MAPA DASIMÉTRICO DE DENSIDADE DEMOGRÁFICA DA ÁREA URBANA DO MUNICÍPIO DE ALFENAS (MG)

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1 MAPA DASIMÉTRICO DE DENSIDADE DEMOGRÁFICA DA ÁREA URBANA DO MUNICÍPIO DE ALFENAS (MG) RÚBIA GOMES MORATO UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS Índice FERNANDO SHINJI KAWAKUBO UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS REINALDO PAUL PÉREZ MACHADO UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Introdução O método coroplético é mais tradicional para a representação de dados relativos, tais como densidade demográfica, renda per capita ou taxa de homicídios. Apesar da grande difusão, o método coroplético apresenta algumas limitações. Um dos principais problemas é a determinação arbitrária das áreas, freqüentemente associada a conveniência no levantamento dos dados ou limites políticos. O resultado são polígonos muito grandes ou muito pequenos de acordo com a densidade demográfica. Assim, a determinação das áreas tem um efeito similar a um filtro passa-baixa, suavizando as ocorrências mais altas e mais baixas do fenômeno em questão. Além disso, não são consideradas as presenças de rios, lagos e o tipo de uso da terra. Os mapas dasimétricos utilizam informações auxiliares para a redefinição das áreas. Assim, um mapa de densidade demográfica não é feito levando-se em consideração toda a área do polígono original, mas apenas as áreas efetivamente habitadas, evitando-se represas e parques por exemplo. 2º.Cartogeo 1599

2 Este trabalho tem como objetivo a geração de um mapa de densidade demográfica dasimétrico de Alfenas, no Sul de Minas Gerais considerando-se o perímetro urbano da cidade (obtido por meio de Sensoriamento Remoto) e a realização de uma comparação com o mapa de densidade demográfica tradicional. Método Dasimétrico No método coroplético, assume-se que o valor dentro de cada polígono seja constante, mesmo que o comportamento real das variáveis não obedeça a divisões administrativas. Trata-se de uma simplificação necessária para poder descrever a variável espacial. O método dasimétrico propõe uma descrição mais realista, em que as áreas/taxas são modificadas de acordo com o critério de homogeneidade obtido por meio de informações complementares. Em 1837, Harness apresentou uma nova forma de resolver os problemas existentes nos mapas coropléticos. Num mapa da população da Irlanda do Norte mostrou o que teria sido o primeiro exemplo de mapa dasimétrico (MACEACHREN, 1979; MARTINELLI, 2010). O termo dasimétrico foi utilizado pela primeira vez pelo geógrafo russo Tian-Shansky, que desenvolveu um mapa de densidade populacional da Rússia publicado na década de 1920 (BIELECKA, 2005; MAANTAY et al, 2007). Já o primeiro paper sobre mapas dasimétricos foi publicado pelo geógrafo americano John Kirtland Wright ( ), que propagou o significado de dasimétrico (dasymetric) com medição da densidade (density measuring) (MAANTAY et al, 2007). Vários métodos vêm sendo empregados para a obtenção de mapas dasimétricos, como a interpolação, filtragem com pesos, utilização de dados auxiliares como o uso e cobertura da terra, regressão, amostragem heurística, kernel e dados cadastrais (MAANTAY, 2007). 2º.Cartogeo 1600

3 Martin et al. (2000) desenvolveram um método para a construção de modelos de superfícies de população descontínuas, baseados em dados de censo e imagens de sensoriamento remoto para a Irlanda do Norte. A informação de cobertura do solo derivada da classificação de uma imagem Landsat TM foi usada para redistribuir a população dentro dos setores censitários. Utilizando um mapa binário, resultante da classificação, foi empregada uma equação de regressão linear, considerando a proporção de área construída e não construída, para redistribuir a população nos setores. Kampel (2003) utilizou imagens de luzes noturnas do sistema DMSP/OLS para a Amazônia Legal, e imagens dos sistemas CCD-CBERS-1 e Landsat-TM para a escala municipal. Estimativas de densidade de população urbana também puderam ser obtidas a partir de relações lineares entre as áreas de luzes e de população urbana. Contudo, a autora ressalta que a elaboração do mosaico de imagens de luzes noturnas e a definição dos limiares para identificação dos focos de luzes devem ser criteriosas para que interpretações errôneas dos dados não sejam obtidas. No produto de luzes estáveis gerado neste trabalho, não há focos referentes a luzes efêmeras (incêndios florestais). Todo foco identificado corresponde a alguma atividade que demandasse iluminação. Entretanto, nem todo foco de luz corresponde à presença de população. Estas observações devem ser consideradas ao se estabelecer relações entre variáveis de luzes noturnas e outras variáveis Bielecka (2005) elaborou mapas de densidade demográfica dasimétricos do nordeste da Polônia utilizando dados auxiliares derivados de imagens de satélite. Os mapas revelaram variações inter-regionais da população mais realísticas, sobretudo entre as áreas urbanas e rurais. 2º.Cartogeo 1601

4 Materiais e Método Foram utilizados os dados dos Resultados do Universo do Censo 2000 (IBGE, 2002). Esses dados estão subdivididos em quatro categorias: pessoas, educação, domicílios e responsável pelo domicílio, totalizando mais de 500 variáveis (IBGE, 2003). No Censo de 2000 o município de Alfenas teve 70 setores censitários urbanos. Esses setores urbanos ocupam uma área maior que a área efetivamente urbanizada observada por meio de imagens de satélite. A delimitação da área urbana foi realizada por meio do Índice Normalizado de Diferença de Construção (NDBI: Normalized Difference Built-up Index), desenvolvido por Zha et al (2003), que vem sendo aplicado para o mapeamento rápido de áreas urbanas com acurácia satisfatória (Zha et al, 2003), bem como auxílio no estudo de ilhas de calor urbanas (Zhao e Chen, 2006). O NDBI é baseado no incremento do número digital das áreas construídas nos intervalos da banda 4 (nfravermelho próximo) para a banda 5 (infravermelho médio) do ETM+. A diferença normalizada dessas suas bandas é dada pela equação: NDBI = (ETM5 ETM4) / (ETM5 + ETM4) Os limites originais dos setores censitários foram combinados com o limite da área urbana do município e foram gerados novos limites para os setores censitários. A figura 1 a seguir ilustra a operação realizada. 2º.Cartogeo 1602

5 Figura 1: Operação realizada para obtenção da área efetivamente urbanizada dos setores censitários Nos novos limites, foram mantidas as áreas dos setores censitários que coincidem com o limite da área urbana e excluídas as demais. Dois mapas de densidade demográfica foram gerados: o primeiro com os setores censitários originais e o segundo com os setores redefinidos com base no perímetro urbano do município gerado pela interpretação da imagem NDBI. Os dois mapas foram comparados visualmente e estatisticamente. 2º.Cartogeo 1603

6 Área de Estudo A área de estudo é a área urbana do município de Alfenas, localizado no Sul do Estado de Minas Gerais, conforme a Figura 2. De acordo com os primeiros dados do Censo de 2010, o município possui habitantes. No ano de 2000, eram habitantes, sendo (92,78%) na área urbana e 4811 (7,22%) na área rural. Figura 2: Localização do Município de Alfenas em relação à Mesorregião do Sul/Sudeste de Minas Gerais o IBGE e da Área Urbana obtida por meio de Imagem Landsat. Alfenas é um dos centros regionais do Sul de Minas Gerais, às margens do Lago de Furnas, o maior lago do Estado. Está a cerca de 340 km de Belo Horizonte e 310 km de São Paulo. A economia é baseada na produção de café, cana, pecuária bovina, atividades educacionais e comerciais. Possui considerável população flutuante de estudantes da Universidade Federal de Alfenas (Unifal-MG) e Universidade de Alfenas (Unifenas). 2º.Cartogeo 1604

7 Resultados Foram obtidos dois mapas de densidade demográfica, o primeiro (Figura 3) com base nos setores censitários originais do IBGE (2002) e o segundo (Figura 4) com os setores censitários modificados com base no perímetro urbano obtido por meio da imagem NDBI. O primeiro mapa tem 70 polígonos enquanto o segundo possui 97 polígonos, mantendo-se a identificação original do setor. Deste modo, no primeiro mapa, cada setor corresponde a um único polígono e no segundo, alguns setores admitem mais de um polígono. Quando isso ocorre, a densidade demográfica é calculada com base na soma das áreas dos polígonos de cada setor censitário. 2º.Cartogeo 1605

8 Figura 3: Mapa de Densidade Demográfica de Alfenas utilizando os Setores Censitários do IBGE (2002) 2º.Cartogeo 1606

9 Setores Censitários (IBGE) Setores Redefinidos Polígono s ID Min Área * Max Área * X Área * S Área * Área * , ,88 78,11 222, , ,44 94,55 21,51 18, ,32 Tabela 1: Estatística descritiva dos setores originais e redefinidos (ID: Identificadores; Min: mínimo; Max: máximo; S: desvio padrão; : soma; * : em km 2 ) A tabela 1 mostra que o mapa dasimétrico, com um maior número de polígonos, apresentou menor discrepância de área entre os setores. O desvio-padrão das áreas dos setores diminuiu mais de dez vezes. Os novos setores apresentaram também maior coerência com o sistema viário da cidade. 2º.Cartogeo 1607

10 Figura 4: Mapa de Densidade Demográfica de Alfenas com Setores Censitários do IBGE (2002) modificados com base no Perímetro Urbano obtido por meio de Sensoriamento Remoto 2º.Cartogeo 1608

11 Conclusões O método dasimétrico mostrou-se eficiente para mapear a densidade demográfica em Alfenas. A utilização da imagem NDBI permitiu separar as áreas construídas das áreas não construídas, que em conjunto com os dados do setor censitário melhorou o mapeamento da distribuição da população urbana. Bibliografia BIELECKA, E. «A dasymetric population density map of Poland». In: Internacional Cartographic Conference, 22, A Coruña, IBGE. «Metodologia do Censo 2000». Rio de Janeiro: IBGE, 558 p., KAMPEL, S. A. Geoinformação para estudos demográficos: representação espacial de dados de população na Amazônia Brasileira. São Paulo, Tese de doutorado (Doutorado em Engenharia de Transportes) Escola Politécnica, Universidade de ao Paulo. MACEACHREN, A. «The evolution of Thematic Cartography: a research methodology and historical review». The Canadian Cartographer. v. 16, n. 1, p , 1979 MARTIN, D. Geographic Information Systems: Socioeconomic applications. Londres/Nova York: Routledge, 210 p., MARTIN, D.; TATE, N. J.; LANGFORD, M. «Refining Population Surface Models: Experiments with Northern Ireland Census Data». Transactions in GIS. v. 4, n. 4, p MARTINELLI, M. «Um breve apanhado sobre a breve história da Cartografia Temática». In: Simpósio Iberoamericano de História da Cartografia, 3, São Paulo, MORATO, R. G. «Geografia do bem-estar: análise espacial de um índice de qualidade de vida urbana». In: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. (Org.). Prêmio ENCE 50 anos: o censo 2000 e a pesquisa social no Brasil. Rio de Janeiro: IBGE, p , OLIVEIRA, B. S.; MORATO, R. G. «O Censo 2010: breve apresentação e relevância para a Geografia». Jornada Científica da Geografia, 2, Alfenas, ZHA, Y.; GAO, J. NI, J. «Use of normalized difference built-up index in automatically mapping urban areas from TM imagery», International Journal of Remote Sensing, v. 24, p , ZHAO, H.; CHEN, X. «Use of normalized difference bareness index in quickly mapping bare areas from TM/ETM+». IEEE International. v. 8, p , º.Cartogeo 1609