2º SEMINÁRIO NACIONAL DE PLANEJAMENTO E...

Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina 1

XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC

2º SEMINÁRIO NACIONAL DE PLANEJAMENTO E DESENVOLVIMENTO

ÁREA TEMÁTICA: INOVAÇÃO APLICADA AO PLANEJAMENTO:

SUB-ÁREA: GEOTECNOLOGIAS E CARTOGRAFIA

APLICAÇÕES DOS SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS

NO ESTUDO DA EXPANSÃO URBANA EM SANTA CRUZ DO SUL – RS

Jonis Bozzetti1

Rogério Leandro Lima da Silveira2

Resumo

Os sistemas de Informações Geográficas (SIGs) vêm auxiliando significativamente para

realizar análises espaciais urbanas e regionais. Frente ao acelerado processo de

urbanização que a cidade de Santa Cruz do Sul – RS vem experimentando nos últimos 30

anos, apresentamos neste trabalho a aplicação dessa ferramenta para compreender a

expansão urbana e a redução das áreas verdes, ocasionadas pelas ações antrópicas. Com o

uso dessa tecnologia é possível diagnosticar a direção do vetor de crescimento urbano e os

impactos ambientais resultantes das ações do homem com a natureza.

Palavras-chave: Sistemas de Informações Geográficas, expansão urbana, redução das

áreas verdes.

Abstract

Geographic Information Systems (GIS) are significantly helping to make urban and

regional spatial analysis. Front the accelerated process of urbanization that the city of Santa

Cruz do Sul - RS has been experiencing over the past 30 years, this work we present the

application of this tool to understand the urban expansion and the reduction of green areas,

caused by human actions. Using this technology it is possible to diagnose the vector

direction of urban growth and environmental impacts resulting from the actions of man

with nature.

Keywords: Geographic Information Systems, urban expansion, reduction of green areas.

1 Bolsista de Iniciação Científica PROBIC/FAPERGS. Graduando em Geografia (UNISC) e pós-graduando

(lato Sensu) em Gestão das Cidades e Planejamento Urbano (UCAM). <[email protected]>. 2 Professor e Pesquisador do Departamento de História e Geografia e do Programa de Pós-Graduação em

Desenvolvimento Regional da UNISC. Geógrafo, Mestre e Doutor em Geografia Humana. < [email protected]>.

mailto:[email protected]



1 Introdução

O uso dos Sistemas de Informações Geográficas em análises urbanas vem

contribuindo significativamente para auxiliar a compreensão das transformações e

problemas na cidade. Tais aplicações possibilitam compreender particularidades que nem

sempre é possível perceber pelo meio analógico.

No âmbito do Grupo de Pesquisa e Estudos Urbanos e Regionais (GEPEUR)-

UNISC/UFRGS/CNPq, apresentamos um dos trabalhos produzidos dentro do projeto de

pesquisa “Valorização do Solo e Reestruturação urbana: estudo de novos produtos

imobiliários na região dos Vales – RS”. Trata-se da aplicação do SIG, como ferramenta

para auxiliar a compreender o processo de urbanização e a redução das áreas verdes em

Santa Cruz do Sul - cidade pólo da Região do Vale do Rio Pardo – RS.

Em um primeiro momento discutiremos brevemente os principais conceitos de

Geotecnologias, Geoprocessamento, Sistemas de Informações Geográficas e

Sensoriamento Remoto, seguido da aplicação da ferramenta no estudo de caso. Por fim,

apresentaremos os resultados dessas aplicações e seus limites/possibilidades do uso dessa

ferramenta.

2 Novas tecnologias aplicadas em estudos espaciais

As geotecnologias – tecnologias aplicadas às informações espaciais – vem crescendo

significativamente a partir de 1990. O avanço da técnica, ciência e informação possibilitou

a criação/utilização de várias metodologias na área de Cartografia Digital para auxiliar a

compreensão das transformações do espaço.

Diante disso, surge o Geoprocessamento, entendido como “a disciplina do

conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da

informação geográfica e que vem influenciando de maneira crescente as áreas de

Cartografia”. (CÂMARA et al, 2001, p. 2).

No Brasil, a introdução da técnica teve início a partir dos anos 80, partindo do

professor Jorge Xavier da Silva da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Desde então,

vários softwares foram desenvolvidos no país, como o SAGA (Sistema de Análise

Ambiental), MaxiCAD, SAGRE (Sistema Automatizado de Gerência da Rede Externa),

SITIM SIG e SPRING. (MOREIRA, 2011).



As ferramentas utilizadas para realizar o geoprocessamento são denominadas

Sistemas de Informações Geográficas (SIG). Seus componentes utilizados para a execução

das atividades são compostos por cinco funções específicas interligadas, conforme

esquema de Câmara, representado na figura 1.

FIGURA 1: - Estrutura Geral de Sistemas de Informação Geográfica

Fonte: Câmara et al, 2001, p. 2.

O Sistema de Informação Geográfica permite trabalhar com diferentes dados

espaciais integrados e georreferenciados. Suas principais vantagens presidem no fato

fornecer mecanismos de análise e manipulação de dados, recuperar informações de

maneira ágil, interagir com outros usuários, entre outras.

Várias áreas do conhecimento passaram a utilizar essas tecnologias em estudos

ambientais, transportes, infraestruturas, agricultura, florestas, etc. Na gestão e

planejamento urbano, a ferramenta vem contribuindo significativamente, auxiliando na

elaboração de políticas públicas e no processo de tomada de decisão.

Para isso, é importante a coleta de dados para o processamento de dados geográficos

no SIG. Eis que o Sensoriamento Remoto surge como importante técnica para a aquisição

de informações, conforme escreve Evlyn M.L. de Moraes Novo (2010):

Sensoriamento Remoto como sendo a utilização conjunto de sensores,

equipamentos para processamento de dados, equipamentos de transmissão de

dados colocados a bordo de aeronaves, espaçonaves, ou outras plataformas, com

o objetivo de estudar eventos, fenômenos e processos que ocorrem na superfície

do planeta Terra a partir do registro e da análise das interações entre a radiação

eletromagnética e as substâncias que o compõem em suas mais diversas

manifestações. (NOVO, 2010, p.28).



Desse modo, diante de determinadas metodologias tornou-se possível compreender

particularidades do território com informações captadas por sensores remotos.

Na Geografia, a principal aplicação da tecnologia vem concentrando-se no monitoramento

dos processos geomorfológicos, preocupando-se em estudar as ações antrópicas sobre os

sistema e formas de relevo. Em estudos urbanos e rurais a utilização do Sensoriamento

Remoto tem proporcionado monitorar o uso e ocupação do solo, identificando tipos de

produção agrícola, cobertura do solo, expansão urbana, etc.

O avanço do Sensoriamento parte dos anos 90, em virtude do crescimento do setor

das telecomunicações e telemática. Algumas mudanças significativas ocorreram desde

então, principalmente na aquisição de dados diante da maior capacidade dos sensores em

transmitir e armazenar as informações. Dentre estas características, destacam-se a

resolução espacial (relação entre tamanho do pixel e superfície terrestre), resolução

espectral (medidas das faixas espectrais) resolução radiométrica (distinção de vários níveis

de energia).

Assim, os sensores de alta resolução permitem identificar a superfície terrestre de

forma mais detalhada que os demais. Estes tipos de satélites fornecem a capacidade de

distinguir elementos intraurbanos, como bairros, ruas, praças, residências, entre outros.

A escolha de determinado sensor está diretamente ligada ao custo do produto e às

necessidades das informações, visto que as imagens de satélites estão disponíveis

gratuitamente e comercialmente. No Brasil, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

(INPE), disponibiliza aos usuários dessa tecnologia diversas imagens gratuitas, como as do

sistema Landsat, às quais vem contribuindo em estudos de recursos naturais para uma

ampla comunidade de usuários.

Lançado em órbita em 1973 pela NASA (National Aeronautics and Space

Administration), o programa Landsat constitui-se em uma série de oito satélites, dos quais

sete tiveram sucesso em alcançar a órbita terrestre, com exceção do sexto lançamento. A

primeira missão remonta aos satélites 1, 2 e 3, cujas resoluções espaciais encontram-se em

torno de 80 metros. Posteriormente foram lançados os sistemas 4 e 5, compostos por dois

sensores: o MSS (Multispectral Scanner Subystem) com resolução espacial de 82 metros, e

o sensor TM (Thematic Mapper), com 30 metros de resolução. Por fim, foram lançados os

sistemas 6, 7 e, mais recentemente, em 2013, o oitavo sistema da série Landsat.

As principais aplicações de dados destes sensores são na área de recursos naturais,

com possibilidades de identificar, por exemplo, solo exposto, expansão urbana, tipos de

cultivos, vegetação, corpos d’água. No entanto, para estudos que necessitam de



informações envolvendo áreas pequenas, como as intraurbanas, por exemplo, estas

imagens não são recomendadas, por dificultar a distinção entre arruamento, telhado de

casas, infraestrutura dos bairros, e demais elementos que são possíveis de serem

identificados com imagens de alta resolução espacial.

Diante disso, o processamento Digital de Imagens (PDI) surge como técnica para

agilizar os trabalhos manuais de interpretações visuais de imagens de satélites, a partir de

um software de SIG específico para a atividade. Dessa forma, o tratamento de imagens é

manipulado por técnicas computacionais, tendo como finalidade identificar/extrair

informações do mundo real das imagens. (MASCARENHAS e VELASCO, 1998 apud

MOREIRA, 2011).

3 O SIG aplicado no estudo da expansão urbana em Santa Cruz do Sul- RS

Localizada na região do Vale do Rio Pardo - RS, a cidade de Santa Cruz do Sul

configura-se como polo regional e importante papel na rede urbana gaúcha e nacional,

concentrando, conjuntamente com Venâncio Aires e Vera Cruz, o principal complexo

agroindustrial de tabaco do mundo. Destaca-se também na economia regional, as

atividades especializadas ligadas ao setor da saúde e da educação, às quais são

intensificadas pelos fluxos de pessoas de municípios vizinhos.

O processo de urbanização nos últimos 20 anos apresentou-se de forma intensa,

desigual e contraditória, revelando novas dinâmicas no espaço urbano santa-cruzense. A

expansão da população e perímetro urbano resultou da explosão dos meios de produção da

indústria local do tabaco, aquecendo a economia regional e despertando o interesse e

investimento da construção civil na reprodução da cidade.

Nesse contexto, agentes sociais passaram a ter papel principal nas transformações

urbanas, refletindo na valorização desigual do solo, acentuando a segregação espacial entre

os bairros. As estratégias dos atores nesse processo, voltaram-se para a construção de

loteamentos condomínios fechados, caracterizados como espaços delimitados por muros ou

grades, com acesso restrito e controlado. Esta dinâmica é encontrada em cidades médias

brasileiras, como o estudo em cidades paulistas (SPOSITO, 2006).

De 1995 até 2012, foram construídos 20 desses empreendimentos em Santa Cruz do

Sul, a maioria sendo de alto-padrão aquisitivo, destinados à população solvável. A

localização espacial encontra-se situado majoritariamente ao entorno da área de

preservação ambiental (Cinturão Verde), com restrições de usos do solo pelo poder público



municipal. Essa nova forma de moradia se justifica em oferecer aos moradores o convívio

com a natureza, com segurança e excelente infraestrutura local, proporcionando melhor

qualidade de vida.

Para auxiliar a compreensão dessas transformações, utilizamos os Sistemas de

Informações Geográficas, de modo a auxiliar na análise da expansão urbana, bem como a

redução das áreas verdes diante desse processo de urbanização. O trabalho foi organizado

em duas etapas: a primeira correspondendo à coleta de dados primários e secundários, e a

segunda o processamento das informações no SIG. No fluxograma abaixo, observamos a

fonte e o período dos dados coletados.

Figura 2: Fluxograma das bases cartográficas coletadas para Santa Cruz do Sul – RS.

Fonte: Elaboração do autor, 2014.

A carta topográfica (1975) e os mapas da prefeitura (1996 e 2012) foram importados

para o software AutoCAD map, sob a projeção UTM (Unidade Transversa de Mercator) -

zona 22 sul, datum WGS-84. Na sequência, foram vetorizados os loteamentos dos anos em

estudo, permitindo fazer o cruzamento dos dados e elaboração final do mapa temático. Na

figura 3, observamos o produto final.



Figura 3: Expansão urbana de 1975 a 2012 em Santa Cruz do Sul – RS.

Fonte: Elaboração do autor, 2013

A atividade agroindustrial do tabaco na região passou a manter importantes relações

de produção em escala global, principalmente pela implantação das modernas redes

técnicas, a partir da década de 70. Consequentemente ocorreu um intenso processo de

urbanização, marcado pela migração de pessoas de municípios vizinhos e aumento da



população urbana, passando, muitas vezes, a trabalhar como safristas na periferia da

cidade. (SILVEIRA, 2003).

Observa-se na Figura 3 a nítida expansão dos loteamentos para o sul, ao entorno do

distrito industrial, e ao norte da cidade, próximos a Universidade de Santa Cruz do Sul, no

período de 1975 à 1996. Nos últimos anos, o crescimento ocorreu, principalmente, a leste

da cidade, ao entorno do Cinturão Verde (área de proteção ambiental com restrições de

usos do solo). O aquecimento do mercado imobiliário e construção civil nessa área é

marcado pela produção de loteamentos e condomínios fechados de alto padrão, destinados

à população de maior poder aquisitivo. (SILVEIRA e CAMPOS, 2014).

Nesse processo intenso de urbanização, ocorreu a redução das áreas verdes na

cidade, com a criação de novos loteamentos. Para compreender empiricamente essa

situação, utilizamos imagens de satélites e técnicas de geoprocessamento para analisar esse

processo.

Primeiramente foram coletadas do Instituto de Pesquisa Espacial (INPE) imagens de

satélites multitemporal Landsat 5, com resolução espacial de 30 metros, de 1984 e 2011, da

área que abrangia Santa Cruz do Sul. Com o módulo INPIMA do software SPRING,

recortamos a área principal da cidade, que queríamos analisar, seguido pela composição

colorida das bandas 3,4 e 5, conforme figura abaixo.

Figura 4: Imagens de satélite Landsat 5 de 1984 e 2011- Santa Cruz do Sul – RS.

Fonte: INPE, 2014.



A associação das bandas com o comportamento espectral dos alvos, permite

identificar na cor rósea a alta reflectância dos solos na banda 3, vegetação em verde na

banda 4 e água na cor escura na banda 5. Visualmente é possível perceber a redução das

áreas verdes frente à expansão urbana na direção norte, leste e sudoeste da cidade.

Para tanto, empregamos a técnica de classificação supervisionada de imagens no

SPRING, consistida pela classificação do uso do solo, através da seleção de amostras de

pixels pelo corte de três classes temáticas estabelecidas: áreas verdes, áreas úmidas e áreas

urbanas e solo exposto.

Após o Processamento Digital de Imagens (PDI), foi possível quantificar a redução

das áreas verdes nesse período de estudo e os impactos da urbanização acelerada nesse

processo. Na sequência os dados foram importados para o AutoCAD map e elaborado o

mapa temático final com as demais informações, conforme figura 5.

Figura 5: Redução das áreas verdes na cidade entre 1984 e 2011 em Santa Cruz do Sul –

RS.

Fonte: Elaboração do autor, a partir do INPE, 2014.



De 1984 até 2011, a cidade de Santa Cruz do Sul urbanizou-se intensamente através

das ações antrópicas, acompanhado pela redução das áreas verdes. Nesse período, dentro

desse recorte territorial mapeado, identificamos que mais de 15 km² de áreas verdes foram

desmatadas. Em 2000, foi inaugurado o Lago Dourado, reservatório que abastece o

município, localizado às margens do Rio Pardinho entre a RS-409 e a BR-471.

Ao norte da cidade, aonde hoje se encontra o bairro Linha Santa Cruz, percebemos a

transformação do que antes era área verde e de cultivo para a construção de loteamentos.

Mesma situação encontra-se na direção sul, com a criação de moradias, destinadas em

grande parte desses bairros para a classe operária. Na direção do cinturão verde, o mesmo

processo vem ocorrendo, área pela qual apresenta a maioria dos loteamentos e

condomínios fechados.

4 Considerações finais

As geotecnologias contribuem para compreender particularidades do território,

através do processamento e elaboração de dados empíricos. O uso dessas ferramentas

expande as possibilidades de entender, refletir e agir sobre o espaço, auxiliando nos

processos de tomadas de decisões em variados estudos.

Neste trabalho, a aplicação dos Sistemas de Informações Geográficas permitiu

identificar o vetor de crescimento urbano recente da cidade de Santa Cruz do Sul. Com os

dados do Sensoriamento Remoto e posteriormente o processamento digital de imagens,

verificou-se grande porcentual de redução das áreas verdes nesse processo intenso de

urbanização.

As novas tecnologias aplicadas em estudos espaciais revelam dinâmicas que

ajudam posteriormente a refletir nas transformações territoriais. O desenvolvimento de

técnicas para essa finalidade, permite verificar empiricamente informações importantes

para subsidiar as análises em vários estudos.



BIBLIOGRAFIA CITADA

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