Aplicação de Técnica Fuzzy em SIG como alternativa para o Zoneamento Ecológico Econômico (ZEE)...
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Aplicação de Técnica Fuzzy em SIG como alternativa para o Zoneamento Ecológico
Econômico (ZEE)
Maria Isabel Sobral Escada
1. Objetivo
Testar a aplicação de técnicas Fuzzy para simulação de diferentes cenários para o ZEE de região no Estado de Rondônia.
2. Zoneamento Ecológico Econômico (ZEE)
Metodologia desenvolvida a partir do conceito de Ecodinâmica de Tricart (1977), baseado na relação morfogênese/ pedogênese
UTB TM-Landsat Fatores geobiofísicos Fatores sócio-econômicos Vulnerabilidade à erosão
SIG Operador Zonal: 1. Mapas temáticos Grades MNT [1,3];
2. UTB Restrição;3. Média Zonal (média ponderada pela área);
4. Mapa de vulnerabilidade (Grade e Temático).
3. Abordagem Fuzzy
O grau de pertinência do conjunto fuzzy é expresso em termos de escala que varia continuamente entre 0 e 1.
Zona de transição gradual Pertinência parcial (possibilidade)
Em SIG as funções de pertinência mais utilizadas para determinar valor de borda: Linear, Quadrática, Sigmóide.
Permite Utilização de operadores lógicos e matemáticos (And, Or, Produto Algébrico, Soma Algébrica, Operador Gamma, etc.).
3.1 Abordagem Fuzzy para o ZEE (Meirelles, 1997)
Atribução de valores de pertinência [0,1] às classes dos mapas temáticos;
Utilização do operador OR para dados sócio-econômicos;Combinação dados sócio-econômicos e geobiofísicos
operador gamma fuzzy (valores entre soma e o produto Fuzzy)
Fatiamento visualização: 4 classesSobreposição de mapas gerados por diferentes valores de gama utilizado,(0.5 à 0.75) mapa de incerteza.
Operador Fuzzy Gamma:
combinação = (Soma Alg. Fuzzy ) * (Produto Alg. Fuzzy) 1-
Soma Fuzzy:
n
i
icombinação
1
)1(1
Produto Fuzzy:
n
i
i
1
)(
= 0 : Produto Algébrico = 1 : Soma Algébrica 0.8 < < 1 : Aumento do valor fuzzy0 < < 0.35 : Redução do valor fuzzy0.35 < < 0.8 : Valor fuzzy de saída intermediário, em relação ao valor de entrada.
4. Área de Estudo
Reescalonamento [0,1] 2. Média Aritmética
4. Fatiamento
5. Operação Booleana
3. Operador Fuzzy
Mapas de Vulnerabilidade
Vegetação
1.Grade
GeologiaSolos Geomorfologia
Mapa de Incerteza
Simuações
5. Metodologia
6. RESULTADOS
• Grade e Mapa temático da média aritmética;
1.0 - 1.4 Estável1.4 - 1.8 Moderadamente estável1.8 - 2.2 Medianamente estável/vulnerável2.2 - 2.6 Moderadamente vulnerável2.6 - 3.0 Vulnerável
VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstável
Mapa de Vulnerabilidade à Erosão (Média)
•18 Grades com resultados das simulações para os diferentes valores de (0, 0.20, 0.35, 0.50, 0.60, 0.65, 0.70, 0.75, 0.78, 0.80, 0.81, 0.82, 0.83, 0.84, 0.85, 0.90, 0.95, 1.00);• Ajuste das gradesFuzzy
•18 Mapas temáticos resultantes do fatiamento das grades:
Fuzzy0.0 - 0.2 - Estável0.2 - 0.4 - Moderadamente estável0.4 - 0.6 - Medianamente estável/vulnerável0.6 - 0.8 - Moderadamente vulnerável0.8 - 1.0 - Vulnerável
Operador Gamma
=0
=0,50 =0,60
= 0.20 =0,35
VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstável
Simulações...
=0,65
=0.90=0.85
=0.80=0.75
=0.95
=0.70
VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstável
Simulações.
Operador Gamma X Média Aritmética
VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstável
=0.80 Média Aritmética =0.85
VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstável
Resultados G escolhidos para Geração de Mapa de “Incerteza”
=0.75 =0.78
=0.80 =0.82
Mapa de “Incertezas”
VulnerávelModer vulnModer estvulModer estEstávelIncerteza
Conclusões
O operador gera diferentes cenários. Favorável desfavorável; Um dos cenários deve estar próximo do resultado da média aritmética, se valores fuzzy estiverem bem ajustados; O estabelecimento de fronteiras rígidas durante o mapeamento, gera resultados não contínuos; Mapa de incertezas é qualitativo;
Sugestões
Calibração dos valores fuzzy das classes dos PI’s envolvidos; Transformação de fronteiras rígidas em fronteiras contínuas; Comparação com resultados da média zonal.