cabo verde 2011_jlz_1
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Métodos de Elaboração de Cartografia de Risco
José Luís Zêzere RISKam – Centro de Estudos Geográficos
Instituto de Geografia e Ordenamento do TerritórioUniversidade de Lisboa(zezere@campus.ul.pt)
1º Seminário Internacional de Cartografia e GeosediaPraia, Cabo Verde, 1-2 Março 2011
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
ÍNDICE
1. Catástrofes Naturais e (des)Ordenamento do Território
2. Modelo Conceptual do Risco
3. Avaliação do Risco
4. O Caso do Risco Geomorfológico
5. A Gestão do Risco
1. Catástrofes Naturais e(des)Ordenamento do Território
Catástrofe natural - interrupção séria da funcionalidade de uma comunidade [na sequência de um evento natural perigoso], causando perdas humanas, materiais ou ambientais significativas, que excedem a capacidade da comunidade afectada em recuperar com base nos seus próprios recursos (Década Internacional para a Redução das Catástrofes Naturais; Organização das Nações Unidas)
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
Catástrofe: Relato de 10 ou mais mortes Relato de 100 ou mais pessoas afectadas Pedido de assistência internacional Declaração de estado de emergência
EM-DAT (Emergency Events Database), 2007
Evolução do número de catástrofes naturais no mundo
0
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400
500
600
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Nº
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1995
2000
2005
Nº
catá
stro
fes
nat
ura
is
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
PROJECÇÕES DA MUNICH RE (2001) PARA 2050:
100.000 mortos / ano
300 biliões de dólares /ano
... Devido a perigos naturais
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
O suporte físico do território, e o seu funcionamento, estão a ser devidamente considerados nos processos de ordenamento do território e planeamento urbano ?
Os fenómenos naturais com potencial destruidor estão a aumentar de intensidade e de frequência ?
“Fenómenos naturais potencialmente danosos para o Homem e para as suas actividades”
VULNERABILIDADE PASSIVA
(expansão da população e das actividades
económicas para zonas naturalmente expostas a
perigos naturais)
Interferência directa/indirecta na
actividade dos processos de instabilidade natural
Agravamento
PERIGOSIDADE NATURAL
Situações de Risco mais frequentes e de maior magnitude
ACTIVIDADE HUMANA NO TERRITÓRIO
Lacoma (Pirinéus)
INEVITÁVEL ?
SIM !
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
Las Colinas 2001INEVITÁVEL ?
É possível identificar as manifestações de perigo no território e prever (com uma margem de incerteza controlada) a sua incidência espacial e temporal.
NÃO !
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
2. Modelo Conceptual do Risco (adaptado de UNDRO, 1979; Varnes, 1984; Panniza, 1990)
Processos e Acções Perigosos Elementos
populaçãoconstruçõesinfra-estruturasactividades económicasvalores culturais e paisagísticosorganização socialprogramas de expansão e potencialidades do território
Perigosidade (Hazard) (P)(f = Susceptibilidade; Probabilidade)
Vulnerabilidade
RISCO
Valor (E)
Elementos Expostos
populaçãoconstruçõesinfra-estruturasactividades económicasvalores culturais e paisagísticosorganização socialprogramas de expansão e potencialidades do território
Vulnerabilidade (V)
naturais (e.g., sismos, tsunamis, movimentos de massa, cheias)tecnológicos (e.g., indústrias e mercadorias perigosas)
ambientais (mistos) (e.g.,incêndios florestais, contaminação de aquíferos)
R = f (P,V,E) R = P*V*E
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
Rt = (E) (Re) = (E) (P x V)
P – Perigosidade (Hazard) (Probabilidade: 0-1)
V – Vulnerabilidade (0-1)
E – Valor dos Elementos Vulneráveis
Re – Risco Específico (P x V)
Dp – Dano Potencial (E x V)
Rt – Risco Total
EQUAÇÃO BÁSICA DO RISCO
VARNES (1984) - Landslide hazard zonation: a review of principles and practice. UNESCO, Paris.
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
P - Perigosidade natural (natural hazard)
Probabilidade de ocorrência de um fenómeno potencialmente destruidor, num determinado período de tempo e numa dada área.
Rt = (E) (Re) = (E) (P x V)
Susceptibilidade (susceptibility)
Propensão de uma área para ser afectada por um determinado perigo, em tempo indeterminado, sendo avaliada através dos factores de predisposição para a ocorrência do perigo, não contemplando o seu período de retorno ou probabilidade.
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
V – Vulnerabilidade (Vulnerability)
Grau de perda de um elemento em risco, em resultado da ocorrência de um fenómeno natural de determinada magnitude. Expressa numa escala de 0 (sem perda) a 1 (perda total).
Rt = (E) (Re) = (E) (P x V)
E - Elementos em risco, Elementos expostos (elements at risk, exposed elements)
População, equipamentos, propriedades, actividades económicas, etc., expostos (potencialmente afectáveis) a um processo perigoso num determinado território.
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
Risco (Risk)
Probabilidade de ocorrência, e a respectiva quantificação em termos de custos, de consequências gravosas, económicas e para a segurança das pessoas, em resultado de um fenómeno perigoso, natural ou induzido pela actividade antrópica, num determinado período de tempo e numa dada área.
Rt = (E) (Re) = (E) (P x V)
1 – Que fenómeno ?
2 - Onde ?
4 - Quando ?3 – Até onde ?
5 - Quem ?O quê ?Como ?
6 - Quanto ?
Perigosidade * Vulnerabilidade * Valor = RISCO
3. Avaliação e Cartografia do Risco
PERIGOSIDADE
VULNERABILIDADE
VALOR DOS EL.VULNERÁVEIS
(adaptado de Leroi,1996, 1997)
Aumento daIncerteza
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
CASCATA DE PROCEDIMENTOS DA AVALIAÇÃO DA SUSCEPTIBILIDADE(Gueremy, 1984; Asté, 1991; Soeters & Van Westen, 1996; Guzzetti, 2005):
Inventário das ocorrências do fenómeno
Identificação dos factores de predisposição
Ponderação dos factores de predisposição
Modelo Preditivo: Classificação da susceptibilidade
Avaliação do desempenho do modelo preditivo
4. O Caso do Risco Geomorfológico
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
Métodos de avaliação da susceptibilidade geomorfológica e sua adequação às escalas de análise (adaptado de Soeters & Van Westen,
1996 e Guzzetti, 2005)
Aplicados sobre unidades de terreno pré-definidas
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-ULMétodos directos
10 0
150
2 00
10 0
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300
1 50
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20 0
10 0
15 0
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S
Z
0 200 m
r - deslizamento rotacionalt - deslizamento translacional superficiale - desliza mento/desabamento por erosão lateralc - movimento complexoi - movimento indetermina do
rg - retrogressão
Classe de SusceptibilidadeReduzida ou NulaModerada com média a baixa probabilidadeModerada com elevada probabil idadeForte com média a baixa probabil idadeForte com elevada probabilidade
N
Depressão da Abadia (Garcia, 2002)
Modelo determinístico de avaliação dinâmica da susceptibilidade na bacia da Ribeira Quente (Fonte: Amaral et al., 2009)
Elapsed Time (hr)
0 20 40 60 80 100 120 140
Ra
infa
ll (
mm
/h)
0
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Rainfall (mm/h)
Elapsed Time (hr)
0 20 40 60 80 100 120 140
Rai
nfa
ll (
mm
/h)
0
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Rainfall (mm/h)
Elapsed Time (hr)
0 20 40 60 80 100 120 140
Rai
nfa
ll (
mm
/h)
0
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30
Rainfall (mm/h)
06/Mar/2005 – 10:00 06/Mar/2005 – 18:00 06/Mar/2005 – 22:00
LitologiaDeclive (graus)
Parâmetros utilizados:
LITOLOGIA DECLIVE
Depósitos superficiais 10
Rochas carbonatadas compactas 25
Rochas sedimentares detríticas (grés, conglomerados) 15
Rochas sedimentares plásticas (margas, argilas) 10
Rochas graníticas e afins 25
Rochas quartzíticas e afins 25
Rochas xistentas 15
Rochas vulcânicas 20
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-ULMétodos heurísticos
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-ULMétodos estatísticos (I)
Mapa de Eventos
Eventos (movimentos do tipo Z)
Temas T1, T2,...,Tn(variáveis independentes)
p(T1j...Tnj) p(T1j) p(Tnj)p(...) p(ε|T1j)
p(ε|...) p(ε|Tnj) p(ε)
COMPUTAÇÃO DE FUNÇÕES DE
FAVORABILIDADE E PONDERAÇÃO DAS
VARIÁVEIS
BASE DE DADOS CARTOGRÁFICA
AVALIAÇÃO DA SUSCEPTIBILIDADE
REGRA DE INTEGRAÇÃO
MAPA DE SUSCEPTIBILIDADE [1]
INTEGRAÇÃO CARTOGRÁFICA
Construção de modelos preditivos
0.0767
Mapa de susceptibilidadenão classificado
(baseado na série completa de deslizamentos -100 casos).
Deslizamentos trans. superf.Área: Fanhões-Trancão
Função de probabilidade condicional conjunta
Taxa de sucesso da avaliação da susceptibilidadebaseada na série completa de deslizamentos translacionais superficiais
Métodos estatísticos (II)Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL
Validação de modelos preditivos
Partição da base de dados de deslizamentos com critério temporal
Grupo de Modelação
Grupo de Validação
Número Área Afectada (m2)
46 88.457
Número Área Afectada (m2)
54 53.719
ANO DE REFERÊNCIA:1979
0.0634
Deslizamentos trans. superf.Área: Fanhões-Trancão
Função de probabilidade condicional conjunta
Mapa de susceptibilidadenão classificado(baseado no grupo de deslizamentos de estimação (idade 1979, 46 casos)
Taxa de predição da avaliação de susceptibilidade baseada no grupo de deslizamentos de estimação (idade 1979, 46 casos) e comparada com o
grupo de deslizamentos de validação (idade > 1979, 54 casos).
Shallow translational slides
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Percentage of study area predicted as susceptible using estimation group landslides
Per
cent
age
of p
redi
cted
val
idat
ion
grou
p la
ndsl
ides
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Estim
ated probability (%)
Estimated probability forsusceptibility classes
Success-rate
Prediction-rate
I
II
III
IV V
8%; 41%
18%; 70%
35%; 86%84%; 100%
Capacidade preditiva dasclasses de susceptibilidade
Mapa de susceptibilidade
Classificado de acordo com a taxa de predição(temporal)
Deslizamentos trans. superf.Área: Fanhões-Trancão
Função de probabilidade condicional conjunta
y = 7,4296x + 107,17R2 = 0,9437
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
consecutive days
Rai
nfa
ll (
mm
)
No landslides Shallow landslides Deep landslides Trend (landslides)
AB
C
Deslizamentos rotacionaisDeslizamentos translacionaisMovimentos complexos e compósitos
Deslizamentos translacionais superficiaisMovimentos desencadeados por erosão lateral
Relação quantidade - duração da precipitação antecedente
Mapa dePerigosidade
Cenário desencadeante [1](128 mm / 3 dias) Período de retorno = 8,5 anos
Deslizamentos trans. superf.Área: Fanhões-Trancão
Função de probabilidade condicional conjunta
Risco, em €
RISCO (CUSTOS DIRECTOS)
DESLIZAMENTOS TRANSLACIONAIS
Susceptibilidade
Causas Efeitos
Elementos vulneráveis
Tipologia Valor
Perigosidade Intensidade Vulnerabilidade
Risco Específico Perda potencial
RISCO TOTAL
GESTÃO DO RISCO
Risco aceitável
Frequência temporal
ESQUEMA OPERACIONAL PARA A AVALIAÇÃO E GESTÃO DO RISCO
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL5. A Gestão do Risco
ZONAMENTO DASUSCEPTIBILIDADE
ORDENAMENTODO
TERRITÓRIO
GESTÃO DO RISCODecisões Monitorização
1. ACEITAR O RISCO
2. MITIGAR O RISCO
a) Reduzindo a perigosidade
b) Reduzindo o valor do elemento em risco
c) Reduzindo a vulnerabilidade
� medidas estruturais defensivas e de reforço
� sistemas de alerta
� planos de emergência e de socorro
3. EVITAR O RISCO
a) Evacuação das áreas perigosas e procura de localizações alternativas
b) Interdição ou limitação à expansão urbanística emzonas perigosas
c) Definição de utilizações dos terrenos consentâneascom o grau de perigosidade que os caracteriza
Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco AmbientalCEG-IGOT-UL
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