Diretrizes para mapeamento de inundações no Estado do Rio de Janeiro PATRICIA R.M.NAPOLEÃO CARLOS EDUARDO G. FERRIERA

Transcrição

1 Diretrizes para mapeamento de inundações no Estado do Rio de Janeiro PATRICIA R.M.NAPOLEÃO CARLOS EDUARDO G. FERRIERA Outubro, 2016

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3 Política Nacional de Proteção e Defesa Civil - Lei Federal /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.

4 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 , de 10 de Junho de 2001, O Estatuto das Cidades Cartas Geotécnicas de Aptidão à Urbanização Marco de Sendai/ONU Cidades Resilientes

5 Gestão integrada de riscos relacionados à inundações no ERJ AÇÕES DESENVOLVIDAS PELO INEA ANÁLISE DE PERIGO E DE RISCO - Estudo das ameaças - Estudo dos perigos e do risco a inundações Diagnóstico de vulnerabilidade, Identificação de áreas de perigo e de risco de inundação Sistema de monitoramento e alerta de cheias, Gestão integrada de risco (plano de contingência, etc.) MANEJO DO EVENTO ADVERSO - Preparação - Alerta - Resposta GESTÃO INTEGRADA DE RISCO DE DESASTRES REDUÇÃO DO RISCO - Prevenção - Mitigação - Adaptação Planejamento e gestão ambiental, ordenamento territorial, mobilização social e educação ambiental Obras emergenciais e de recuperação ambiental RECUPERAÇÃO - Reabilitação - Reconstrução

6 Gestão integrada de riscos relacionados à inundações no ERJ ANÁLISE DE PERIGO E DE RISCO REDUÇÃO DO RISCO GESTÃO VIABILIZADA ATRAVÉS DA GEOINFORMAÇÃO! MANEJO DO EVENTO ADVERSO RECUPERAÇÃO

7 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

8 O Mapa de Suscetibilidade representa o grau de predisposição natural de uma área à ocorrência de inundações considerando suas características intrínsecas e sua posição no terreno Fatores condicionantes Ocorrência de Evento de Inundação Fatores desencadeantes 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. Relevo Uso e cobertura da Terra Demais fatores (Solos, Geologia, etc) Precipitação

9 INDICAÇÕES METODOLÓGICAS

10 Análise baseada em múltiplos critérios (AMC) é uma alternativa válida e flexível; Contínuo aprimoramento das diretrizes BACIAS CRÍTICAS ÀS INUNDAÇÕES BASEADO EM FATORES MORFOMÉTRICOS ANÁLISE MULTICRITÉRIO DOS FATORES ESPACIAIS GEOMORFOLOGIA/PEDOLOGIA/USO DO SOLO E COBERTURA VEGETAL POTENCIAL DE INUNDAÇÃO Sobreposição da média ponderada de rasters através do Spatial Analyst - Weighted Overlay MAPA DE ÁREAS SUSCEPTÍVEIS À INUNDAÇÃO

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13 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;

14 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.

15 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;

16 Área de contribuição

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18 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;

19 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? Não Declvidade > 8º OU Alt. Relativa à a > 10 m? Não Análise Espacial Sim Sim Alta Suscetibilidade Muito Baixa Suscetibilidade

20 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;

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22 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 , pertinência até 0,2; de , 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.

23 Transição para escala ou conjunto fuzzy

24 Fluxo e dados geográficos resultantes -Média entre Solos e Uso e Cobertura -Fluxo Acumulado -Relevo Cruzamento espacial com lógica fuzzy Resultados do cruzamento dos fatores condicionantes à inundações Validação dos resultados e definição das faixas de suscetibilidade Mapa de suscetibilidade à inundações

25 Sobreposição entre o membros fuzzy 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).

26 Definição das classes de susceptibilidade e ajustes no. modelo 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.

27 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

28 Mapa Final de suscetibilidade à inundação

29 Validação em campo 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

30 Mapa de Susceptibilidade à Inundação Mapa de Declividade Carta de Adequabilidade à Ocupação Urbana frente à Suscetibilidade às Inundações Zoneamento Urbano Mapa de Restrições Ambientais

31 NÍVEL DE ADEQUAÇÃO À OCUPAÇÃO ADEQUADAS MÉDIA ADEQUABILIDADE BAIXA ADEQUABILIDADE INADEQUADAS CARACTERIZAÇÃO Sem restrição à ocupação urbana, ou seja, atende ao zoneamento municipal, não se encontra em área suscetível à inundação e não possui restrições ambientais. 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%. 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%. 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.

32 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;

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34 Obrigado!