Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE
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- Amadeu Carreira Marinho
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1 Caracterização e dinâmica do uso do solo em área de influência direta do município de Conceição do Araguaia, Pará: o caso da sub-bacia do córrego São Domingos Rayane Pacheco Costa 1 Jacqueline Bailão da Silva Lopes 1 1 Instituto Federal do Pará - IFPA/Campus Conceição do Araguaia Av. Couto Magalhães, 1649, CEP , Conceição do Araguaia PA, Brasil enayar.costa@hotmail.com jacquelinebailao@hotmail.com Abstract: The São Domingos stream, a tributary of the Araguaia River, establishes itself as direct area of influence of urban and rural municipality of Conceição do Araguaia, Pará. Thus, this research sought through Geotechnologies as techniques of Remote Sensing and GIS to characterize and verify the dynamics of land use in the sub-basin of the stream São Domingo. Thus, we conducted research library collections and the acquisition of analog and digital products (topographic maps, digital images, cartographic files) that could be processed with the help of ArcGIS 9.3 software. Thus, morphometric variables were obtained from the sub-basin studied, as well as thematic maps of slope and hipsometria, beyond the temporal evaluation ( ) of spatial changes occurring in the same soil. Palavras-chave: hydrographic basin, geoprocessin, multitemporal evaluation, bacia hidrográfica, geoprocessamento, avaliação multitemporal. 1. Introdução Conforme Botelho (1999), desde a década de 60 a bacia hidrográfica vem sendo considerada unidade natural de análise da superfície terrestre por diversos pesquisadores. Nela é possível reconhecer e estudar as inter-relações existentes entre os diversos elementos da paisagem e os processos que atuam na sua esculturação. Além disso, quando foi instituída a Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH) pela Lei nº 9.433/97 (BRASIL, 1997), esta veio incorporar princípios e normas para a gestão de recursos hídricos adotando a definição de bacias hidrográficas como unidade de estudo, planejamento e gestão. Dessa forma, segundo Teodoro et al. (2007), em análises hidrológicas ou ambientais de uma bacia hidrográfica, a caracterização morfométrica é um dos primeiros e mais comuns procedimentos executados, e tem como objetivo elucidar as várias questões relacionadas com o entendimento da dinâmica ambiental local e regional. Sendo assim, torna-se importante fazer um levantamento das características geométricas, de relevo e da rede de drenagem da bacia em estudo, além dos demais aspectos que envolvem as alterações ocorridas na área ao longo de um determinado período. Segundo Tricart (1977) citado por Santos e Rizzi (2009), a paisagem está em constante transformação, resultante de processos naturais ou de atividades humanas. Existem muitos exemplos da relação entre a degradação ambiental e o uso e ocupação das terras, reflexos de ausência de planejamento ou mesmo de um planejamento que não considera as potencialidades e fragilidades ambientais, na questão da expansão das cidades e ocupação do solo em zonas rurais. Para isso, um estudo multitemporal é importante no que tange à modificação do ambiente natural e à dinâmica espacial da área, pois muitas vezes o uso do solo não é compatível com a finalidade de uso do corpo hídrico (PAPASTERGIADOU et al., 2007). Nesse contexto, insere-se o córrego São Domingos, afluente do rio Araguaia. O citado córrego é área de influência direta, juntamente com seus afluentes, da zona urbana e rural do município de Conceição do Araguaia - PA, município este que possui potencialidades e diversas atividades voltadas para a agropecuária, pesca, mineração, turismo, conservacionismo e preservacionismo. 5016
2 Com isso, tornou-se objetivo deste estudo realizar a caracterização e verificar a dinâmica de uso do solo da sub-bacia do córrego São Domingos, através do levantamento de dados, análise e mapeamento, utilizando-se de produtos do Sensoriamento Remoto e técnicas de Geoprocessamento. 2. Metodologia de Trabalho O objeto central de estudo, a sub-bacia do córrego São Domingos, está localizada entre as coordenadas planas UTM a N e a E, no município de Conceição do Araguaia PA, região sudeste do Estado do Pará, cuja superfície encontra-se consolidada a zona urbana deste município e parte de sua zona rural. Os materiais utilizados e os procedimentos metodológicos estão descritos em duas fases, onde, na fase I foi realizada a caracterização da sub-bacia e produção de mapas temáticos relacionados. Na fase II realizou-se a avaliação multitemporal dos últimos 11 anos ( ), para obtenção de dados da dinâmica de ocupação e uso do solo na sub-bacia do córrego São domingos. Fase I Nesta fase seguiram-se as etapas de levantamento bibliográfico, aquisição de dados, processamento digital e produção dos mapas temáticos. Portanto, utilizaram-se os seguintes materiais: Imagem digital georreferenciada do satélite LANDSAT 5 TM datada de setembro de 2010; Imagem digital SRTM (Shuttle Radar Topography Mission); Carta Topográfica do IBGE na escala de 1: , folha SC-22-XBE; software de geoprocessamento ArcGIS 9.3. A entrada dos dados contidas na Carta Topográfica do IBGE foi realizada através do uso de scanner gerando com isso, um arquivo de saída no formato *tiff com resolução de 300 dpi, em seguida, por meio do software ArcGIS 9.3 realizou-se o georreferenciamento do arquivo e a digitalização da hidrografia e curvas de nível presente na área, juntamente com isso foi adquirida imagem digital de radar SRTM través do bancos de dados disponível no site da EMBRAPA (Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuária), o que subsidiou a caracterização de relevante variáveis morfométricas da sub-bacia conforme Tonello (2005), bem como a confecção dos mapas hipsométrico e de declividade. Fase II A avaliação multitemporal foi possível a partir da aquisição das imagens brutas do satélite LANDSAT 5 sensor TM (Thematic Mapper) datadas, ambas de agosto, dos anos de 2000 e 2011, disponíveis do banco de dados do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais). De posse desses produtos e com o uso das técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto, por intermédio do software ArcGIS 9.3 desenvolveu-se a composição colorida RGB (green, red, blue) nas bandas 3,4 e 5, respectivamente. Em seguida, fez-se o registro das composições através do procedimento imagem por imagem. Em sequência, foi realizada a classificação não-supervisionada em cada imagem, ano 2000 e ano 2011, onde foram adotadas para cada uma cinco classes: corpo hídrico, vegetação secundária, vegetação primária, pastagem e solo exposto. Em linhas gerais, a avaliação multitemporal apresenta informações de cobertura e uso do solo da sub-bacia nos períodos relacionados, gerando assim os mapas com as classes de ocupação. 5017
3 3. Resultados e Discussão 3.1 Caracterização da sub-bacia O processamento digital dos dados e informações permitiu realizar o levantamento das seguintes variáveis morfométricas da sub-bacia do córrego São Domingos, conforme apontados na Tabela 1. Além destas variáveis, outras apontadas por Tonello (2005), como declividade e altitude estão identificadas em mapas a seguir. Tabela 1: Resultados parâmetros morfométricos da sub-bacia córrego São Domingos. Parâmetros Valores e Unidades Área 57,18 km 2 Perímetro 36,40 km Ordem dos cursos d água 3ª ordem Comprimento do curso d água principal 12,39 km Comprimento total dos cursos d água 41,16 km Dessa forma, o comprimento total dos cursos d água foi medido desde a nascente até a seção de referência de cada tributário, incluindo o curso d água principal, no qual o comprimento deste foi de aproximadamente 12 km. O parâmetro ordem dos cursos d água refere-se a uma classificação que reflete o grau de ramificação e bifurcação presente em uma bacia hidrográfica, a classificação de ordenamento da sub-bacia do córrego São Domingos, conforme a proposta de Strahler (1957). 3.2 Hipsometria O mapa hipsométrico visualizado na Figura 1, foi gerado utilizando-se a estrutura de grade triangular, mais conhecida como TIN Triangular Irregular Network, que é uma estrutura do tipo vetorial com topologia do tipo nó-arco possibilitando representar uma superfície por meio de um conjunto de faces triangulares interligadas. Figura 1: Mapa hipsométrico da área da sub-bacia do córrego São Domingos, PA. 5018
4 O mapa hipsométrico tolera uma melhor avaliação do comportamento do relevo e com isso é possível analisar os limites e a ocorrência das principais elevações encontradas na área da sub-bacia. Utilizou-se na elevação uma classificação intervalo igual com 9 classes como demostra a Tabela 2. Sendo assim, as altitudes variaram de 150m (mínimo) a 500m (máximo) com o predomínio de elevações entre 150m a 189m. Tabela 2: Valores de altitudes presentes na sub-bacia do córrego São Domingos. Classe Altimétrica (m) Classe Altimétrica (%) , , , , , , , , Declividade Para a geração do mapa de relevo tomou-se como base o modelo do TIN (Triangular Irregular Network) utilizado na geração do mapa de hipsometria, em seguida foi gerado o mapa de declividade em graus e representado em quatro classes pela Figura 2. Figura 2: Mapa de declividade da sub-bacia do córrego São Domingos, PA. Considerou-se na declividade a classificação segundo o método Standard deviation onde foram determinadas quatro classes conforme Tabela
5 Tabela 3: Formas topográficas da área da sub-bacia do córrego São Domingos. Declividade Declividade (% Área) Classes de Relevo (EMBRAPA, 2009) 0-5,3 8,1 Plano a Suavemente Ondulado 5,3-11,3 17,2 Suavemente ondulado a Ondulado 11,3-17,3 26,4 Ondulado 17,3-65,4 100 Fortemente Ondulado O relevo identificado na sub-bacia é disposto segundo classes reconhecidas pela EMBRAPA (2009), sendo: Suave ondulado: superfície de topografia pouco movimentada, apresentando declives suaves, predominantemente variáveis de 3 a 8%. Ondulado: superfície de topografia pouco movimentada, apresentando declives moderados, predominantemente variáveis de 8 a 20%. Fortemente Ondulado: superfície de topografia movimentada, com declives fortes, predominantemente variáveis de 20 a 45%. Escarpado: áreas com predomínio de formas abruptas, compreendendo superfícies muito íngremes, tais como: aparados, itaimbés, frentes de cuestas, falésias, vertentes de declives muito fortes, usualmente ultrapassando 75%. Dessa forma, na área foram encontrados valores de declividade que indicam características de relevo variando de Plano a Fortemente Ondulado, sendo que esta última classe está bem representada em localidades onde há presença de formações geológicas serrana, como a Serra Pedra de Amolar, em que estão as principais nascentes da sub-bacia do córrego São Domingos. 3.5 Avaliação multitemporal As técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto aplicadas à pesquisa permitiram a verificação das alterações da cobertura dos últimos onze anos na sub-bacia do córrego São Domingos. Sendo assim, conforme a Figura 3 foi possível levantar a cobertura e uso do solo no ano Figura 3: Classificação da cobertura e uso do solo no ano 2000 da sub-bacia do córrego São Domingos, PA. 5020
6 Cabe observar, preliminarmente, na Tabela 4 que as áreas de implantação de pastagem seguida de solo exposto foram as classes mais representativas da sub-bacia no ano de 2000, com 34,68% e 30,41%, respectivamente. Tabela 4: Avaliação multitemporal da cobertura e uso do solo na sub-bacia do córrego São Domingos. Classes Área (km 2 ) Percentual (%) Corpo Hídrico 0,46 km 2 0,80 Vegetação Primária 9,02 km 2 15,77 Vegetação Secundária 10,48 km 2 18,33 Pastagem 19,83 km 2 34,68 Solo Exposto 17,39 km 2 30,41 Total 57,18 km % Em seguinte é apresentado na Figura 4 o mapa de cobertura e uso do solo no ano de Figura 4: Classificação da cobertura e uso do solo no ano 2011 da sub-bacia do córrego São Domingos, PA. Desse modo, a classificação do ano de 2011 apresenta novos valores de área segundo a Tabela 5, onde a classe de solo exposto teve um aumento em seu percentual de 1,35% ao longo de onze anos, embora esse valor represente um baixo crescimento de 0,12% por ano, no entanto está classe foi a que mais aumentou. A pastagem também teve um baixo crescimento, aumentou 1,03% em relação ao ano de Quanto às classes de vegetação, primária e secundária, estas diminuíram de um período ao outro ( ) em 1,49% e 0,79%, respectivamente, sendo que a vegetação primária foi a única classe que mais reduziu. 5021
7 Tabela 5: Avaliação multitemporal da cobertura e uso do solo na sub-bacia do córrego São Domingos. Classes Área (km 2 ) Percentual (%) Corpo Hídrico 0,40 km 2 0,70 Vegetação Secundária 10,03 km 2 17,54 Vegetação Primária 8,17 km 2 14,29 Pastagem 20,42 km 2 35,71 Solo Exposto 18,16 km 2 31,76 Total 57,18km % Cabe ressaltar que, conforme apresentado nos mapas temporais de 2000 e 2011, dentre as classes definidas, a vegetação primária que considerou todas as fitofisionomia mais densas e nativas, incluindo as matas de galeria, continuam sendo suprimida e por sua vez, a presença de pastagem as margens dos corpos hídricos (córregos) possivelmente caracteriza-se pelo potencial de exploração que esta região adotou ao longo das últimas cinco décadas conforme elucida Becker (2001) em seus estudos sobre a ocupação na região Norte do país, em especial a Amazônia. 4. Conclusões Em virtude dos dados obtidos, observa-se que a caracterização e mapeamento da subbacia do córrego São Domingos juntamente com avaliação na dinâmica de uso e ocupação do solo por meio de um estudo multitemporal ( ) promoveu maior entendimento das características fisiográficas da sub-bacia, que abrange territorialmente a área urbana do município de Conceição do Araguaia PA e em parte a zona rural deste município. Além disso, o estudo contribuiu para a elaboração de produtos que poderão servir de auxílio às tomadas de decisão quanto ao planejamento territorial e a gestão ambiental da área. Agradecimentos Ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará IFPA/Campus Conceição do Araguaia pelo apoio e concessão de bolsas de incentivo à pesquisa através do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica e Tecnológica (PIBICT). Referências Bibliográficas BECKER, Bertha K. Amazônia: geopolítica na virada do III milênio. Rio de Janeiro, Garamond, BOTELHO, R. G. M. Planejamento ambiental em microbacia hidrográfica. In: Erosão e conservação dos solos. Orgs.: A. J. T. Guerra, A. S. Silva e R. G. M. Botelho. Bertrand Brasil, Rio de Janeiro, , BRASIL, Lei nº 9.433, de 08 de janeiro de Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH). Disponível em: < Acesso em: 14 fev BRASIL, Resolução nº 392, de 25 de junho de Definição de vegetação primária e secundária de regeneração de Mata Atlântica no Estado de Minas Gerais. Disponível em: < Acesso em: 14 fev EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro, RJ). Sistema brasileiro de classificação de solos. Rio de Janeiro : EMBRAPA-SPI, xxvi, 412p. Disponível em: < Acesso em: 20 fev
8 PAPASTERGIADOU, E.S., RETALIS, A., KALLIRIS, P., GEORGIADIS, Th., Land use changes and associated environmental impacts on the Mediterranean shallow Lake Stymfalia, Greece. Hydrobiologia, v. 584, p , SANTOS, J. S. dos; RIZZI, N. E. Dinâmica de uso do solo da bacia hidrográfica do rio Luís Alves, sub-bacia do rio Itajaí, Santa Catarina, Brasil. FLORESTA, Curitiba, PR, v. 40, n. 2, p , abr./jun STRAHLER, A.N Quantitative analysis of watershed geomorphology. Transaction of America Geophysics Union, 38, TEODORO et al. Conceito de bacia hidrográfica e a importância da caracterização morfométrica para o entendimento da dinâmica ambiental local. Revista Uniara, n.20, Disponível em: < Acesso em: 8 out TONELLO, K.C. Análise hidroambiental da bacia hidrográfica da cachoeira das Pombas, Guanhães, MG p. Tese (Doutorado em Ciências Florestal) Universidade Federal de Viçosa, Viçosa,
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