Aspectos de Cartografia Temática com apoio de Imagens de Satélites THEOS e WorldView

Transcrição

1 Aspectos de Cartografia Temática com apoio de Imagens de Satélites THEOS e WorldView Gilberto Pessanha Ribeiro 1,2,3 Ubiratan de Souza Dias Junior 2 Marcelo Francisco Moraes 3 1 Universidade do Estado do Rio de Janeiro UERJ Faculdade de Engenharia, Rua São Francisco Xavier, B Maracanã - Rio de Janeiro-RJ CEP: gilberto@eng.uerj.br 2 Universidade Federal Fluminense UFF Escola de Serviço Social e Instituto de Geociências, Av. Litorânea, s/nº - Niterói-RJ CEP: ubiratan.dias.junior@gmail.com, gilberto_pessanha@id.uff.br 3 Globalgeo Geotecnologias Alameda do Ingá, 88-6 andar - Vale do Sereno - N ova Lima-MG - CEP: marcelo@globalgeo.com.br, gilberto@globalgeo.com.br Resumo O mapeamento de uso da Terra e cobertura vegetal nos municípios de Caraguatatuba e Ubatuba (SP), na escala 1/10.000, encontra-se em desenvolvimento, liderado pelo Departamento de Engenharia Cartográfica da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) e apoiado pelo Instituto Geológico do Estado de São Paulo (IG/SP). Tal mapeamento digital, auxiliado por imagens do sistema orbital THEOS (Thailand Earth Observation Satellite) e suas bandas pancromática (2 m de resolução espacial) e multiespectrais (15 m), para a época de 2011, tem revelado passos avançados de áreas caracterizadas por ocupação humana, especialmente nas planícies costeiras. O mapeamento pôde observar também áreas de vegetação de Floresta Atlântica e de remanescente de mangue nesse litoral. As atividades turísticas e de serviços crescem, acompanhados de explosão imobiliária, alterando de forma bem expressiva o arranjo da configuração espacial das feições e ambientes costeiros. Desta forma concentraram-se esforços a partir dos documentos cartográficos gerados, de entender parte dos processos de ocupação, na perspectiva de Cartografia Social. Ao mesmo tempo o artigo dedica-se a apresentar e disparar discussões com mapas e cartas geradas a partir de imagens do sistema orbital WorldView-2 de zonas litorâneas nos estados do Rio de Janeiro e de Pernambuco. Palavras-chave: Cartografia, Geografia, THEOS, WorldView. Abstract The land use mapping and vegetation cover in the municipalities of Caraguatatuba and Ubatuba (SP), the scale 1/10.000, is in development, led by the Department of Cartographic Engineering at the State University of Rio de Janeiro (UERJ) and supported the Geological Institute of the State of São Paulo (IG / SP). Such digital mapping, aided system images orbital THEOS (Thailand Earth Observation Satellite) and its panchromatic band (2 m spatial resolution) and multispectral (15 m) for the 2011 season, has revealed advanced steps in areas characterized by occupation human, especially on the coastal plains. The mapping could also observe areas of Atlantic forest vegetation and remnant coastal mangrove that. Tourism activities and services grow, accompanied by real estate boom, changing in a very expressive the arrangement of the spatial configuration of features and coastal environments. Thus concentrated efforts from cartographic documents generated, to understand some of the processes of occupation, from the perspective of Social Cartography. While the article is devoted to presenting and trigger discussions with maps and charts generated from orbital images from WorldView-2 system of coastal areas in the states of Rio de Janeiro and Pernambuco. Key-words: Cartography, Geography, THEOS, WorldView.

2 1. Introdução O mapeamento de uso da Terra e cobertura vegetal nos municípios de Caraguatatuba e Ubatuba (SP), na escala 1/10.000, encontra-se em desenvolvimento, atividade financiada parcialmente pela FAPERJ e FAPESP, liderado pelo Departamento de Engenharia Cartográfica da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), e apoiado pelo Instituto Geológico da Secretaria de Meio Ambiente do Estado de São Paulo (IG/SP). Tal mapeamento digital, auxiliado por imagens do sistema orbital THEOS (Thailand Earth Observation Satellite) e suas bandas pancromática (2 m de resolução espacial) e multiespectrais (15 m), para a época de 2011, tem revelado passos avançados de áreas caracterizadas por ocupação humana, especialmente nas planícies costeiras. O mapeamento em curso pôde observar também remanescentes de áreas de vegetação de Floresta Atlântica e de remanescente de mangue nesse litoral. As atividades turísticas e de serviços crescem nesses municípios, acompanhados de forte explosão imobiliária, alterando de forma bem expressiva o arranjo da configuração espacial das feições e ambientes costeiros naturais, já impactados há décadas. Desta forma concentraram-se esforços a partir dos documentos cartográficos gerados, de interpretar e entender parte dos processos de ocupação, na perspectiva também de Cartografia Social. Ao mesmo tempo este artigo dedica-se a apresentar e disparar discussões com mapas e cartas geradas a partir de imagens do sistema orbital WorldView-2 de zonas litorâneas nos estados do Rio de Janeiro e de Pernambuco, como estudos de caso, também com foco nas áreas de assentamentos humanos. 2. Pressupostos teóricos Com base em estudos profissionais e institucionais realizados nos municípios de Caraguatatuba e Ubatuba (SP) pelo Instituto Geológico da Secretaria de Meio Ambiente do Estado de São Paulo, em especial o Sistema Integrador de Informações Geoambientais do Litoral de São Paulo Aplicado ao Gerenciamento Costeiro (SIIGAL), observou-se a necessidade de atualização cartográfica dos mapas topográficos e temáticos. O projeto que gerou esta discussão também se dedica a mapeamento, com mesma metodologia, dos municípios fluminenses de Paraty, Angra dos Reis e Mangaratiba. Análises espaciais dependem de cenários e paisagens modificadas através do crescimento populacional e ocorrência acompanhada de dispersão acelerada de obras e edificações impactando expressivamente os ambientes naturais. Planos e planejamentos urbanos, associados a Planos Diretores Municipais, não têm acompanhado às exigências dos equipamentos urbanos necessários para suporte aos serviços essenciais em atendimento às demandas locais, por exemplo: água, esgoto, energia, telefonia, esporte e lazer. Diante de demandas desse tipo investiu-se em executar tal mapeamento, na escala 1/10.000, oportunizando reconhecer e valorizar questões fundamentais sobre estratégias de ação do poder público e também de investidores nesses locais, que crescem em questões sociais e urbanas complexas. Mapeamentos já executados em Araruama (RJ), São João da Barra (RJ) e Teresópolis (RJ), com base em imagens de satélites de alta resolução, por exemplo, serviram de

3 referência para este projeto em curso, nessas duas cidades paulistas e três fluminenses. 3. Metodologia de Trabalho Os mapas e cartas-imagem foram produzidos por meio dos sistemas computacionais SPRING, GlobalMapper e PCI Geomatica, com processamentos envolvendo edição vetorial, correções geométricas, realce/contraste, georreferenciamento, segmentação e classificação supervisionada por crescimento de regiões. O arcabouço metodológico de parte importante do mapeamento digital é ilustrado na Figura 1 a seguir. MAPEAMENTO DIGITAL A PARTIR DE MOSAICO DE IMAGENS SENSORIAIS Arcabouço Metodológico Estabelecimento de áreas prioritárias Levantamentos de dados de população, de relevo e ambientais Processamento e validação de dados espaciais Geração de linhas de contorno Análise da evolução das linhas de contorno Mapeamento de feições geográficas Geração de pontos de controle Georreferenciamento de imagens Classificação digital Banco de dados geração de mapas temáticos Figura 1: Diagrama do arcabouço metodológico. O desenvolvimento de um SIG institucional costeiro é projetado e previsto, e seu escopo está ilustrado na Figura 2 (fases e etapas).

4 Figura 2: Diagrama de fases e etapas de implementação do SIG costeiro. 4. Resultados e Discussão A seguir são apresentados mapas e cartas gerados a partir de imagens dos sistemas orbitais THEOS e WorldView. Figura 3: Carta-imagem da praia do Indaia, Caraguatatuba (SP). Figura 4: Uso da Terra e cobertura vegetal da praia do Indaia, Caraguatatuba (SP). Figura 5: Carta-imagem da praia Grande, Ubatuba (SP). Figura 6: Uso da Terra e cobertura vegetal da praia Grande, Ubatuba (SP).

5 Figura 7: Carta-imagem da praia do Jabaquara, Paraty (RJ). Figura 8: Uso da Terra e cobertura vegetal da praia do Jabaquara, Paraty (RJ). Figura 9: Carta-imagem da praia do Frade, Angra dos Reis (RJ). Figura 10: Uso da Terra e cobertura vegetal da praia do Frade, Angra dos Reis (RJ). Figura 11: Carta-imagem da praia do Saco, Mangaratiba (RJ). Figura 12: Uso da Terra e cobertura vegetal da praia do Saco, Mangaratiba (RJ). A seguir são apresentadas cartas-imagem produzidas no sistema GlobalMapper a partir de imagens do sistema orbital WorldView-2, indicativas de zonas litorâneas de Cabo Frio (RJ) e Porto de Galinhas (PE), onde também se aplicam projetos urbanos apoiados por essas geotecnologias, no sentido de ordenamento territorial. Trata-se de áreas com comprovada explosão imobiliária e supervalorização de espaços públicos para atividades de turismo.

6 Em todos os casos aqui trazidos para a discussão recomendam-se estudos e pesquisas centradas em extração de feições e objetos das imagens, como tarefa primordial para quantificar os zoneamentos urbanos e ambientais. Projetos sociais envolvendo realocação (fluxos e processos) associada a movimentações populacionais devem ter apoio na configuração espacial dos arranjos atuais que se estabeleceram, hoje sem um ordenamento. Desafios em projetos desse tipo se instalam, e cabe ao uso de geotecnologias proporcionarem segurança em métricas nas várias escalas de análise. Iniciativa da UERJ promove estudos com foco em aspectos sociais, em parceria com profissional dessa área, no sentido de concentrar esforços úteis, produtivos e consistentes em direcionar e reorientar projetos urbanos. Figura 13: Carta-imagem de trecho do canal de Itajuru, Cabo Frio (RJ).

7 Figura 14: Litoral de Porto de Galinhas (PE). 5. Conclusões/Considerações finais Aspectos do potencial de uso de imagens THEOS e WorldView-2 apresentados aqui de forma sucinta, permitiram alertar e sinalizar sobre a possibilidade efetiva de investimentos em mapeamento digital profissional em atendimento às demandas urbanas em zonas costeiras. Fez-se notório que esses mapeamentos com a utilização das imagens THEOS na escala 1/10.000, apenas indicaram padrões de uso da Terra e cobertura vegetal, entretanto, revelaram áreas estratégicas de ação onde se instalam crises sociais e ambientais. De forma semelhante, nos casos de Cabo Frio-RJ e Porto de Galinhas-PE, as imagens WorldView-2, com resolução espacial submétrica e sua gama de bandas multiespectrais, trouxeram novidades em mapeamento de zona marinha adjacente à costa, por exemplo, quando há corais presentes em arrecifes. Os sistemas computacionais citados neste artigo, proporcionaram avanços no processamento dessas imagens, especialmente no que concerne a definição de contornos dos objetos e, por conseguinte, tornou-se mais convidativa a execução de testes e ensaios com mais exaustão, além da conseqüente análise dos resultados, no sentido de utilizá-los de forma ampla e mais estendida, uma vez que, com o alcançado detalhamento no mapeamento em relação aos sensores tradicionais de média resolução espacial, surge a complexidade na identificação e estabelecimento de aspectos geométricos das feições geográficas de interesse. Esse é um grande desafio no mapeamento

8 digital. A partir dos mapas e cartas gerados, e do trabalho de campo realizado em janeiro de 2013, é possível relatar o seguinte: A dinâmica da ocupação da planície costeira se da de forma diferente a partir do cenário ao qual ela está exposta. No caso de Ubatuba e Caraguatatuba, tem-se diferentes explosões populacionais de ocupação na costa, evidenciado pela ocupação: (a) Elitista: ocupação no cunho de atender uma demanda da elite social (casos de segunda moradia, status social); (b) População Desassistida: ocupação indevida a fim de atender uma demanda trabalhista, população desprovida de assistência a moradia, tendo que ocupar áreas desapropriadas devido a praias não habilitadas para banho; (c) População Local: vila de pescadores e população que vive de atividades locais. Tais ocupações se dão de diversas maneiras: posse; compra de lotes, terrenos cedidos, dentre outros. A partir de um determinado perfil encontrado, pode-se dialogar a questão do uso da Terra frente à ocupação e à intervenção ao microclima costeiro. Em Ubatuba a especulação imobiliária é muito evidente, tem-se a dos condomínios residenciais que se apropriaram territorialmente de praias, assim como os belos prédios da praia Grande. Em Caraguatatuba tem-se um cenário diferente, caracterizado por população periférica mais próxima à costa (Praia do Canal, por exemplo) e a população pescadora. Observou-se também na investida de trabalho de campo realizada em janeiro de 2013 uma série de empresas de manutenção de barcos a fim de atender às demandas da classe elitista lá instalada há décadas. Referências Bibliográficas GELELETE, G. J. A. Classificação digital de uso da terra e cobertura vegetal de zona costeira em Araruama (RJ) a partir de imagens sensoriais, Projeto de Graduação, Engenharia Cartográfica (UERJ), PEREIRA, M. F. M. Mapeamento digital de zona urbana em Teresópolis (RJ), adjacente ao Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO), a partir de imagens IKONOS II, Projeto de Graduação, Engenharia Cartográfica (UERJ), PINHEIRO, T. C. Mapeamento digital do município de São João da Barra (RJ) com suporte de imagens IKONOS e dados GPS, como requisito para revisão do plano diretor municipal, Projeto de Graduação, Engenharia Cartográfica (UERJ), RIBEIRO, G. P.; DIAS JUNIOR, U. S. Ilhas fluviais e lacustres: aspectos de sua formação e geomorfológicos, Capítulo de livro (no prelo), RIBEIRO, G. P.; DIAS JUNIOR, U. S. Cartografia temática e social no Bonfim, Petrópolis (RJ), X Encontro de Pesquisadores do Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO), RIBEIRO, G. P. Tecnologias digitais de geoprocessamento no suporte à análise espaço temporal em ambiente costeiro, Tese de doutorado, Programa de Pós-Graduação em Geografia, UFF, 2005.