15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental DESENVOLVIMENTO DO GEOPROCESSAMENTO NO FECHAMENTO DE MINA

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1 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental DESENVOLVIMENTO DO GEOPROCESSAMENTO NO FECHAMENTO DE MINA Gersonito Vieira*, Alessandro Resende**, Simone Picarelli***, Ana Paula da Silva**** Resumo O fechamento de mina é um tema que recentemente é alvo de discussão entre as empresas de mineração e os órgãos regulamentadores. O planejamento do fechamento de mina visa atender às exigências legais, levando em consideração, ao mesmo tempo, as características ambientais, econômicas e sociais específicas de uma mina e de seu entorno. Dessa forma, a elaboração de um plano requer o envolvimento de diversos setores da empresa, o que gera um grande volume de informações de caráter multidisciplinar. Para a gestão das informações geradas e consumidas para o planejamento do fechamento de mina é necessário um sistema para coletar, processar, armazenar e analisar as informações. Diante disso, o geoprocessamento, tecnologia emergente, é proposto como uma ferramenta que visa apoiar a tomada de decisão e atender as diretrizes para o gerenciamento das informações contidas nas atividades de fechamento de mina. Abstract The mine closure is a subject that s often discussed between the mining companies and regulatory agencies. The mine closure planning aims to attend the legal requirements, considering, at the same time, the environmental, social and economic characteristics specifically for each mine and its surroundings. Therefore, the development of a mine closure plan requires the involvement of several sectors of the company, which generates a large volume of multidisciplinary information. For the management of those datas generated and consumed when planning the mine closure, a system for collect, process, store, and analyze information is necessary. Thus, the GIS, emerging technology, is proposed as a tool, which aims to meet all guidelines for the management of the information contained in a mine closure plan. Palavras-Chave Geoprocessamento; fechamento de mina; GIS; mineração. *Engenheiro Civil, MSc, Vale S/A, , gersonito.vieira@vale.com **Engenheiro de Minas, MSc, Vale S/A, , alessandro.resende@vale.com ***Engenheira Agrônoma, MSc, Vale S/A, , simone.picarelli@vale.com **** Geógrafa, Coffey, , ana.silva@coffey.com

2 1. INTRODUÇÃO A mineração é uma atividade econômica que promove desenvolvimento para a região onde está inserida e deve ser realizada de forma adequada, visando harmonia entre a sociedade, o meio ambiente e a extração mineral. Segundo Caldeira (2004), o fechamento de mina é uma etapa importante do planejamento cuja finalidade principal é reduzir ou eliminar o passivo ambiental após a desativação da mesma, buscando a participação de todos os envolvidos no processo, tema que é frequentemente discutido entre empresas de mineração e órgãos regulamentadores. O planejamento do fechamento da mina deve começar desde a concepção do seu projeto e permear por todo ciclo de vida da mina até seu encerramento propriamente dito. Buscando atender às exigências legais, levando em consideração, ao mesmo tempo, características ambiental, econômica e social específicas de uma mina e de seu entorno, das operações e de toda a infraestrutura de apoio que integra o projeto de mineração. Portanto o conteúdo dos planos de fechamento sofre variação para contemplar características locais específicas de cada caso (LIMA; FLORES; COSTA, 2006). Para revelar-se efetivamente integrado e eficiente, o planejamento da mina deverá contemplar todas as operações e atividades presentes e previstas para o empreendimento. Dessa forma, a elaboração de um plano de fechamento requer o envolvimento de diversos setores da empresa, o que gera um grande volume de informações de caráter multidisciplinar. Os planos de fechamento de mina consomem e produzem uma série de informações com importância estratégica para diversos setores da empresa. Muitas vezes as informações são apresentadas em formato de relatório técnico, o que dificulta a circulação e atualização da informação. Diante dessa premissa faz-se necessário um processo de gestão e introdução de ferramentas que permitam o armazenamento, atualização, gerenciamento, acesso aos dados e análise, otimizando a disponibilização entre os diversos usuários, de forma rápida e precisa. O geoprocessamento por ser uma tecnologia de coleta, processamento e análise de informações georeferenciadas (CÂMARA & DAVIS, 2000) apresenta-se como uma técnica que auxilia na gestão e integração das informações contidas no plano de fechamento de mina. Segundo Gewin (2004) o Departamento de Trabalho dos Estados Unidos (U.S. Department of Labor) classificou o geoprocessamento junto à nanotecnologia e biotecnologia como as três áreas emergentes mais importantes da atualidade. As tecnologias geoespaciais ampliam cada vez mais seu campo de atuação e se mostram como poderosas ferramentas para tomada de decisão. Através desse artigo será apresentado como o geoprocessamento pode auxiliar na integração, armazenamento e analise estratégica das informações relacionadas às atividades de fechamento de mina. 2. GEOPROCESSAMENTO 2.1. Estruturação para aplicação do Geoprocessamento A coleta de informações sobre a distribuição espacial geográfica de recursos minerais, dados ambientais e socioeconômicos era realizada apenas através de documentos e mapas em papel. As primeiras tentativas de automatizar dados geoespaciais aconteceram na Inglaterra e nos Estados Unidos, nos anos 50, com objetivo de construir mapas com menor custo. A partir dos anos 80 com o acelerado crescimento tecnológico e a evolução dos computadores ocorreu uma grande difusão do uso de geoprocessamento. No Brasil no mesmo período a introdução do geoprocessamento inicia-se com grupos de pesquisas na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e no Instituto Nacional de Pesquisas Espacial (INPE). O geoprocessamento utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento de informações geográficas (MOREIRA, 2005). As ferramentas computacionais de 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 2

3 geoprocessamento são chamadas de Sistemas de Informação Geográfica (SIG) ou GIS- Geographic Information System, que permitem realizar análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e criar bancos de dados geoespaciais (CÂMERA E MEDEIROS, 2005). Os métodos e técnicas associados ao geoprocessamento e a utilização do SIG (que associam dados cartográficos e tabelas alfanuméricas) visam à elaboração de consultas e a promoção de análises espaciais com vista a apoiar a tomada de decisões. Assim, ferramentas de geoprocessamento tem se tornado imprescindível nos processos decisórios que levam em consideração a distribuição espacial de fenômenos. A utilização de um SIG implica em escolher uma representação computacional para os dados geográficos. Isso possibilita o armazenamento, a atualização, gerenciamento e o acesso rápido às informações geoespaciais. Dessa forma, a estruturação do SIG consiste basicamente na entrada e integração de dados, na consulta e análise espacial, visualização e plotagem de informações e no gerenciamento dos dados em um banco de dados espacial. (Figura 1) Entrada e Integração de Dados Consultas e Análise Espacial Banco de Dados Espaciais Visualização e Plotagem Gerenciamento de Dados Espaciais Figura 1: Estruturação do Sistema de Informação Geográfica (SIG) Técnicas de geoprocessamento aplicadas em software de Sistemas de Informação Geográfica, como a plataforma ESRI ArcGIS, são utilizadas para a elaboração de bancos de dados geoespaciais. Para elaboração de um banco de dados geoespacial a metodologia aborda três macro etapas: levantamento, tratamento e análise das informações (Figura 2). 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 3

4 Levantamento de dados Tratamento de informações espaciais Análise espacial de dados Figura 2: Etapas macro para criação do banco de dados geoespacial A etapa de levantamento é uma das principais etapas, consiste na definição de modelos e padrões envolvendo as questões relacionadas com construção de base de dados geográficos. Nessa etapa é realizada a classificação das informações em espaciais e não-espaciais (Figura 3). As informações espaciais apresentam localização geográfica já estabelecida, enquanto as informações não-espaciais são aquelas sem localização geográfica definida, mas que podem estar associadas à dados espaciais. Limite Cava Dado Espacial Tabela (Informações Geotécnicas) Dado Não- Espacial Figura 3: Exemplo de dado espacial e dado não espacial O tratamento de informação espacial está associado à inserção do dado em SIG. Nesse processo as informações são integradas numa mesma base geográfica e são definidas as geometrias referentes a cada dado, na forma de ponto, linha ou polígono. As informações não-espaciais são então associadas as informações espaciais de acordo com o tema a que cada informação pertence. A terceira macro etapa é a análise espacial de dados, esta se refere à inter-relação entre as informações espaciais, ou seja, a dependência espacial e sua formulação matemática. O processo de análise de dados espaciais incluem métodos de visualização, métodos exploratórios para investigar padrões de associação espacial (aglomerados espaciais) e modelos de validação de informação. A análise espacial promove a tradução de padrões existentes, pautada em considerações objetivas e mensuráveis (concentração espacial, correlação entre variáveis, distribuição espacial e definição de áreas). (DRUCK et al,2004) Dessa forma a estruturação de um banco de dados geoespacial para o fechamento de mina deve contemplar todas as macro etapas, a fim de obter um banco de dados geoespacial para 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 4

5 manipulação, armazenamento, analise e gerenciamento das informações geradas pelo planejamento do fechamento de mina Organização para aplicação de Geoprocessamento no Fechamento de Mina É de suma importância para o gerenciamento das informações contidas nos estudos de fechamento de mina, a correta elaboração de uma base de dados em geoprocessamento. As geotecnologias podem ser aplicadas desde a fase de projeto até a fase de monitoramento de um empreendimento minerário. O planejamento de mina integrado a métodos de geoprocessamento tornam se ferramenta eficaz para a gestão da atividade minerária. A elaboração de um banco de dados geoespacial para o fechamento de mina deve ser um sistema que abrange as três macro etapas de elaboração de um banco de dados geoespacial. Na primeira etapa, o levantamento de dados é desenvolvido com base na leitura e entendimento de relatórios técnicos e planos de fechamento de mina. Dessa forma as informações produzidas no plano são selecionadas como informações espaciais e não espaciais. Nessa fase definimos todas as características relevantes para serem armazenadas e posteriormente analisadas no banco de dados. O tratamento da informação é através de plataforma de SIG, onde os dados são processados, tratados e armazenados. Nessa etapa é determinada a representação geométrica do dado (ponto, linha e polígono), referências cartográficas (tipo de projeção cartográfica, datum, zona a qual a informação está inserida) e é elaborada a tabela de atributos com as características relevantes de cada informação. (Figura 4) Características da Cava Limite da Cava Figura 4: Representação de dados geográficos no SIG. Limite da cava (dado espacial), características da cava (dado não espacial, o qual foi associado ao limite da cava). A terceira etapa resume na manipulação dos dados com análise visual ou através de operação que traduz a inter-relação entre as informações. Exemplo: qual o status do direito minerário na área de abrangência do empreendimento minerário? 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 5

6 Nessa etapa a analise dos dados assume características importantes, pois a integração dos dados em uma base confiável e atualizada, fornece ao usuário informação que auxiliam na tomada de decisão da empresa (Figura 5). Banco de dados Fechamento de Mina Dados de Fechamento de Mina Tabela de Atributos Limite Cavas Figura 5: Exemplo de banco de dados de fechamento de mina Essa base de dados deve ter simplicidade na introdução e na manutenção de dados, ser compacta e de fácil manuseio. Os dados a serem inseridos deverão ser validados e classificados a fim de garantir a qualidade da informação contida na base de informação da mina. Desta forma, no planejamento básico de um banco de dados geoespacial devem ser contempladas as seguintes características: Visão integrada das ações sobre uma mesma referência geográfica Facilidade na interface com o usuário; Estruturação simplificada em função dos recursos; Integração com outros bancos de dados; Necessidade de pequena capacitação do usuário; Condições para ampliação e complementação futuras 3. CONCLUSÕES O sistema aqui proposto baseado nas principais técnicas do geoprocessamento, inoculado às atividades executivas dos projetos e programas estratégicos do desenvolvimento do fechamento, possibilitará um gerenciamento completo de toda etapa do empreendimento minerário. Além de gerenciar informações para a elaboração e atualização do plano de fechamento. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 6

7 Ao longo do tempo e em função do crescimento esperado da base de informação no GIS, este sistema de informações deve se constituir em uma ferramenta de grande utilidade, não só para as demandas de fechamento de mina, mas também para as diversas disciplinas inseridas no contexto do fechamento, tais como: meio ambiente, socioeconomia, geotecnia, entre outros. Além disso, esta base geoespacial deve permitir a investigação de relações entre as disciplinas representadas em um plano de fechamento. Através do desenvolvimento de ferramentas de análise será possível a criação de indicadores que irão auxiliar a gestão do fechamento ao longo da vida útil da mina, facilitando na tomada de decisão. AGRADECIMENTOS A Vale S/A e a empresa Coffey Consultoria e Serviços pelo apoio na elaboração do Banco de Dados para Fechamento de Mina. 15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 7

8 REFERÊNCIAS BRASIL (1988) Constituição da República Federativa do Brasil CALDEIRA, V.I; Proposição de Critérios para Avaliação da Eficácia de um Programa de Fechamento de Mina f. Dissertação, Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto CÂMARA,G.; DAVIS, C. Introdução. In: CÂMARA, G.; DAVIS, C.; MONTEIRO, A.M.V. (Org.). Introdução à ciência da geoinformação. São José dos Campos: INPE, Disponível em: < introducao.pdf>>. Acesso em: CÂMARA G.; MEDEIROS J. S.: Modelagem de dados em geoprocessamento, In: ASSAD, E.D.; SANO, E.E. eds. Sistemas de Informação Geográfica: Aplicações na Agricultura, Brasília: Embrapa, p.47-66, DRUCK, S.; CARVALHO, M.S.; CÂMARA, G.; MONTEIRO, A.V.M. (eds) "Análise Espacial de Dados Geográficos". Brasília, EMBRAPA, GEWIN, V. Mapping Opportunities. Nature, v- 427, jan, 2004.p LIMA, H.M.; FLORES, H. C.C.; COSTA, F.C.: Plano de recuperação de área degradadas versus planos de fechamento de mina: um estudo comparativo. Rem Revista Escola de Minas. Ouro Preto, out- dez 2006 MOREIRA, M. A. Fundamentos do Sensoriamento Remoto e Metodologias de Aplicação, Viçosa:Ed.UFV, º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental 8