orientar durante todo o semestre para a
conclusão desse excelente trabalho, sempre me ensinando coisas novas. Quero agradecê-lo
também pela oportunidade de ser monitor na disciplina de Geoprocessamento e Planejamento
Ambiental Urbano que contribuíram para a minha formação acadêmica e profissional.
Manifesto meu agradecimento especial a minha ex-chefe, Sabrina Albuquerque, pela
oportunidade de estagiar no Laboratório de Geoprocessamento da UCB (Universidade
Católica de Brasília) e contribuir para minha formação acadêmica e profissional.
“O céu já foi azul, mas agora é cinza.
O que era verde aqui já não existe mais.”
(Legião Urbana, 1986).
6
INFLUÊNCIA DA MORFOLOGIA URBANA NAS ILHAS DE CALOR - ESTUDO DE
CASO EM CINCO REGIÕES ADMINISTRATIVAS DO DISTRITO FEDERAL
Renato Antônio Gonçalves
Resumo:
O crescimento urbano desordenado vem acarretando vários problemas para a saúde dos seres
humanos e para a saúde do meio ambiente. Um dos maiores problemas enfrentados hoje em
dia é o crescimento urbano desordenado e que muitas vezes ocorre sem um planejamento
adequado e correto. Um dos fenômenos mais preocupantes da atualidade são as ilhas urbanas
de calor, consequência desse crescimento desordenado. O presente estudo tem como objetivo
a caracterização desses fenômenos em cinco regiões administrativas do Distrito Federal (DF),
bem como sua correlação com a morfologia urbana das regiões das cinco cidades e análise das
morfologias urbanas das respectivas cidades. Utilizou-se imagens de satélites para captar a
temperatura de superfície juntamente com o shapefile de vias urbanas para fazer a
caracterização das ilhas urbanas de calor, correlacionar a influência da morfologia urbana
nesse fenômeno e fazer a análise do comportamento das morfologias urbanas. O estudo
conclui a existência de ilhas urbanas de calor em três das cinco cidades analisadas, sendo elas
Gama, Ceilândia e Planaltina. A falta do planejamento contribui de maneira significativa para
o surgimento desses fenômenos, sendo assim é recomendável que para futuros bairros e/ou
cidades do DF haja um planejamento ambiental urbano.
Palavras-chave: Ilha urbana de calor. Morfologia urbana. Planejamento ambiental urbano.
Sensoriamento remoto. Geoprocessamento.
1
INTRODUÇÃO
O Distrito Federal (DF) possuí uma característica que o difere de todas as outras
cidades brasileiras: ela foi uma cidade planejada. Porém, ela sofre como muitas das grandes
cidades com a expansão urbana. No caso do Distrito Federal, essa expansão é desordenada e
direcionada para seu entorno, visto que a parte central da cidade (o Plano Piloto) e os demais
bairros nobres como Lago Sul, Lago Norte e Sudoeste não podem mais crescer.
A expansão urbana, sendo ordenada ou não, é um dos maiores problemas encontrados
no século XXI. Hoje em dia o Brasil conta com uma taxa de 80% de crescimento urbano
7
(BAPTISTA e CALIJURI, 2007), muitas vezes com um péssimo planejamento, tendo como
consequências impactos no meio ambiente e na qualidade de vida humana.
Uma das grandes razões para haver um impacto na qualidade de vida urbana e no meio
ambiente é que a expansão urbana traz consigo a retirada da cobertura vegetal e esta por sua
vez corrobora para o decréscimo da qualidade de vida. Segundo Bispo, Valeriano e Oliveira
(2009):
"[...]as áreas verdes são de grande importância para
a manutenção e melhoria da qualidade ambiental
urbana, pois garantem a interceptação, absorção e
reflexão da radiação luminosa e a fotossíntese
funcionando como um moderador climático".
Segundo Lima e Amorim (2011), "nas cidades, a vegetação constitui um importante
indicador de qualidade ambiental, pois garante áreas permeáveis, reduz a poluição
atmosférica, contribui para a regularização do microclima urbano". Nas Regiões
Administrativas do DF pode-se perceber a falta da presença de vegetação e como
consequência um clima mais quente do que no Plano Piloto e nos bairros nobres de Brasília,
onde existe um clima mais agradável e suave por conta da presença de áreas verdes. Os
bairros nobres Lago Sul e Lago Norte contam também com a influência do Lago Paranoá que
serve com um amenizador da temperatura, aumentando a umidade relativa do ar.
Batista e Bortoluzzi (2007), comentam que no Brasil é comum ocorrer o
direcionamento dos recursos urbanos apenas para uma determinada parte da população,
geralmente a população com mais recursos financeiros, e deixando assim a outra parte da
população desvalorizada com déficit nos recursos urbanos. Ainda segundo esses autores, "a
valorização imobiliária destas áreas privilegiadas estimulou a ocupação de locais impróprios à
moradia, como áreas de preservação permanente". No DF é comum ocorrer a valorização
imobiliária dessas áreas privilegiadas, taxando os imóveis com preços altíssimos. A
população que não tem recursos financeiros para morar nessa áreas, procuram morar em
locais com preços mais acessíveis e que geralmente são em locais afastados do centro da
cidade. Esses locais geralmente não tem planejamento e crescem desorganizados sem nenhum
tipo de planejamento e consequentemente locais com pouca qualidade de vida e qualidade
ambiental (RIBEIRO, 2008).
O Distrito Federal sofre com a especulação imobiliária, pois os grandes empresários
do mundo imobiliário só visam a expansão e não se preocupam com os danos que causam ao
meio ambiente e a qualidade de vida humana. De acordo com Bias, Baptista e Lombardo
(2003), "o processo de crescimento desordenado das áreas urbanas no Distrito Federal tem
provocado um fenômeno peculiar: as ilhas de calor".
As Ilhas de Calor são um dos fenômenos mais preocupantes do século XXI. Podem ser
definidas como sendo áreas em centros urbanos onde ocorre uma maior concentração de
temperatura do que nas áreas paralelas aos centros urbanos (BIAS, BAPTISTA e
LOMBARDO, 2003; MOREIRA e NOBREGA, 2011) e que causam desconforto térmico
para as pessoas que residem ou frequentam o local (COSTA, PERES e SILVA, 2009).
Costa, Peres e Silva (2009) afirmam que essa anomalia térmica tem um aumento
expressivo em áreas onde ocorre a remoção da vegetação natural, pois o mesmo é substituído
por casas, edifícios, ruas e avenidas e isso faz com o que solo se torne impermeável, sendo
assim as águas superficiais permanecem menos tempo na superfície terrestre (por causa da
evaporação), causando então um aumento na temperatura local e consequentemente a criação
de uma Ilha de Calor.
Estudos sobre ilhas de calor em áreas urbanas demonstram significativa importância
para a área de gestão e planejamento do espaço urbano, uma vez que se tratando desses
8
fenômenos a maior preocupação é o conforto térmico dos habitantes da cidade refletindo
diretamente na qualidade de vida dos habitantes (ANDRADE et. al., 2007). Sendo assim, os
estudos relacionados às ilhas de calor podem auxiliar o monitoramento e gestão do espaço
urbano, visto que um espaço urbano bem monitorado e gerido corretamente aumenta a
qualidade de vida dos habitantes.
A malha viária é utilizada neste estudo como um indicativo da presença de área
urbana. De acordo com Ribeiro (2008), "[...]o acesso e o uso da infra-estrutura da cidade, que
é inferida a partir da malha viária, pois, comumente no Distrito Federal e na maioria das
cidades brasileiras, a infra-estrutura tende a acompanhá-la".
Sendo assim, a motivação para a realização deste estudo foi o fato de que o Distrito
Federal carece de estudos em relação às ilhas de calor, para que se possa amenizar esses
fenômenos e seus prejuízos causados à qualidade de vida humana e que contribuam para a
formulação de soluções para o futuro, no sentido de se evitar e/ou reduzir novas ocorrências.
O objetivo geral deste estudo é analisar a influência da morfologia urbana das cidades
na formação das ilhas urbanas de calor, através dos seguintes objetivos específicos:
 Análise da morfologia urbana de diferentes cidades no DF;
 Caracterização da ilha urbana de calor nas respectivas cidades;
 Correlacionar a influência da morfologia na incidência de ilhas urbanas de calor.
2.
2.1
MATERIAL E MÉTODOS
ÁREAS DE ESTUDO
A Lei n° 48/49 foi responsável pela criação da Região Administrativa (RA) II,
conhecida como Gama, e também através do Decreto n° 11.921/89, que determinava os
limites físicos das Regiões Administrativas de todo o Distrito Federal. Atualmente o Gama
possui cerca de 150 mil habitantes e uma área de 276,30 km² (GDF, 2012). O Gama é
composto em sua formação por áreas (setores) urbanas (Norte, Sul, Leste, Oeste, Central e
Industrial) e área rurais (Núcleo Rural do Monjolo, Colônia Agrícola Ponte Alta, Córrego
Crispim, Núcleo Rural Ponte Alta de Baixo, Ponte Alta Norte e Alagado).
Brazlândia é o nome da Região Administrativa IV, criada em 05 de Junho de 1933 tem
cerca de 474,83 km², possui atualmente cerca de 54 mil habitantes na área urbana e 30 mil na
área rural, contem 2 mil empresas de pequeno, médio e grande porte e está localizada a 50 km
de distância do Plano Piloto (GDF, 2013). A RA IV é dividida pelos seguintes setores: Setor
Tradicional, Setor Sul, Setor Norte, Vila São José e Setor Veredas.
Sobradinho é o nome da Região Administrativa V, localizada a cerca de 22 km do
Plano Piloto, criada em 13 de Maio de 1960, possui 85 mil habitantes em estudos feitos pela
CODEPLAN (Companhia de Planejamento do Distrito Federal) (GDF, 2013). Como o
shapefile com a delimitação dessa RA está considerando todo o limite como Sobradinho, este
estudo não fará diferenciação de Sobradinho 1 e 2.
A lei n° 48/49 foi responsável pela criação da Região Administrativa (RA) IX,
conhecida como Ceilândia e também através do Decreto n° 11.921/89 que a desmembrou da
RA III - Taguatinga, tem uma área de 29,10 km², 398.374 moradores e dividida por muitos
setores, dentre eles: Ceilândia Centro, Cilândia Sul, Ceilândia Norte, P Sul, P Norte, Setor O,
Expansão do Setor O, QNQ, QNR, Setores de Indústria, etc (CODEPLAN, 2011).
Possuindo uma área de 1.534,69 km² e contando com uma população de 230.000, a
Região Administrativa - VI - Planaltina foi fundada oficialmente em 19 de agosto de 1859.
Planaltina como muitas cidades do DF, tem sua renda gerada através da agricultura e
pecuária e também de comércios locais. (GDF, 2013)
9
Figura 1 - Mapa de Localização das cinco Regiões Administrativas do DF.
2.2
METODOLOGIA
O mapa de localização foi elaborado por meio do software ArcGIS 10, onde os dados
com os limites das cidades satélites foram disponibilizados pelo IBGE e o limite do Distrito
Federal pelo Laboratório de Geoprocessamento da Universidade Católica de Brasília.
A imagem de satélite utilizada no trabalho foi do satélite Landsat-5 é datada de
05/07/2010. Foi escolhida a data em questão, pois os dados dos limites das cidades satélites
disponibilizadas pelo IBGE vão somente até o ano de 2010, a imagem já está
georreferenciada, não havendo a necessidade de registro e assim economizando tempo de
trabalho e também por disponibilizar um arquivo a parte com os metadados, auxiliando na
hora de fazer os cálculos para espacializar a temperatura da superfície terrestre. A imagem foi
disponibilizada gratuitamente pelo site USGS (United States Geological Survey).
Neste trabalho foi utilizada a banda 6 do satélite Landsat-5, pois ela é a banda termal
do mesmo. Essa banda foi trabalhada no programa ENVI (Environmental for Visualizing
Images). Através dos metadados, foi possível fazer a calibração da imagem de satélite
convertendo então os seus dados do formato DN (Digital Number) para dados de Radiância
(Figura 1), posteriormente foi feita a conversão dos dados de Radiância para graus Kelvin
(Equação 1) e em seguida de graus Kelvin para graus Celsius (Equação 2).
10
Figura 2 - Calibração da imagem de satélite Landsat-5.
Equação (1)
onde:
T é graus em Kelvin
é o valor da célula em Radiância
ε é a emissividade (tipicamente 0,95)
K1 (Para a banda TM) = 607.76
K2 (Para a banda TM) = 1260.56
Equação (2)
onde:
T2 é a temperatura em graus Celsius.
T1 é a temperatura em graus Kelvin.
Os limites das cidades satélites foram adicionados individualmente no ENVI, sendo
criado então um arquivo de vetor para cada um deles. Utilizando a ferramenta Mask Band foi
possível recortar as imagens de satélite da banda 6 exatamente nos limites de cada uma das
cidades satélites, para poder ser feita uma análise mais eficiente das ilhas de calor dentro das
cidades.
Através da ferramenta Color Mapping foi possível delimitar a mínima e a máxima
temperatura que existe dentro dos limites das cidades e também fazer uma classificação de
faixas de temperaturas. Essa classificação foi transformada em um arquivo evf (Envi Vector
File), posteriormente convertido em shapefile para poder ser exportado para o ArcGIS.
No software ArcGIS foram adicionados os shapefiles da classificação das
temperaturas e da malha viária e também a imagem de satélite utilizada anteriormente na
seguinte classificação R3G4B2. O shapefile da malha viária é do ano de 2010, produzido pela
Companhia Imobiliária de Brasília - TERRACAP e disponibilizado pelo Laboratório de
Geoprocessamento da Universidade Católica de Brasília.
Para cada região administrativa foi criada um data frame com cada um dos arquivos
citados em cima. Os arquivos foram sobrepostos e então foi feita a análise da imagem termal
comparando os focos de temperatura com a malha viária e utilizando a imagem de satélite
para identificar o uso e ocupação do solo nos locais indicados. Foram criados 3 pontos de
observação para cada uma das áreas das regiões administrativas, mostrando a diferença de
temperatura e os tipos diferentes de malha viária.
Foram então criados transectos através do software ENVI onde foram possíveis as
criações de gráficos de temperatura para cada uma das três regiões de cada RA. Os gráficos de
11
temperatura foram analisados juntamente das imagens de satélite e dos shapefiles de
temperatura.
3.
3.1
RESULTADOS E DISCUSSÃO
GAMA
Figura 3 - Mapa de Temperatura de Superfície da RA II - Gama
12
3.1.1 REGIÃO 1:
A primeira região mostra que a cidade do Gama possui grande parte de sua área com
temperatura entre as faixas de 23,1°C - 26,7°C e 26,7°C - 30,2°C, com uma parcela muito
pequena constando nas faixas de 19,5°C - 23,1°C e 26,7°C.
A cidade do Gama é pouco arborizada e com uma região urbanizada densa, isso pode
justificar as temperaturas elevadas. As vias urbanas da cidade são densas e organizadas, com
presença de faixas de temperatura elevada próximas as vias urbanas.
Figura 4 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 1 do Gama.
Observando-se o transecto na banda termal do LANDSAT-5, foi possível traçar uma
faixa de temperatura em cima da cidade do Gama, passando de uma periferia a outra.
Observa-se através do gráfico de temperatura da superfície da região 1 do Gama que a
temperatura no centro da cidade é maior do que na sua região circunvizinha, caracterizando-se
assim uma ilha de calor urbana.
3.1.2 REGIÃO 2:
A segunda região é composta por áreas rurais. As vias não são densas e não são
organizadas. As temperaturas nas áreas próximas das vias e áreas rurais de sítios, em grande
parte delas, se mantêm na faixa de 26,7°C – 30,2°C. As temperaturas correspondentes às
13
vegetações naturais estão na faixa de 23,1°C – 26,7°C. Há presença de picos de temperatura
nessa região, estes são correspondentes a queimadas, que estão na faixa de temperatura de
30,2°C – 33,8°C e dois pequenos picos na faixa de 33.8°C – 37,3°C.
Figura 5 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 2 do Gama.
Uma vez obtido o transecto para a segunda região do Gama, observamos que o gráfico
de temperatura não se comporta com o de uma ilha urbana de calor. O gráfico mostra que as
temperaturas com picos baixos equivalem onde o transecto passa por cima de uma vegetação
natural e os picos mais altos quando ele passa por uma via urbana e/ou parcelamento rural. O
gráfico de temperatura tem então o comportamento de uma área rural, onde a temperatura não
fica elevada constantemente.
3.1.3 REGIÃO 3:
A terceira região é composta por condomínios. As vias não são densas e são
organizadas. As temperaturas na maior parte da região se mostram na faixa de 23,1°C –
26,7°C. Há pontos na região em que a temperatura está na faixa de 30,2°C – 33,7°C, onde
podem ser relacionados a queimadas, sendo que em algumas parcelas da região é possível se
encontrar temperaturas na faixa de 26,7°C – 30,2°C, que podem ser considerados solos
expostos e influência do calor residual da queimada. A vegetação natural representa a parcela
onde as temperaturas se mostram mais amenas, nas faixas de 19,5°C – 23,1°C e 23,1°C e
26,7°C.
14
Figura 6 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 3 do Gama.
A terceira região do Gama mostra não ter um tipo de padrão no seu gráfico de
temperatura. Através do transecto, pode-se observar que existem alguns picos de temperatura
e que na maioria da região a temperatura está bem elevada. Com esses dados da temperatura
podemos observar então que a terceira região comporta-se como uma região de condomínios
irregulares, onde há picos elevados de temperatura.
15
3.2
CEILÂNDIA
Figura 7 - Mapa de Temperatura de Superfície da RA IX Ceilândia.
16
3.2.1 REGIÃO 1:
Essa região mostra a cidade de Ceilândia. Sua malha viária é densa e organizada.
Existe uma ausência de áreas verdes e um nível alto de urbanização. As faixas de temperatura
mais comuns encontradas são de 24,7°C - 27°C e 27°C - 29,3°C. Existe uma pequena parcela
na faixa de 29,3°C - 31,7°C, porém é notável que essa faixa pertença a uma área que sofreu
queimada.
Existe uma área próxima à cidade de Ceilândia onde existem faixas de temperatura de
20°C - 22,3°C e 22,3°C - 31,7°C. Essas temperaturas representam locais com vegetações
naturais e isso explica a baixa temperatura no local, em relação à cidade de Ceilândia.
Próximas dessas áreas de vegetações naturais também há ocupação irregular, com vias
urbanas densas e não organizadas e que mostram estar na faixa de 24,7°C - 27°C.
Figura 8 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 1 da Ceilândia.
O transecto na primeira região da RA da Ceilândia mostra que há presença de uma ilha
de calor na cidade, como pode ser visto pelo gráfico da temperatura de superfície da região 1.
O transecto iniciou-se em uma área de ocupações irregulares na área periférica da cidade e
depois atravessou a cidade até a sua outra extremidade. Nota-se que a temperatura no inicio,
nas ocupações irregulares, é menor que na temperatura no centro da cidade. Existe uma queda
17
brusca na temperatura entre as ocupações irregulares e a cidade, está queda brusca da
temperatura ocorreu pois o transecto passou por um local onde há vegetação natural.
3.2.2 REGIÃO 2:
A segunda região possui vias urbanas sem densidade e sem organização, tendo as
temperaturas mais elevadas perto das vias do que as áreas rurais, sendo estas temperaturas nas
faixas de 24,7°C – 27°C e 27°C – 29,3°C. Os locais que possuem picos de temperatura,
29,3°C - 31,7°C e 31,7°C - 34°C, representam áreas que sofreram queimadas. As áreas com
temperaturas menores nas faixas de 20°C - 22,3°C e 22,3°C - 24,7°C são locais com
vegetações naturais ou áreas distantes das vias urbanas.
Figura 9 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 2 da Ceilândia.
Após traçado o transecto, pode-se observar que a temperatura tem o padrão de possuir
picos elevados e baixos ao longo de todo o transecto, mostrando um comportamento de uma
região rural. As temperaturas mais baixas representam locais com vegetação natural por onde
o transecto passou e as temperaturas elevadas são os locais que representam áreas com
parcelamentos rurais e possivelmente com presença de solo exposto.
3.2.3 REGIÃO 3:
A terceira região possui vias sem organização e com crescente densidade devido ao
aumento do parcelamento das glebas rurais. A área é composta por parcelamentos rurais. As
temperaturas se mostram elevadas nas proximidades das vias e na parte rural da região,
temperaturas na faixa de 27°C - 29,3°C. As poucas parcelas de vegetação natural na área
estão nas faixas de 22,3°C – 24,7°C e 24,7°C – 27°C. Dentro dos limites da RA de Ceilândia,
18
nota-se uma parte do Lago Descoberto e a sua temperatura se mostra uma das mais baixas da
região na faixa de 20°C - 22,3°C. Há picos elevados de temperatura (29,3C – 31,7°C e 31,7°C
– 34°C) que pertencem a parcelas que sofreram com o fenômeno de queimadas. Existe muitas
parcelas queimadas na região e elas podem estar influenciando nas outras faixas de
temperatura.
Figura 10 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 3 da Ceilândia.
Através do gráfico de temperatura de superfície obtido através do transecto, pode-se
observar que essa terceira região se comporta com uma ocupação irregular, pois tem picos
elevados de temperatura. Diferente da região dois que a temperatura diminui e aumenta
constantemente, nessa terceira região ela tem um intervalo maior entre as faixas de
temperatura.
19
3.3
BRAZLÂNDIA
Figura 11 - Mapa de Temperatura de Superfície da RA IV Brazlândia.
20
3.3.1 REGIÃO 1:
A primeira região representa a cidade de Brazlândia. As vias são organizadas e densas.
Em grande parte da cidade a temperatura se mantém na faixa de 26,3°C - 30,7°C. A outra
faixa de temperatura presente na cidade, 22°C - 26,7°C, se encontra em pequenas parcelas das
vias da cidade e uma parte que apresenta ser o parque de Brazlândia (Parque Veredinha).
Brazlândia possui um lago dentro de sua cidade e sua temperatura está na faixa de 17,7°C 22°C.
A primeira região também apresenta um setor que corresponde a parcelamento rural,
onde as vias não possuem padrão e não são densas. O setor tem sua temperatura quase que em
seu total na faixa de 26,7°C - 30,7°C. As parcelas de temperatura que estão na faixa de 22°C 26,7°C são áreas com um pouco de vegetação.
Figura 12 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 1 de Brazlândia.
21
Analisando o gráfico de temperatura da primeira região de Brazlândia, pode-se dizer
que não há presença clara de uma ilha de calor em Brazlândia. Isto pode ocorrer pelo fato de
Brazlândia ser uma cidade pequena, em relação às outras cidades, e também por ter a presença
de um parque e um lago no meio da cidade, causando assim uma amenização na temperatura
da cidade.
3.2.2 REGIÃO 2:
As vias não são densas e não possuem organização. As temperaturas se mantêm
elevadas nas proximidades das vias, na faixa de 26,3°C - 30,7°C. Existem parcelas de faixas
de temperatura em 30,7°C - 35°C, estas aparentam ser áreas com influência de queimada e
solo exposto. A região é composta por parcelamentos rurais, ainda existem algumas partes
com vegetação natural.
As áreas com temperaturas mais baixas, 22°C - 26,3°C, são áreas onde estão as
vegetações naturais. Existe ainda uma parte onde o shapefile de vias aponta para a existência
de vias urbanas, porém a imagem de satélite indica que é uma região com vegetação natural e
a temperatura coincide com as das áreas marcadas como vegetações naturais, a via urbana
mostrada talvez seja alguma estrada de terra ou trilha ecológica.
Figura 13 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 2 de Brazlândia.
22
Após ser traçado o transecto e o mesmo ser analisado, pode se dizer que a região 3
possui uma temperatura característica de uma região rural, onde a temperatura tem o padrão
de não ser constante em nenhum ponto ao longo do transecto. As temperaturas elevadas
representam regiões próximas às vias urbanas e de parcelamento rural, enquanto que as
temperaturas menores representam vegetações naturais.
3.3.3 REGIÃO 3:
Essa área é composta por vias sem organização e não densas. Existem parcelamentos
rurais nessa região, onde a temperatura próxima das vias urbanas está na faixa de 26,3°C 30,7°C. A vegetação natural na região possui temperatura na faixa de 22°C - 26,3°C. A faixa
de temperatura mais baixa encontrada na região, 17,7°C - 22°C, pertence a um local onde
existe reflorestamento. As áreas de reflorestamento são mais conservadas e monitoradas, por
isso a temperatura é menor do que nas outras áreas de vegetação natural.
Figura 14 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 3 de Brazlândia.
O transecto da terceira região inicia-se em uma região de parcelamento rural e vai até
a área de reflorestamento. É possível perceber que onde o transecto passou pelos
parcelamentos rurais, o gráfico de temperatura teve o comportamento esperado para essas
regiões irregulares onde a temperatura é alta e há picos elevados de temperatura. Podemos
observar que na parte do gráfico de temperatura que representa a região de reflorestamento
temos duas situações, a primeira onde as temperaturas baixas representam a parte reflorestada
23
e a segunda onde as temperaturas elevadas representam uma área onde não há presença de
reflorestamento e sim campos com gramíneas que apontam terem sofrido com o fenômeno de
queimadas.
3.4
PLANALTINA
Figura 15 - Mapa de Temperatura de Superfície da RA VI Planaltina.
24
3.4.1 REGIÃO 1:
Essa primeira região possui como foco a cidade de Planaltina. Observa-se que as vias
são densas e organizadas. A faixa de temperatura mais comum dentro da cidade de Planaltina
é de 25,7°C - 28,5°C e é presente em grande parte das vias.
Existem áreas com temperaturas bastante elevadas na região, 28,5°C - 31,3°C e
31,3°C - 34,2°C, onde se observando a imagem de satélite, essas temperaturas representam
áreas de queimadas. Algumas pequenas parcelas da via urbana ainda possuem temperatura de
28,5°C - 22,8°, mas são a minoria nas faixas urbanas.
As menores temperaturas na região, 20°C - 22,8°C e 22,8°C – 25,7°C, correspondem a
locais onde há vegetação natural. Existe um pequeno lago que está localizado junto dessas
vegetações naturais e sua temperatura é a menor, correspondendo à parte central das
temperaturas.
Figura 16 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 1 de Planaltina.
O gráfico obtido da região 1 de Planaltina através do transecto nos mostra o
comportamento de uma ilha urbana de calor. O transecto teve seu inicio em uma área onde há
somente um campo de gramíneas, passando pela cidade de Planaltina e terminando em outro
campo de gramíneas. As temperaturas nos campos estão bem menores do que na cidade de
Planaltina, mostrando o comportamento de uma ilha de calor urbana onde a temperatura é
maior no centro urbano do que nas suas periferias.
25
3.4.2 REGIÃO 2:
Essa região possui parcelamentos rurais, suas vias urbanas não são organizadas e não
são densas. As temperaturas mais elevadas da região estão presentes em áreas de cultivo que
podem ter sofrido com o fenômeno das queimadas, suas temperaturas são de 28,5°C - 31,3°C
e 31,3°C - 34,2°C.
As temperaturas mais baixas da região encontram-se na faixa de 20°C - 22,8°C e
22,8°C - 25,7°C. Essas faixas representam vegetações naturais e pivôs centrais de áreas de
cultivo. As parcelas de temperatura dos pivôs centrais por serem áreas de cultivo deveriam ter
temperaturas elevadas, mas como os pivôs centrais tem sistemas de irrigação, suas
temperaturas vão sofrer influência por causa da plantação estar molhada. Existem ainda áreas
de cultivo com temperatura na faixa de 25,7°C - 28,5°C.
Figura 17 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 2 de Planaltina.
No gráfico de temperatura de superfície da segunda região de Planaltina está claro o
comportamento de uma região rural, onde a temperatura não se mantém elevada ou baixa
durante o transecto por muito tempo, possuindo picos de mínimo e máximo durante todo o
transecto. As temperaturas mais elevadas representam os parcelamentos rurais e as menores
representam as vegetações naturais e os pivôs centrais.
3.4.3 REGIÃO 3:
Essa região é focada na Estação Ecológica de Águas Emendadas. A maior parte das
menores faixas de temperatura, 20°C - 22,8°C e 22,8°C - 25,7°C, correspondem a vegetação
26
natural preservada na Estação Ecológica, porém essa temperatura é relativamente elevada
perto de outras temperaturas naturais encontradas em outras RA, pode ser devido a presença
de queimadas influenciando na temperatura local. Essas áreas de queimadas dentro da EE
estão à faixa de 25,7°C - 28,5°C. As vias dentro da EE são estradas de terra e não apresentam
influência na temperatura devido a resolução espacial do sensor.
Fora da Estação Ecológica de Águas Emendadas existem temperaturas mais
elevadas, 28,5°C - 31,3°C, que representam áreas rurais, pois são áreas de solo exposto que
eleva e muito a temperatura de superfície devido ao alto albedo. As vegetações naturais dessa
região possuem temperaturas na faixa de 22,8° - 25,7°C. Outras áreas rurais estão na faixa de
25,7°C - 28,5°C e existem também chácaras que estão nessa mesma temperatura próximas a
Estação Ecológica.
Figura 18 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 3 de Planaltina.
O gráfico da terceira região de Planaltina teve seu transecto iniciado em uma pequena
parte de uma região de ocupação irregular, passando pela estação ecológica e sendo finalizado
em uma pequena parte de um parcelamento rural. As temperaturas se mostram elevadas onde
o transecto passou pelas regiões de ocupações irregulares e de parcelamento rural, enquanto
que onde o transecto passou pela estação ecológica de águas emendadas ela se manteve baixa.
Pode-se observar alguns pontos elevados dentro da faixa que passa pela Estação Ecológica,
que podem ser justificados como influência do fenômeno de queimadas.
27
3.5
SOBRADINHO
Figura 19 - Mapa de Temperatura de Superfície da RA V Sobradinho.
28
3.5.1 REGIÃO 1:
A primeira região apontada da RA-Sobradinho representa a área urbana de
Sobradinho. Diferente das outras cidades satélites, Sobradinho possui áreas verdes pela sua
cidade. As vias urbanas são densas e organizadas, a maior parte da temperatura nas vias
urbanas da cidade está em 25°C - 28°C. Existem áreas próximas da cidade de Sobradinho que
sofreram o fenômeno das queimadas, suas temperaturas estão nas seguintes faixas: 31°C 34°C e 34°C - 37°C. A vegetação natural da área está com temperaturas menores, sua grande
maioria na faixa de 22°C - 25°C e uma minoria na faixa de 19°C - 22°C.
Figura 20 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 1 de Sobradinho.
Observando o gráfico de temperatura da primeira região de Sobradinho pode-se dizer
que não há uma ilha de calor urbana nessa cidade. Isso pode ser pelo fato de Sobradinho,
como dito anteriormente, ser bastante arborizada colaborando para que as temperaturas no
local sejam menores e mais homogêneas, não havendo então concentração de temperatura no
centro e temperaturas menores na periferia.
3.5.2 REGIÃO 2:
A segunda região de Sobradinho está focada em uma área composta por parcelamentos
rurais. As vias não são organizadas e não são densas. Observa-se que algumas das áreas de
parcelamento rural estão próximas da vegetação natural da área. Existem muitos focos de
queimadas nessa região e os mesmos encontram-se nas faixas de temperatura de 31°C – 34°C,
enquanto que áreas de parcelamento próximas das queimadas estão na faixa de 28°C – 31°C,
demais áreas de parcelamento rural encontram-se na faixa de 25°C – 28°C. As áreas de
29
vegetação natural encontram-se na faixa de 22°C – 25°C e uma pequena parcela em 19°C –
22°C.
Figura 21 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 2 de Sobradinho.
Apesar da terceira região estar focada em uma área rural, o comportamento do gráfico
de temperatura se difere do comum encontrado nas outras regiões administrativas, ele
comporta-se como uma área de ocupação irregular. Esse comportamento do gráfico de
temperatura pode ser justificado pelo fato de haver regiões de queimadas e as mesmas
influenciam na temperatura da região, desfigurando assim o comportamento real do gráfico de
temperatura para uma região rural.
3.5.3 REGIÃO 3:
Essa região foca uma área que na época das imagens de satélite era uma ocupação
irregular, onde suas vias não são organizadas e não são densas. A área é conhecida como
Lago Oeste, um condomínio de alto padrão. Essa ocupação irregular possui duas faixas de
temperaturas bem elevadas: 25°C - 28°C e 28°C - 31°C.
30
Figura 22 - Imagem contendo o shapefile de temperatura, imagem de satélite, transecto e gráfico de temperatura
da região 3 de Sobradinho.
O gráfico da terceira região, assim como na segunda, não se comporta como as demais
regiões como o previsto. Esperava-se que esse gráfico se comportasse como as demais regiões
irregulares, e não como uma região rural. Este fato pode estar ocorrendo devido a presença de
vegetação nessa área, uma vez que é uma área irregular composta por chácaras e logo vai se
ter um nível maior de vegetação natural do que uma área irregular urbanizada. E por ser um
condomínio de alto padrão, as casas acabam por preservar e/ou ter jardins maiores, com
grande parcela do lote com áreas verdes.
4. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
A utilização de ferramentas geoespaciais demonstrou ter um resultado positivo em
relação à análise do planejamento ambiental urbano. A junção das ferramentas sensoriamento
remoto, que permitiu a captura das temperaturas de superfície, e do sistema de informações
geográficas (SIG), que permitiu a utilização de shapefiles de temperatura, vias urbanas e
limites, demonstraram eficácia na identificação de ilhas urbanas de calor.
Das cinco regiões administrativas estudadas foram identificadas ilhas urbanas de calor
em três delas, Gama, Ceilândia e Planaltina. A morfologia urbana é de grande ajuda nas
análises da formação de ilhas urbanas de calor, uma vez que cidades com vias mais densas
(maior número de casas e/ou prédios) demonstram ter mais chances de haver ocorrências
desses fenômenos.
Nas cidades de Brazlândia e Sobradinho não foram detectadas ilhas urbanas de calor,
mesmo possuindo áreas urbanizadas. Tal fato pode ser devido a presença de áreas verdes, que
servem como amenizadoras do fenômeno citado.
A ausência do planejamento ambiental urbano pode acarretar em uma morfologia
urbana mal organizada e juntos irão consequentemente refletir no acréscimo da temperatura
de superfície, criando assim o fenômeno de ilhas urbanas de calor.
31
A falta do planejamento urbano dentro de uma cidade é um erro que o ser humano
comete que possui como uma das consequências a formação de ilhas urbanas de calor. É
recomendável que em futuros projetos dentro do DF, tanto para criação de cidades quanto
para bairros, exista um planejamento ambiental urbano eficaz para evitar o fenômeno das
ilhas urbanas de calor e outros problemas ambientais.
A utilização de outros índices relacionados às malhas viárias em estudos futuros sobre
ilhas urbanas de calor também podem corroborar para um possível resultado mais exato e
eficaz na identificação desse fenômeno.
INFLUENCE OF URBAN MORPHOLOGY IN HEAT ISLANDS - A CASE STUDY IN
FIVE ADMINISTRATIVE REGIONS OF FEDERAL DISTRICT
Abstract:
The disorderly Urban growth have come to generate a chain of health and environmental
problems for humanity. One of the greater problems today is the chaotic urban growth, which
normally occurs without a proper planning. The phenomenon known as Heat Islands is one of
the most concerning of today, consequence of the chaotic urban growth. This study has as
objective to characterize this phenomenon in five distinct areas in the Federal District of
Brazil, well as its correlations with the urban morphology of the five region's cities. Was used
satellite images to capture the ground temperatures together with the shapefile of the urban
roads to characterize the Heat Islands, correlating the influence of the urban morphology with
the phenomenon and eventually making the analyzes of the behavior of the urban
morphologies. This study concludes the existence of the Heat Islands in three of the five cities
analyzed, being they Gama, Ceilândia and Planaltina. The lack of urban planning contributes
significantly to the emergence of this phenomenon, so it is recommended that future
neighborhoods and/or cities in the Federal District be created with an Environmental-Urban
Planning.
Keywords: Urban heat island. Urban morphology. Urban environmental planning. Remote
sensing. Geoprocessing.
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