diretrizes para mapeamento de inundações no estado do rio
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Diretrizes para
mapeamento de
inundações no Estado
do Rio de Janeiro
PATRICIA R.M.NAPOLEÃO
CARLOS EDUARDO G. FERRIERA
Outubro, 2016
Política Nacional de Proteção e Defesa Civil - Lei Federal
12.608/2012• incorporar a redução do risco de desastre e as ações de proteção e defesa
civil entre os elementos da gestão territorial e do planejamento das
políticas setoriais;
• estimular o desenvolvimento de cidades resilientes e os processos
sustentáveis de urbanização;
• promover a identificação e avaliação das ameaças, suscetibilidades e
vulnerabilidades a desastres, de modo a evitar ou reduzir sua ocorrência;
• estimular o ordenamento da ocupação do solo urbano e rural, tendo em
vista sua conservação e a proteção da vegetação nativa, dos recursos
hídricos e da vida humana;
• combater a ocupação de áreas ambientalmente vulneráveis e de risco e
promover a realocação da população residente nessas áreas;
• estimular iniciativas que resultem na destinação de moradia em local
seguro.
Lei Estadual n° 6.442/2013 – Incorporação dos
mapeamentos de risco de desastres nos Planos Diretores
Municipais
Estabelece que os municípios deverão incorporar nos seus
Planos Diretores e demais instrumentos reguladores da
ocupação e uso do solo, os estudos e mapeamentos de
áreas de risco constante em documentos oficiais.
Lei Federal Nº 10.257, de 10 de Junho de 2001, O
Estatuto das Cidades – Cartas Geotécnicas de Aptidão à
Urbanização
Marco de Sendai/ONU 2015-2030 – Cidades Resilientes
ANÁLISE DE PERIGO E DE RISCO
- Estudo das ameaças
- Estudo dos perigos e do risco a inundações
REDUÇÃO DO RISCO
- Prevenção
- Mitigação
- Adaptação
MANEJO DO EVENTO ADVERSO
- Preparação
- Alerta
- Resposta
RECUPERAÇÃO
- Reabilitação
- Reconstrução
GESTÃO INTEGRADA
DE RISCO DE
DESASTRES
Diagnóstico de vulnerabilidade,
Identificação de áreas de perigo
e de risco de inundação
Planejamento e gestão
ambiental, ordenamento
territorial, mobilização social e
educação ambiental
Sistema de monitoramento e alerta
de cheias, Gestão integrada de risco
(plano de contingência, etc.)
Obras emergenciais e
de recuperação ambiental
Gestão integrada de riscos relacionados à inundações no ERJ
AÇÕES DESENVOLVIDAS PELO INEA
ANÁLISE DE PERIGO E DE RISCOREDUÇÃO DO RISCO
MANEJO DO EVENTO ADVERSO RECUPERAÇÃO
GESTÃO VIABILIZADA
ATRAVÉS DA
GEOINFORMAÇÃO!
Gestão integrada de riscos relacionados à inundações no ERJ
• Mapa de Suscetibilidade à Inundações
• Mapa de Vetores de Crescimento e Expansão Urbana
• Mapa de Vulnerabilidade à inundações
• Mapa de Adequabilidade à Ocupação frente à Suscetibilidade à Inundações – Áreas Suscetíveis à Inundações
– Plano Diretor Municipal e Zoneamentos Urbanos
– Mapa de declividade e restrições ambientais via legislação
– Populações em situação de vulnerabilidade
Ocorrência de Evento de Inundação
Fatores condicionantes
Fatoresdesencadeantes
Precipitação
Relevo
Demais fatores (Solos, Geologia,
etc)
Uso e cobertura da Terra
O Mapa de Suscetibilidaderepresenta o grau de predisposiçãonatural de uma área à ocorrênciade inundações considerando suascaracterísticas intrínsecas e suaposição no terreno
OBJETIVO
Mapear as áreas susceptíveis à
inundação, a partir da
combinação dos mapas
resultantes da análise dos
atributos morfométricos das
bacias hidrográficas da região, da
análise integrada dos atributos
físicos e antrópicos.
• Análise baseada em múltiplos critérios (AMC) é uma alternativa válida e
flexível;
• Contínuo aprimoramento das diretrizes
MAPA DE ÁREAS SUSCEPTÍVEIS À INUNDAÇÃO
ANÁLISE MULTICRITÉRIO DOS FATORES
ESPACIAIS
GEOMORFOLOGIA/PEDOLOGIA/USO DO SOLO
E COBERTURA VEGETAL
BACIAS CRÍTICAS ÀS INUNDAÇÕES
BASEADO EM FATORES
MORFOMÉTRICOS
Sobreposição da média ponderada de
rasters através do Spatial Analyst -
Weighted Overlay
POTENCIAL DE INUNDAÇÃO
• As pesquisas e discussões técnicas também eliminaram temas que
se observaram redundantes em significado, e subsidiaram a
seleção daqueles que seriam pertinentes para o modelo.
• Foi realizado um painel de especialistas e composto um ranking
dos mais utilizados e atribuídos valores de peso;
• Foram selecionados os temas Solos, Uso e Cobertura, Relevo e
Acúmulo de Fluxo;
Unidade de análise
Durante as reuniões técnicas entre as equipes, foi definido que
os conceitos de Área de contribuição e Planície de Inundação dos rios principais seriam as unidades de análise observadas para a
determinação da suscetibilidade à inundação e área útil de
análise.
• Considerando o processo de inundação, que ocorre a partir da
calha de escoamento, foi observado o fluxo à montante de cada
uma das células, em um raio de 2 km à montante;
• Desta forma, para cada área de contribuição foi calculada sua
média de pesos, e o resultado desta média atribuído a cada
célula geradora da área de contribuição;
• O cálculo foi realizado para o Uso e Cobertura, Solos e Acúmulo
de fluxo;
• Nas reuniões técnicas concluiu-se que as áreas recobertas
pelas classes Encosta e Topo de Morro do tema Relevo
deveriam ser tratadas separadamente na análise da
susceptibilidade à inundação;
• Essas teriam um comportamento com muito pouca chance
de haver eventos de inundação sendo, portanto, áreas de
baixa suscetibilidade neste modelo.
• A influência das marés na suscetibilidade à inundação foi
considerada, e nas áreas onde a altitude era menor que 5
metros, foram consideradas como altamente suscetíveis;
• Considerou-se também áreas onde a declividade era menor que 8°;
• A altura relativa e valor de declividade foram utilizadas para se delimitar as
planícies de inundação (PI) e terraços aluviais (TA);
• A altura relativa é calculada para cada pixel da seguinte forma: subtraindo a
altura absoluta do pixel analisado com a altura do primeiro pixel à jusante;
• Consideramos então os pixels cujo o valor de altura relativa foi menor do que
10 metros;
Área de Estudo(pixels 5x5 metros)
Altitude < 5 m?
Alta Suscetibilidade
Sim
Declvidade > 8º OU Alt.
Relativa à a > 10 m?
Não
Muito Baixa Suscetibilidade
Sim
NãoAnálise Espacial
• Temas observados em conjunto: Uso e Cobertura -> Zonas
superficiais que condicionam a infiltração da água; Solos ->
Zonas subsuperficiais que condicionam a infiltração;
• Para consistência, a classe Área Urbana dos temas Uso e
Cobertura e Solos tiveram seus limites compatibilizados (escalas
e data de produção diferentes);
• Calculou-se a média pixel a pixel dos pixels entre Solos e Uso e
Cobertura, e essa média representou o dado relativo à
infiltração;
• Para a camada com os pesos da camada de informação das
zonas superficiais e subsuperficiais foi associada a uma função
linear de pertinência à susceptibilidade à inundação;
• Para a a variação de acúmulo de fluxo, como seus valores não
apresentavam um comportamento linear, estes foram
associados à escala fuzzy com uma função de pertinência
definida empiricamente:
– valor de 0 – 50, pertinência 0;
– de 50 – 100, pertinência até 0,2; de 100 – 500, pertinência até 0,4;
– de 500 até 1000, pertinência até 0,6;
– de 1000 a 5000, pertinência até 0,8
– e acima de 5000, pertinência total à susceptibilidade, ou seja, 1,0.
-Média entre Solos e Uso e Cobertura
-Fluxo Acumulado
-Relevo
Resultados do cruzamento dos fatores
condicionantes à inundações
Mapa de suscetibilidade à inundações
Cruzamento espacial com
lógica fuzzy
Validação dos resultados e
definição das faixas de
suscetibilidade
Fluxo e dados geográficos resultantes
• Após a transição para o conjunto fuzzy, foi efetuada a operação de
média simples entre os valores de pertinência de cada um critérios
utilizados (Média Solos/Uso da Terra e acúmulo de fluxo), pixel a pixel,
indicando que os membros fuzzy de entrada não apresentam uma
importância hierárquica entre eles.
• Após a integração entre os temas foi obtido o resultado da
sobreposição entre as duas camadas, ou seja, o dado de
susceptibilidade à inundação, em escala fuzzy (variando de 0 a 1).
Sobreposição entre o membros fuzzy
• Para definir os conjuntos fuzzy relativos à susceptibilidade, ou
seja, as classes de susceptibilidade do mapa final, foram obtidos
pontos em trabalho de campo para orientar a definição das
classes do mapa.
• A partir do ponto, foi efetuado um buffer de 100 metros, sendo
então computado o valor médio de fuzzy nesta área do buffer.
Definição das classes de susceptibilidade e ajustes no
. modelo
Definição das classes de suscetibilidade e ajustes no modelo
Número
identificador
do ponto
Valor médio
de
pertinência
Ocorrência
anterior
de inundação?
4 0,56 Não
5 0,39 Não
8 0,52 Não
9 0,41 Não
10 0,42 Não
11 0,36 Não
1 0,58 Sim
2 0,57 Sim
3 0,65 Sim
6 0,52 Sim
7 0,73 Sim
12 0,38 Sim
13 0,43 Sim
14 0,44 Sim
Valores médios de pertinência à
suscetibilidade, referentes ao buffer de
100 metros no entrono do ponto
Variaram entre 0,36 e 0,56 para o Não, e
para o Sim, entre 0,38 e 0,73
Ponto Susceptibilidade Ocorrência anterior
de inundação?
4 Média Susceptibilidade Não
5 Baixa Susceptibilidade Não
8 Média Susceptibilidade Não
9 Média Susceptibilidade Não
10 Média Susceptibilidade Não
11 Baixa Susceptibilidade Não
1 Média Susceptibilidade Sim
2 Média Susceptibilidade Sim
3 Média Susceptibilidade Sim
6 Média Susceptibilidade Sim
7 Alta Susceptibilidade Sim
12 Baixa Susceptibilidade Sim
13 Média Susceptibilidade Sim
14 Média Susceptibilidade Sim
Validação em campo
Mapa de Susceptibilidade à Inundação
Mapa de Declividade
Zoneamento UrbanoMapa de Restrições
Ambientais
Carta de Adequabilidade à Ocupação Urbana
frente à Suscetibilidade às
Inundações
NÍVEL DE ADEQUAÇÃO À
OCUPAÇÃO
CARACTERIZAÇÃO
ADEQUADAS
Sem restrição à ocupação urbana, ou seja, atende ao
zoneamento municipal, não se encontra em área
suscetível à inundação e não possui restrições
ambientais.
MÉDIA ADEQUABILIDADE
São áreas urbanas consolidadas ou de expansão que
podem ser ocupadas mediante a realização de alguma
obra de mitigação de cheias, pois encontram-se em
faixas suscetiveis à inundação, com declividades entre
5% e 30%.
BAIXA ADEQUABILIDADE
São áreas pouco adequadas à ocupação que podem ser
utilizadas mediante a elaboração de grandes obras de
infraestrutura. Situam-se em áreas susceptíveis à
inundação, correspondem às florestas, áreas agrícolas,
com declividades variando entre 5% e 30%.
INADEQUADAS
São impróprias à ocupação. Situam-se em áreas em
desconformidade com o zoneamento urbano, estão em
Área de Preservação Permanente e localizam-se em área
suscetível aos processos de inundação.
• A experiência deste estudo de caso apontou a necessidade de dados
geográficos em escalas que permitam a análise da suscetibilidade à
inundação;
• A observação dos temas a partir da área de contribuição do pixel foi
importante, e trouxe uma dimensão interessante ao se observar eventos
ligados à hidrologia, como o de inundação;
• Nas outras bacias hidrográficas do ERJ, as diretrizes metodológicas aqui
apresentadas serão replicadas, com valores de pesos associados às
classes dos temas presentes em cada bacia;