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SIG e Modelagem de Dados. Iana Alexandra Alves Rufino Professor Adjunto – UFCG (Engenheira Civil, Mestre em Arquitetura, Doutora em Recursos Naturais). SIG e Modelagem de Dados. Parte I - Uma Metodologia para Modelagem de dados em SIG Parte II - Aplicação Prática da Metodologia
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SIG e Modelagem de Dados Iana Alexandra Alves Rufino Professor Adjunto – UFCG (Engenheira Civil, Mestre em Arquitetura, Doutora em Recursos Naturais)
SIG e Modelagem de Dados Parte I - Uma Metodologia para Modelagem de dados em SIG Parte II - Aplicação Prática da Metodologia Parte III – Exercício de modelagem
SIG e Modelagem de Dados Sistemas de Informação Geográfica • As operações realizadas por um SIG devem produzir ganho de conhecimento/informação • Gerenciamento eficiente do conhecimento= Informação utilizável (ou útil) • Como utilizar de forma otimizada as Funções Básicas e Avançadas já existentes nos “pacotes SIG”? GANHO DE CONHECIMENTO SIG
Inteligência Projeto Escolha SIG e Modelagem de Dados Abordagem Metodológica • Aquisição de Conhecimento • Levantamento dos Dados Existentes • Aquisição do Conhecimento Especializado • Sistematização do Processo Decisório • Fases: Inteligência/Projeto/Escolha • Modelagem Conceitual • Modelagem Espacial • Pré-processamento • Desenvolvimento do Modelo • Implementação As três fases do processo de tomada de decisão segundo Simon (1960)
Inteligência Projeto Escolha SIG e Modelagem de Dados
SIG e Modelagem de Dados Sistematização do Processo Decisório • Fase de Inteligência: Definição do problema “Promover a gestão integrada das águas superficiais e subterrâneas no bairro do Bessa (planície costeira) visando minimizar os impactos sociais, econômicos e ambientais causados pelos alagamentos freqüentes.”
ALTERNATIVA “A” ALTERNATIVA “B” ALTERNATIVA “C” ALTERNATIVA “D” Estabelecer um diagnóstico do ponto de vista da susceptibilidade a alagamentos, identificando “melhores” áreas para ocupação (áreas com menor susceptibilidade a alagamentos) e “avaliando” as áreas já ocupadas segundo alguns critérios considerados (declividade, proximidade a corpos hídricos, etc.) Promover um bom funcionamento dos canais existentes para que eles continuem exercendo sua função drenante tanto da água superficial quanto subterrânea (fenômeno comprovado pelos estudos da ATECEL/UFPB, 1999). Para tanto considerar a proximidade dos canais para localizar poços segundo os critérios da alternativa A. Com vistas à urbanização crescente do bairro, garantir uma quantidade mínima de áreas de recarga para promover o equilíbrio ambiental. Como resultado podem ser sugeridas áreas verdes, ou possíveis alternativas tecnológicas de impermeabilização que considerem o equilíbrio ambiental. Estimular a utilização de água subterrânea do freático para evitar o afloramento do lençol. Para tanto, foram sugeridas algumas simulações como a implantação de poços em algumas localizações (baseadas no conhecimento dos especialistas) e o bombeamento destes poços no período seco para a obtenção de um rebaixamento suficientemente grande para conter a recarga do período chuvoso. SIG e Modelagem de Dados Sistematização do Processo Decisório • Fase de Projeto: Quais as alternativas?
SIG e Modelagem de Dados Sistematização do Processo Decisório • Fase de Escolha: Todas as alternativas propostas são viáveis? Qual a melhor ou as melhores? • Cada alternativa é então avaliada e analisada com relação às demais através de uma regra de decisão específica • “Escolha” propriamente dita: após a implementação do sistema (utilização dos recursos analíticos) • As preferências e julgamentos dos especialistas podem ser identificados ainda nesta fase anterior à implementação
SIG e Modelagem de Dados Tabuleiros Costeiros CABEDELO JOÃO PESSOA Planície Costeira O “caso Bessa”: Aspectos Físicos
Bairro do Bessa SIG e Modelagem de Dados O “caso Bessa”: Localização
SIG e Modelagem de Dados O “caso Bessa”: Expansão Urbana 1976 1998
SIG e Modelagem de Dados O “caso Bessa”: Alagamentos Freqüentes Represamento da drenagem natural pela implantação da rede viária (Junho/2000) Alagamentos (Julho/2004)
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos A.1. Dentre os lotes já ocupados, identificar as áreas mais susceptíveis a alagamentos,considerando as seguintes hipóteses: - Lotes em áreas muito rasas, com baixos valores de declividade e muito próximos a corpos hídricos existentes possuem maior risco de alagamento - Lotes ocupados em ruas pavimentadas possuem pouco ou nenhum risco de alagamento
Resolução Método de Interpolação
← NÍVEIS MNT → SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos Profundidade do Aqüífero Profundidade=MNT - NÍVEIS
graus SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos Declividades Distância aos corpos hídricos
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos Vias de acesso Uso do Solo Lotes Ocupados em ruas não pavimentadas
PROFUNDIDADE DO AQÜÍFERO (grid) DECLIVIDADE (grid) DISTÂNCIAS AOS CORPOS HÍDRICOS (grid) LOTES OCUPADOS EM RUAS NÃO PAVIMENTADAS (grid) Função de Adequação: Função de Adequação: Restrição: Analisar apenas nessa áreas Adeq. Adeq. Decliv. Dist.. x peso x peso x peso ANÁLISE MULTICRITERIAL ESPACIAL LOTES OCUPADOS COM RISCO DE ALAGAMENTO (grid) LOTES OCUPADOS COM MAIOR RISCO DE ALAGAMENTO (grid) Map Calculator: Maiores Valores Função de Adequação: Adeq. Prof. SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos Análise Multicriterial Espacial: representação algébrica Combinação Ponderada: atribuição de pesos pela equipe de gestão
Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos Maiores valores do Plano de Informação resultante da análise multicriterial espacial
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos A.2. Avaliar o risco de “ilhas”: lotes, ocupados ou não, cercados por áreas muito “rasas”
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos Áreas com Profundidades menores que 3 m Lotes considerados “ilhados”
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos A.3. Restrições de ocupação baseadas na legislação vigente, considerar: - Corpos hídricos com mais de 10 e menos de 50 m de largura: preservação permanente - faixa marginal de 50 m. - Corpos hídricos com menos de 10 m de largura: preservação permanente - faixa marginal de 30 m. - Zonas de preservação permanente previstas (ZPP) no Plano Diretor Urbano
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos Restrições Legais
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos Restrições Legais
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos A.4. Dentre os lotes não ocupados, identificar as melhores áreas considerando: - As áreas de preservação permanente não devem ser ocupadas sob hipótese alguma; - Áreas mais distantes de corpos hídricos ou drenos existentes; - Maiores cotas de profundidade do aqüífero; - Declividades que não sejam muito baixas; - Distantes dos lotes ocupados com maior risco de alagamento; - Próximos a uma via de acesso pavimentada;
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos Distâncias às vias de acesso Distâncias aos lotes ocupados com maior susceptibilidade a alagamentos
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos
SIG e Modelagem de Dados Alternativa “A”: Susceptibilidade a Alagamentos Análise Multicriterial Espacial: representação algébrica Melhores áreas para ocupação Lotes vazios sobrepostos às melhores áreas Resultado da análise multicriterial espacial Combinação Ponderada: atribuição de pesos pela equipe de gestão