Multidisciplinar Sensoriamento remoto e SIG aplicados ao novo Código Florestal Allan Arnesen Frederico Genofre Marcelo Curtarelli Matheus Ferreira
CAPÍTULO 4 Conceitos básicos de cartografia e SIG 4.1. Introdução As Áreas de Preservação Permanente (APP) de Topos de Morro, Montanhas e Serras possuem importantes funções ambientais para a manutenção dos processos ecológicos no âmbito de uma bacia hidrográfica. Estas APP são fundamentais para preservação e construção dos corredores ecológicos e para proteção dos mananciais de água das bacias hidrográficas (Varjabedian e Mechi, 2013). A Lei Federal 4771/65, o Código Florestal, consistiu por décadas uma das principais legislações ambientais brasileiras, estabelecendo diretrizes, limites, critérios e parâmetros mínimos voltados à preservação e restauração dos ecossistemas. Contudo, em 2012 esta lei foi substituída pelo Novo Código Florestal, Lei Federal 12651/12, a qual redefiniu muitos dos aspectos de proteção ambiental da Lei 4771/65. No tocante às APP de declividade, não houve alteração, sendo que o artigo 4º parágrafo V determina que as encostas com declividade superior a 45 (o que equivale a 100% na linha de maior declive) são APP.
Sensoriamento remoto e SIG aplicados ao novo Código Florestal Já para os topos de morro, houve alteração dos parâmetros que devem ser atendidos para que o terço superior do morro seja considerado com APP. Enquanto que para a legislação revogada (4771/65 e Resolução CONAMA 303/02) era necessário que a altura mínima dos morros fosse de 50 metros e a declividade na linha de maior declividade fosse superior a 17, para o Novo Código Florestal a altura mínima dos morros passou a ser de 100 metros e a declividade média dos morros deve ser superior a 25º. Na prática, estes novos parâmetros são muito menos restritivos do que os da legislação revogada. SegundoVarjabedian e Mechi (2013), estas alterações foram muito permissivas, e os autores exemplificam este fato através de dois mapeamentos de APP de topo de morro para a mesma área de estudo, um seguindo a legislação revogada e outro seguindo Lei 12651/12 (Figura 23). Figura 23. a) Mapeamento de APP de topo de morro de uma área em São José dos Campos (SP) seguindo a legislação revogada (Lei 4771-65 e Res. CONAMA 303/02). b) Mapeamento de APP de topo de morro da mesma área seguindo a legislação 12651/12. Fonte: Varjabedian e Mechi (2013). A Lei 12651/12 também manteve as APP de áreas em altitude maior do que 1800 metros, qualquer que seja a vegetação, assim como já estabelecia a legislação revogada. 82 IEPEC
Capítulo 4 Mapeamento de APP de declividade e topo de morro Sendo assim, este capítulo destina-se a apresentar métodos de mapeamento das APP de declividade, topo de morro e altitude superior a 1800 metros de acordo com o Novo Código Florestal (Lei 12651/12). Para tanto, será utilizado um Modelo Digital de Elevação (MDE), disponível gratuitamente na internet (secção 2), e o software ArcGIS para mapeamento das APP de declividade (secção 3), de topo de morro (secção 4) e de altitude superior a 1800 metros (secção 5). 4.2. Fonte de dados para o mapeamento Os Modelos Digitais de Elevação (MDE) são representações da topografia da superfície terrestre por meio de dados matriciais (ou raster) georreferenciados. A instituição Global Land Cover Facility (Landcover) disponibiliza gratuitamente dois tipos de MDE: Shuttle Radar TopographyMission(STRM) e Global Land Survey Digital ElevationModel (GLSDEM). Os dados podem ser baixados no link: http:// glcfapp.glcf.umd.edu/data/. O produto WRS-2 do GLSDEM possui uma resolução espacial de 90m, cenas de tamanho 185 km X 185 km (dimensões iguais às imagens da missão Landsat) e está disponível para download via FTP já na projeção cartográfica UTM e Datum WGS84. Para baixar uma imagem, deve-se identificar os números de Órbita e Ponto (ou Path androw, em inglês) da imagem em que a sua área de estudo está inserida. A identificação da Órbita e Ponto pode ser realizada no site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE (Catálogo de Imagens - http://www.dgi. inpe.br/cdsr/). O portal do agroconhecimento 83
4.3. Mapeamento de APP de declividade Sensoriamento remoto e SIG aplicados ao novo Código Florestal O mapeamento de APP de declividade em um Sistema de Informações Geográficas (SIG) pode ser realizado seguindo as etapas do fluxograma da Figura 24. Figura 24. Metodologia utilizada para o mapeamento de APP de declividade. Se o SIG utilizado for o ArcGIS, os seguintes procedimentos são realizados para cada etapa do processo: A) Geração do raster de declividade: a. Adição do MDE e edição das propriedades para melhorar a visualização; b. Utilização da ferramenta Slope para gerar o raster de declividade com a mesma resolução espacial do MDE; 84 IEPEC
Capítulo 4 Mapeamento de APP de declividade e topo de morro B) Segregação das áreas com declividade > 45 : a. Editar a simbologia do raster de declividade para visualizar apenas duas classes: menor do que 45 e maior do que 45º; b. Reclassificação do raster de declividade para as duas classes citadas no item autilizando a ferramenta Reclassify; c. Conversão do raster reclassificado para shapefile utilizando a ferramenta RastertoPolygon; d. Eliminação das feições com declividade menor do que 45 ; e. Cálculo das áreas de APP de declividade existentes na área de estudo. C) Cálculo das áreas de APP de declividade: a. Adição de duas colunas à tabela de atributos: APP (variável do tipo texto para conter a informação do tipo de APP) e Area (variável do tipo Double para conter a área dos polígonos); b. Preenchimento dos campos e cálculo da área através da tabela de atributos do shapefile com as APP de declividade. 4.4 Mapeamento de APP de topo de morro O mapeamento de APP de topo de morro em um SIG pode ser realizado seguindo a metodologia proposta por Oliveira e Fernandes Filho (2013). Neste trabalho, os autores apresentam uma sequencia de 37 funções executadas para obter as O portal do agroconhecimento 85
Sensoriamento remoto e SIG aplicados ao novo Código Florestal áreas de APP de topo de morro. Estas funções podem ser sintetizadas nas oito etapas principais apresentadas no fluxograma da Figura 25. Figura 25. Metodologia utilizada para o mapeamento de APP de topo de morro, adaptada de Oliveira e Fernandes Filho (2013). 86 IEPEC
Capítulo 4 Mapeamento de APP de declividade e topo de morro Se o SIG utilizado for o ArcGIS, os seguintes procedimentos são realizados para cada etapa do processo: A) Eliminação de erros do MDE: utilização da ferramenta Focale Fill para eliminar os efeitos de borda e eliminar erros do MDE; B) Delimitação da base hidrológica dos morros: a. Inverter o MDE utilizando a ferramenta Minus, subtraindo o MDE de uma cota maior do que todas as cotas da área de estudo; b. Delimitação das linhas de cumeada (topos dos morros) utilizando a ferramenta Flowdirection no MDE invertido; c. No resultado da Flowdirection, utilizar a ferramenta Basin para delimitar as bases hidrológicas dos morros; C) Mapeamento dos pontos de sela e de topo: a. Pontos de sela: converter o shapefile de bases hidrológicas de polígonos para linhas; extrair as cotas máximas destas linhas de base dos morros do MDE original (ferramenta Zonal Statistics);criar um shapefile de pontos onde as cotas do raster gerado pela Zonal Statistic forem iguais às cotas do MDE que são os pontos de sela; b. Pontos de topo: extrair as cotas máximas dos polígonos de base dos morros do MDE original (ferramenta Zonal Statistics); criar um shapefile de pontos onde as cotas do raster gerado pela Zonal Statistic forem iguais às cotas do MDE que são os pontos de topo; O portal do agroconhecimento 87
Sensoriamento remoto e SIG aplicados ao novo Código Florestal D) Geração de tabela de proximidades entre pontos de topo e sela: utilização da ferramenta GenerateNearTable para relacionar os pontos de topo aos pontos de sela mais próximos; E) Cálculo das diferenças de cota entre os pontos de topo e de sela mais próximos: a. Através das ferramentas de adicionar campo (Add Field) e calculadora de campos (Field Calculator), foi adicionada uma coluna no shapefile de pontos de topo contendo esta diferença de cota; b. Utilização da ferramenta SpatialJoin para transferir a informação de diferença de cota ao shapefile de bases de morros; c. Exclusão dos morros (polígonos) que não atendem ao requisito de possuir altura superior a 100 metros (parâmetro da Lei 12651/12); F) Cálculo de declividade média dentro dos polígonos de bases hidrológicas dos morros: a. Utilização da ferramenta Zonal Statistics para calcular a declividade média dentro dos polígonos dos morros com altura maior do que 100 metros; b. Editar a simbologia do rasterde declividade para visualizar apenas duas classes: menor do que 25 e maior do que 25º; c. Reclassificação do raster de declividade para as duas classes citadas no item a utilizando a ferramenta Reclassify; G) Verificação dos morros que atendem aos critérios de APP: 88 IEPEC
Capítulo 4 Mapeamento de APP de declividade e topo de morro a. Como já haviam sido excluídos os morros com alturas inferiores a 100m, basta apenas excluir os morros que não possuem declividade média maior do que 25º (parâmetro da Lei 12651/12); H) Mapeamento do terço superior e cálculo das áreas de APP: a. Adição de uma coluna contendo as cotas de sela no shapefile de morros que atendem às critérios de APP da Lei 12651/12; b. Converter este shapefile para raster (PolygontoRaster) gerando umrastercom estas cotas de sela; c. Utilização da ferramenta RasterCalculator para subtrair este raster do MDE original (chamando o resultado de mde_min ); d. Utilização da ferramenta Zonal Statistics para gerar um raster contendo a faixa de variação de cota dentro dos polígonos (chamando o resultado de range_morro ); e. Utilização da ferramenta RasterCalculator para gerar um rastercontendo apenas as áreas cuja divisão mde_min / range_morro seja maior do que 0,666, ou seja, o terço superior; f. Converter este raster para shapefile; g. Adição de duas colunas à tabela de atributos: APP (variável do tipo texto para conter a informação do tipo de APP) e Area(variável do tipo Double para conter a área dos polígonos); O portal do agroconhecimento 89
Sensoriamento remoto e SIG aplicados ao novo Código Florestal h. Preenchimento dos campos e cálculo da área através da tabela de atributos do shapefile com as APP de topo de morro. 4.5. Mapeamento de APP de altitude superior a 1800 metros O mapeamento de APP de áreas com altitude superior a 1800 metros em um SIG pode ser realizado seguindo as etapas do fluxograma da Figura 26. Figura 26. Metodologia utilizada para o mapeamento de APP de altitude superior a 1800m. Se o SIG utilizado for o ArcGIS, os seguintes procedimentos são realizados para cada etapa do processo: A) Segregação das áreas com altitude superior a 1800m: a. Editar a simbologia do raster de declividade para visualizar apenas duas classes: menor do que 1800m e maior do que 1800m; 90 IEPEC
Capítulo 4 Mapeamento de APP de declividade e topo de morro b. Reclassificação do rasterde declividade para as duas classes citadas no item a utilizando a ferramenta Reclassify; c. Conversão do raster reclassificado para shapefile utilizando a ferramenta RastertoPolygon; d. Eliminação das feições com altitude maior do que 1800m; e. Cálculo das áreas de APP de altitude superior a 1800m existentes na área de estudo. B) Cálculo das áreas de APP de altitude > 1800m: a. Adição de duas colunas à tabela de atributos: APP (variável do tipo texto para conter a informação do tipo de APP) e Area (variável do tipo Double para conter a área dos polígonos); b. Preenchimento dos campos e cálculo da área através da tabela de atributos do shapefile com as APP de altitude superior a 1800m. 4.6. Conclusões e recomendações As APP de declividade, topo de morro e altitude são fundamentais para preservação dos ecossistemas e proteção dos mananciais de água. Neste capítulo foram apresentadas metodologias em um SIG para mapear estes três tipos de APP utilizando como base um MDE. Apesar do grande número de ferramentas necessárias para atingir o objetivo final de obter as áreas de APP representadas em shapefiles de polígonos, o O portal do agroconhecimento 91
Sensoriamento remoto e SIG aplicados ao novo Código Florestal analista deve ter uma ideia de onde cada procedimento está inserido no processo (representado pelos fluxogramas apresentados no Capítulo). Isto permitirá que o mapeamento seja realizado de forma mais rápida e eficaz. 4.7. Referências Bibliográficas Brasil. Lei nº 4.771, de 15 de setembro de 1965. Institui o Novo Código Florestal (com alterações introduzidas pela Lei 7.803, de 18 de julho de 1989 que altera a redação da Lei 4.771, de 15 de setembro de 1965, e revoga as Leis nºs 6.535, de 15 de junho de 1978 e 7.511, de 7 de julho de 1986). Diário Oficial da União, Brasília, DF (1965). Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/ L4771.htm. Acesso em: outubro de 2014. Brasil. Lei Nº 12.651, de 25 de maio de 2012. Dispõe sobre a proteção da vegetação nativa; altera as Leis nos 6.938, de 31 de agosto de 1981, 9.393, de 19 de dezembro de 1996, e 11.428, de 22 de dezembro de 2006; revoga as Leis nos 4.771, de 15 de setembro de 1965, e 7.754, de 14 de abril de 1989, e a Medida Provisória no 2.166-67, de 24 de agosto de 2001; e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF (2012). Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ ccivil_03/_ato2011-2014/2012/lei/l12651.htm. Acesso em: outubro de 2014. BRASIL. Resolução Conama n.º 303 de 20 de março de 2002.Disponível em: http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res02/res30302.html. Acesso em outubro de 2014. OLIVEIRA, G.C.; FERNANDES FILHO, E.I. Metodologia para delimitação de APPs em topos de morros segundo o novo Código Florestal brasileiro utilizando sistemas de informação geográfica. In: Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto SBSR, Foz do Iguaçu Brasil, 2013. 92 IEPEC
Capítulo 4 Mapeamento de APP de declividade e topo de morro VARJABEDIAN, R.; MECHI, A. As APPs de topo de morro e a Lei 12.651/12. In: 14º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental CBGE, Rio de Janeiro Brasil, 2013. O portal do agroconhecimento 93
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