Artur Willcox dos Santos 1 Gilberto Pessanha Ribeiro 1,2

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1 Caracterização e diagnóstico do meio físico do trecho Abraão-Dois Rios, ilha Grande, Angra dos Reis, RJ, através de Sistema de Informação Geográfica (SIG), como contribuição à Gestão Ambiental em Zona Costeira Artur Willcox dos Santos 1 Gilberto Pessanha Ribeiro 1,2 1 Universidade Federal Fluminense - UFF Instituto de Geociências, Av. Litorânea, s/nº - Boa Viagem - Niterói, RJ 2 Universidade do Estado do Rio de Janeiro UERJ Centro de Tecnologias e Ciências CTC Departamento de Engenharia Cartográfica Rua São Francisco Xavier, 524 sala 4020-B - Maracanã Rio de Janeiro, RJ Resumo. Com a iniciativa do Centro de Estudos Ambientais e Desenvolvimento Sustentável (CEADS) da UERJ, em parceria com o Departamento de Análise da UFF foi iniciado este trabalho, no ano de 2010, que culminou com a criação do projeto de extensão na UFF chamado "Mapeamento Digital da Ilha Grande e Interações com a comunidade Dois Rios". Este trabalho consiste na utilização de dados espaciais disponibilizados por instituições públicas e parceiros privados para ser modelados em ambientes SIG computador que resultam em mapeamento digital de ambientes naturais protegidas da ilha Grande para o diagnóstico do meio físico (geossistema), no sul de do estado do Rio de Janeiro, com ênfase na estradam de Abraão e dois rios, com o apoio de imagens sensoriais e dados GPS que procuraram estudar esta estrada por acreditar que este é o ponto em que os estudos ambientais tendem a ter maior relevância, já que é local de maior interferência antrópica, e conecta os dois pólos mais visitados da ilha. Os resultados deste trabalho estão sendo de utilidade imediata para o processo de avaliação dos aspectos físicos, e utilização da cobertura do solo e da vegetação (mapas temáticos) indicativos de cenários, tanto o ponto de vista físico, mas também da ocupação humana na ilha, especialmente Abraão e dois Rios. Além disso, o uso de documentos cartográficos é crucial para a gestão do turismo e como requisito técnico para auxiliar projetos técnicos do Parque Estadual da Área de Proteção Ambiental de Tamoios. Palavras-chave: geoprocessamento, processamento de imagens, geografia física. Abstract. With the initiative of CEADS of UERJ in partnership with the Department of Analysis of UFF was started this work, in the year of 2010 that culminated in the creation of the extension project in UFF called "Mapeamento Digital da Ilha Grande e interações com a comunidade de Dois Rios". This work consists in the use of spatial data made available by public institutions and private partners to be modeled in computer environments SIG that result in digital mapping of natural environments protected the island Great for diagnosis of the physical environment (geossistema), In the south of the state of Rio de Janeiro, with emphasis on passage Abraham-two rivers, with the support of sensory images and GPS data We attempted to study this passage by believing that this is the point at which the environmental studies tend to have greater relevance, since it is the passage of higher interference anthropic and connects the two poles stocks most visited on the island. The results of this work are being of immediate utility to the evaluation process of physical aspects and use of the Land and vegetation cover (thematic maps) indicative of scenarios both the physical point of view, but also of human occupation on the island, especially the poles stocks of Abraham and two rivers. In addition, the use of cartographic documents will be crucial to tourism management and as technical requirement to assist technical projects Of the Ilha Grande State Park and the Area of Environmental Protection to Tamoios. Key-words: geoprocessing, image processing, physical geography.

2 1. Introdução O Brasil está entre os países do mundo com maior bio/geodiversidade por dois fatores, dimensão continental e sua localização geográfica. Contudo, a gestão ambiental ineficaz frente o desenvolvimento urbano-industrial ocasionou a destruição de áreas verdes em território nacional, sendo a Mata Atlântica mais afetada e que possui fragmentos de florestas nativas em áreas como a ilha Grande, RJ. Sua proteção obteve um avanço com a lei nº 9.985/2000, que institui o SNUC (Sistema Nacional de Unidades de Conservação), estabelecendo áreas naturais protegidas. Estes ambientes se planejados, gerenciados e manejados de forma adequada viabilizam e valorizam em grande parte os estudos ambientais. A ilha Grande localiza-se no sul do Rio de Janeiro, sendo importante por possuir em seus domínios quatro Unidades de Conservação (UC) dispostas em uma área de 193 Km², sendo a maior ilha do estado e terceira do país. Esta preservação propicia o uso para fins turísticos, com trilhas ecológicas, além de atrativos históricos que resgatam o contexto histórico fluminense e brasileiro. As práticas associadas à contemplação da paisagem possuem valor ecológico nacional e internacional para o turismo comum e científico, pois trata-se de um local onde os processos naturais são intensos. A população residente é de habitantes, segundo o Censo Demográfico do IBGE (2010) e o trecho da ilha Grande em estudo é Abraão-Dois Rios, duas das localidades mais relevantes no contexto da ilha, tanto no âmbito do turismo e interferência humana como por questões de ordem natural. As experiências de RIBEIRO et al. (2010) mostram que o uso de mapas auxilia no tratamento de dados da área envolvendo temas estudo de paisagem integrada como hidrografia, altimetria, geologia, pedologia, uso da Terra, podendo subsidiar os estudos e amparar o uso sustentável de recursos naturais, inserido-os num ambiente SIG. O uso intenso pelo turismo da ilha pode ser mais bem apoiado por mapas propostos tanto na orientação e na navegação na ilha, como na abordagem de aspectos científicos e técnicos com contribuição direta. Figura 1. Carta-imagem da ilha Grande, com destaque da área de estudos. 2. Metodologia Para compreensão e diagnóstico do meio físico é essencial à análise ambiental e de paisagem, que são componentes técnicos dos estudos ambientais. Neste contexto a própria paisagem, paisagem integrada e o geossistema CHRISTOFOLETTI (1999) representam conceitos vinculados à análise ambiental, e que foram reunidos e

3 modelados em ambiente SIG, de forma que se pudesse chegar a uma caracterização ambiental da área de estudo. A estruturação e concepção destas metodologias encontram-se nas Figuras 2 e 3. Figura 2. Concepção de Geossistema. A esquematização das etapas de trabalho encontra-se nas Figuras 3 e 4, que demonstrando a integração dos dados usados em ambiente computacional SIG que permitiram a produção dos mapas. Figuras 3 e 4. Processo para produção do zoneamento e análise final da área de estudo. Abaixo são listados os dados vetoriais, matriciais e alfanuméricos, nas Tabelas 1, 2 e 3. Tabela 1. Dados Vetoriais Tipo de Temática Órgão Dado Geometria Bacias Hidrográficas DEM ASTER VETOR Polígono Curvas de Nível DEM ASTER VETOR Linha Geologia INEA VETOR Polígono Geomorfologia INEA VETOR Polígono Hidrografia DEM ASTER VETOR Linha Limites IBGE VETOR Polígono Solos Embrapa VETOR Polígono Unidades de Conservação ICMBio VETOR Polígono Uso da Terra INEA VETOR Polígono Tabela 2. Dados Matriciais Tipo de Escala / Ano de Temática Órgão Dado Resolução Aquisição LANDSAT 5 INPE RASTER 30 m 2009 THEOS UERJ RASTER 15 m 2012

4 Tabela 3 - Dados Alfanuméricos Temática Órgão Tipo de Dado Ano de Aquisição Precipitação AGRITEMPO/EMBRAPA ALFANUMÉRICO Os SIG utilizados no tratamento dos dados foram ArcGIS10 e GlobalMapper13. As Figuras 5 e 6 apresentam capturas de tela durante o desenvolvimento de atividades do projeto, a partir das principais ferramentas utilizadas para geração de alguns resultados. Figura 5. Interface do GlobalMapper13, demonstrando a geração de curvas de nível a partir da ferramenta "generate contours". Figura 6. Interface do ArcGIS10, demonstrando a criação dos dados climatológicos a partir da análise geoestatística "Krig". 3. Resultados e Discussão As UC são áreas de proteção ambiental destinadas à conservação da natureza, que se diferenciam quanto à categoria considerada. O trecho em estudo está contido em duas UC: Área de Proteção Ambiental de Tamoios (Uso Sustentável) e Parque Estadual da Ilha Grande (Proteção Integral), apresentadas parcialmente na Figura 7. Figura 7. Mapa de UC.

5 A ocorrência de 2 bacias hidrográficas (BASTOS, 2009), conforme a Figura 8, demonstra que o trecho possui uma drenagem não muito desenvolvida, formada por rios perenes de 1ª e 2ª ordem. Em áreas com relevo mais acidentado, ocorrem canais de 3ª e 4ª ordem, com padrões meandrantes e retilíneos, sendo os meandrantes em regiões com o relevo plano (planícies) e os canais retilíneos nas áreas com maior declividade. Guerra (2001) afirma que canais retilíneos ocorrem nas regiões com vertentes, sobretudo em áreas com falhas geológicas, o que impede o desenvolvimento de meandros, evidentes na foz dos canais, como em Vila Dois Rios. Figura 8. Mapa de Bacias Hidrográficas. Sua topografia é irregular, onde são encontradas elevações que superam os 500 metros, chegando até metros de altitude. No que diz respeito às principais feições geomorfológicas existentes, podem ser ressaltadas as encostas/vertentes geradas em processo que originou as formas do relevo presentes na Serra do Mar, cerca de 80 milhões de anos atrás, e as planícies costeiras desenvolvidas no Quaternário (Figura 10). Figura 9. Mapa Hipsométrico. Os solos seguem uma tipologia parecida com o continente, sendo dois tipos de solos segundo a EMBRAPA (2006), Cambissolos e Espodossolos (Figura 10). Os Cambissolos são grupo de solos rasos que apresentam pouco desenvolvimento, estando em um processo de mudança constante, com altos teores de silte e apresentam uma profundidade que varia entre 0,5 e 1,5m. Os espodossolos são solos associados a uma topografia mais suave, onde o relevo é predominantemente plano, sendo solos rasos e saturados, compostos por minerais hidromórficos.

6 Figura 10. Mapa Pedológico. BASTOS (2009) afirma que a litologia é formada por rochas antigas que tiveram o início de sua formação 480 a 630 milhões de anos A.P, com formação de uma cordilheira de origem orogenética desenvolvida pela colisão entre os continentes africano e americano. Nesta colisão a temperatura foi alta, gerando volumes de magma que com o resfriamento deram origem as rochas ígneas da região, como charnockitos e granito. Posteriormente foram desenvolvidos gnaisses que afloram em costões rochosos, além de rochas e sedimentos mais recentes, de origem quaternária observados na Figura 11. Figura 11. Mapa Geológico. O clima da ilha grande é classificado como tropical (BASTOS, 2009), e seu comportamento de temperatura máxima é na faixa de 29,25 ºC a 30 ºC. Durante o verão há um pico de temperatura bem maior que este, uma vez que há maior incidência de radiação solar ocasionando temperaturas que passam dos 35 ºC. A temperatura mínima média neste período na faixa de 18,91 ºC a 20 ºC, e durante o inverno com a chegada de massas polares em conjunto com a maritimidade e a cobertura vegetal ocasionam temperaturas abaixo dos 18 ºC. A característica marcante da região é a alta pluviosidade, quando comparada a outros municípios e regiões do estado fluminense, estando na faixa entre 1300 mm/ano a 1500 mm/ano (Figura 12).

7 Figura 12. Mapa de Clima (Pluviosidade). O uso da Terra e Cobertura Vegetal evidencia a dinâmica espaço-temporal recente, as ações humanas e sua interferência no meio físico/biótico. O tipo de vegetação, bem como seu estágio de preservação relacionados ao uso, localização geográfica, a ocorrência de povoados, ambientes costeiros, espécies exóticas, corpos d água, a afloramento de rochas. O trecho Abraão-Dois Rios é caracterizado por 10 classes principais, expostas na Figura 13, sendo elas: Afloramento rochoso; Floresta Ombrófila Densa; Floresta Secundária Aberta com Invasoras (Bambuzal); Floresta Secundária em Estágio Inicial; Floresta Secundária em Estágio Médio ou Avançado; Mangue; Povoado; Praia; Corpos D'água; Vegetação Invasora Monodominante (Bambuzal). Figura 13. Mapa de Uso da Terra. Com a análise de todas essas condicionantes foi estabelecido um zoneamento final do trecho, levando em conta as variáveis e seu peso. O fator geomorfologia é o que possui mais peso para a estrutura da paisagem e do meio físico (geossistema do trecho). Sendo assim, foram estabelecidas três zonas principais, sendo elas: Z1 Zona de domínio Abraão: Relevo de planície com arco praial em cotas baixas; Litologia Charnockitóide Ilha Grande e sedimentos aluviais e coluviais Pleistocênicos; Bacia hidrográfica contribuinte a planície do Abraão; Solo do tipo Cambissolo; Clima em faixa de maior precipitação; Povoado e Vegetação Secundária em estágio médio/avançado; APA Tamoios. Z2 - Zona de domínio das Vertentes (A e B) do Trecho: Relevo de encostas/vertentes com maior declividade e cotas mais altas; Litologia Granito Dois Rios e Charnockitóide Ilha Grande com presença de sedimentos fluvio marinhos Pleisto/Holocênicos; Bacia hidrográfica contribuinte as duas planícies; Solo do tipo Cambissolo; Clima com duas faixas de precipitação; Vegetação Ombrófila Densa, Vegetação Secundária em distintos estágios, Bambuzal; PE da Ilha Grande.

8 Z3 - Zona de domínio Dois Rios: Relevo de Planície com arco praial em cotas baixas; Litologia Granito Dois Rios e sedimentos aluviais e coluviais pleistocênicos; Bacia Hidrográfica contribuinte a planície de Dois Rios; Solo do tipo Espodossolo; Clima em faixa de menor precipitação; Povoado e Vegetação Secundária em estágio inicial; PE da Ilha Grande. Figura 14. Mapa com o Zoneamento Final. 4. Conclusões A realização deste trabalho possibilitou a verificação de que os processos naturais se estruturam como elementos condicionantes para a construção da paisagem. O estudo integrado, fazendo a inter-relação entre todas as condicionantes físicas possibilitaram o entendimento dos processos que ocorreram no passado, presente e acontecerão no futuro, onde podem ser observados processos naturais dinâmicos sem a interferência do homem. Os mapas propostos e as análises/descrições feitas podem servir de aparato para a gestão ambiental e turística das UC da ilha, revelando as características do meio físico para que se possa entender um pouco da realidade da ilha. Verifica-se que dentre as zonas propostas, a mais impactada pela ação humana é a Z1, a que é mais susceptível a processos naturais intensos é a Z2 e a com menor susceptibilidade a impactos ambientais humanos significativos e menor risco frente a processos naturais é a Z3. Este trabalho revela o potencial das geotecnologias para tomada de decisão e suporte, sobretudo a interseção de dados que possibilitem futuras análises, que permitam dar continuidade aos trabalhos executados pela UERJ. Referências Bibliográficas Bastos, M.; Callado, C. H. O ambiente da ilha Grande. 1ª edição. Rio de Janeiro; Editora Laboratório de Idéias, Christofoletti, A. Modelagem de Sistemas Ambientais. E. Blücher, São Paulo EMBRAPA - CNPS. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Brasilia: Embrapa- SPI; Rio de Janeiro: Embrapa-Solos, p. IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo Demográfico do Brasil. Brasil, Ribeiro, G. P.; dos Santos, A. W.; Miranda, P. R. A.; Vaz, B. R. Mapeamento digital da ilha Grande, Angra dos Reis, RJ, apoiado por imagens sensoriais e dados GPS. III Simpósio Brasileiro de Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação. Recife - PE, de Julho de p. 001 de 003. Santos, A. W. Utilização de um Sistema de Informação Geográfica para diagnóstico e caracterização do meio físico (geossistema) do trecho Abraão Dois Rios, Ilha Grande, Angra dos Reis, RJ. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Geografia) Universidade Federal Fluminense, 2012.

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