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AVALIAO DE ALTERAES EM REDES DE DRENAGEM

DE MICROBACIAS COMO SUBSDIO AO ZONEAMENTO

GEOAMBIENTAL DE BACIAS HIDROGRFICAS: APLICAO

NA BACIA HIDROGRFICA DO RIO CAPIVARI - SP

VOLUME I

Eduardo Goulart Collares

Tese apresentada Escola de Engenharia

de So Carlos, da Universidade de So

Paulo, como parte dos requisitos para

obteno do ttulo de Doutor em Geotecnia

ORIENTADOR: Prof. Dr. Jos Eduardo Rodrigues

So Carlos

2000

SUMRIO

VOLUME I

LISTA DE FIGURAS............................................................................................ i

LISTA DE TABELAS............................................................................................ vi

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS............................................................... vii

LISTA DE SMBOLOS......................................................................................... ix

RESUMO............................................................................................................. xi

ABSTRACT.......................................................................................................... xii

1 - INTRODUO ............................................................................................... 1

1.1 - Objetivos............................................................................................ 3

1.1.1 Objetivo geral........................................................................ 3

1.1.2 Objetivos especficos............................................................ 3

1.2 Localizao da rea de aplicao da proposta metodolgica .......... 4

2 BACIA HIDROGRFICA COMO UNIDADE DE PLANEJAMENTO

(UMA REVISO)........................................................................................... 5

2.1 Evoluo da poltica ambiental brasileira.......................................... 5

2.2 A bacia hidrogrfica como limite territorial para planejamento

ambiental........................................................................................ 9

2.3 Condicionantes das alteraes ambientais em bacias

hidrogrficas..................................................................................... 12

2.3.1 Conceituao de alterao ambiental................................... 12

2.3.2 Atividades modificadoras do meio e impactos decorrentes.. 13

2.3.2.1 Atividade agropecuria............................................. 15

2.3.2.2 Ocupao urbana..................................................... 16

2.3.2.3 Disposio de resduos urbanos.............................. 18

2.3.2.4 Mineraes............................................................... 21

2.3.2.5 Indstrias.................................................................. 22

2.3.3 O planejamento como preveno s alteraes ambientais 23

2.4 Tcnicas de geoprocessamento e anlises estatsticas utilizadas

em bacias hidrogrficas.................................................................... 24

3 CARACTERIZAO GERAL DA REA DE ESTUDO................................ 30

3.1 Aspectos scio-econmicos.............................................................. 30

3.2 Aspectos fisiogrficos e geolgicos.................................................. 33

3.2.1 Clima..................................................................................... 33

3.2.2 Geomorfologia....................................................................... 35

3.2.3 Geologia................................................................................ 36

3.2.4 Solos..................................................................................... 39

3.2.5 Aspectos da qualidade das guas........................................ 41

4 LEVANTAMENTO DE CARACTERSTICAS DE USO E OCUPAO DO

TERRENO E ATIVIDADES ANTRPICAS .................................................. 47

4.1 Consideraes iniciais....................................................................... 47

4.2 Obteno do mapa de uso e ocupao............................................ 48

4.2.1 Processamento de imagem de satlite................................. 48

4.2.2 O programa ENVI 3.0.......................................................... 51

4.2.3 Processamento das imagens da bacia do rio Capivari......... 52

4.2.3.1 Georreferenciamento................................................ 53

4.2.3.2 Aplicao de realce................................................... 55

4.2.3.3 Classificao............................................................. 58

4.2.3.4 Refinamento da classificao................................... 62

4.2.3.5 Construo do mosaico e delimitao da bacia....... 66

4.3 Levantamento das atividades modificadoras do meio fsico............. 67

4.3.1 Levantamento dos dados existentes..................................... 67

4.3.2 Levantamento de campo....................................................... 70

4.3.3 Elaborao do banco de dados georreferenciado................ 71

4.4 Anlise temporal de intervenes antrpicas.................................... 75

4.5 Resultados........................................................................................ 76

4.6 Concluses parciais.......................................................................... 82

4.6.1 Quanto ao processamento das imagens de satlite e

obteno do mapa de uso e ocupao................................. 82

4.6.2 Quanto ao levantamento pontual das atividades

modificadoras do meio fsico................................................ 83

4.6.3 Avaliao das alteraes no meio fsico............................... 84

5 ANLISE MORFOMTRICA DAS REDES DE DRENAGEM DAS

MICROBACIAS ............................................................................................. 85


5.2 Anlise morfomtrica de bacias hidrogrficas (uma reviso)............ 87

5.3 Descrio das variveis morfomtricas............................................. 92

5.4 Levantamento e processamento das informaes............................ 101

5.4.1 Obteno das redes de drenagem........................................ 102

5.3.2 Digitalizao e processamento dos dados............................ 105

5.5 Anlise das alteraes nas microbacias........................................... 109

5.5.1 Anlise estatstica multivariada............................................. 109

5.5.1.1 Anlise discriminante................................................ 110

5.5.1.2 Anlise de agrupamento........................................... 113

5.5.2 Resultados e discusses...................................................... 113

5.6 Concluses parciais.......................................................................... 121

5.6.1 Quanto obteno e processamento da rede de drenagem 121

5.6.2 Quanto anlise morfomtrica............................................. 122

6 AVALIAES DOS PARMETROS MORFOMTRICOS E DAS

MICROBACIAS ............................................................................................ 124


6.2 Definio de faixas de distribuio para as variveis morfomtricas 125

6.2.1 ndice de circularidade (Ic).................................................... 126

6.2.2 Relao de relevo (Rr).......................................................... 127

6.2.3 ndice de sinuosidade (Si)..................................................... 128

6.2.4 Densidade de drenagem (Dd)............................................... 129

6.2.5 Densidade hidrogrfica (Dh)................................................. 130

6.2.6 Coeficiente de manuteno (Cm)......................................... 131

6.2.7 Extenso do percurso superficial (Eps)................................ 132

6.2.8 Textura topogrfica (Tt)......................................................... 133

6.2.9 Razo de bifurcao entre canais de primeira e Segunda

ordens (Rb1-2)...................................................................... 134

6.2.10 Razo de comprimento mdio entre canais de segunda e

primeira ordens (Rlm2-1).................................................... 135

6.3 Avaliao das variveis morfolgicas............................................... 136

6.3.1 Relao entre variveis morfolgicas................................... 136

6.3.2 Relaes entre as variveis morfolgicas e a litologia....... 139

6.3.3 Influncia das variveis morfolgicas na avaliao das

alteraes das microbacias.................................................. 142

6.4 Avaliao das variveis da rede de drenagem................................. 143

6.4.1 Relao entre as variveis da rede de drenagem e

variveis morfolgicas.......................................................... 143

6.4.2 Relao entre variveis da rede de drenagem e a litologia.. 146

6.4.3 Relao entre variveis da rede de drenagem e suas taxas

de variao (%) no perodo entre 1972 e 1995.................... 150

6.4.4 Relaes entre taxas de variao de variveis da rede de

drenagem e caractersticas de uso e ocupao................... 156

6.4.5 Influncia das variveis da rede de drenagem na avaliao

das alteraes das microbacias............................................ 161

6.5 Avaliao das microbacias com base na configurao das redes

de drenagem e caractersticas de uso e ocupao.......................... 163

7 CONCLUSES............................................................................................. 170

7.1 Quanto ao uso das tcnicas e aplicativos de geoprocessamento.... 170

7.2 Quanto anlise temporal de alteraes em componentes da

paisagem.......................................................................................... 171

7.3 Quanto ao uso de variveis morfomtricas como indicadores de

alteraes em bacias hidrogrficas.................................................. 171

7.4 Quanto s alteraes verificadas na bacia hidrogrfica do rio

Capivari e classificao de suas microbacias.................................. 173

8 RECOMENDAES..................................................................................... 175

9 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................. 178

VOLUME II

APNDICE 1: dados gerais das microbacias

APNDICE 2: dados morfomtricos temporais das microbacias

APNDICE 3: atividades modificadoras do meio fsico na bacia do rio Capivari

APNDICE 4: dados estatsticos das variveis morfomtricas

iLISTA DE FIGURAS

Figura 01: Localizao da bacia do rio Capivari................................................ 4

Figura 02: Alteraes provocadas por atividades antrpicas em bacias

hidrogrficas (modificado de Pires & Santos, 1995)......................... 14

Figura 03: Esquema do mtodo de Hrkal & Trouillard (1994)............................ 28

Figura 04: Mapa pluviomtrico da bacia do rio Capivari (adaptado de DAEE,

1998)................................................................................................. 34

Figura 05: Precipitaes mdias mensais na bacia do rio Capivari (adaptado

de CBH-PCJ, 1996).......................................................................... 34

Figura 06: Precipitao mdia acumulada na bacia do rio Capivari (adaptado

de CBH-PCJ, 1996).......................................................................... 35

Figura 07: Mapa geomorfolgico da bacia do rio Capivari - escala original

1:500.000 (adaptado de Pires Neto, 1996)....................................... 36

Figura 08: Mapa de substrato rochoso da bacia do rio Capivari (adaptado de

Maniakas, 1986; IG, 1993; UNESP, 1986 e DNPM/CPRM, 1984)... 37

Figura 09: Mapa pedolgico da bacia do rio Capivari escala original

1:500.000 (adaptado de Kertzman et al, 1991)................................. 40

Figura 10: Carta de susceptibilidade eroso da bacia do rio Capivari

escala original 1:500.000 (adaptado de Kertzman et al, 1991)......... 41

Figura 11: Carga poluidora orgnica na bacia do rio Capivari em 1995

(adaptado de CBH-PCJ, 1996)......................................................... 42

Figura 12: Esquema adotado no processamento das imagens de satlite........ 53

Figura 13: Layout da janela de insero de pontos do ENVI 3.0 e o RMS

Error.................................................................................................. 54

Figura 14: Utilizao do recurso link do programa ENVI 3.0............................. 56

Figura 15: Utilizao do recurso de contraste interativo do ENVI 3.0, atravs

da manipulao dos histogramas de tons de cinza dos pixels em

diferentes bandas espectrais............................................................ 57

Figura 16: Diagramas de disperso n-dimensionais do programa ENVI 3.0..... 59

Figura 17: Aparncia das amostras de treinamento das classes de uso e

ocupao da bacia do rio Capivari na composio de bandas 4-5-

3 (observar reas demarcadas com o quadrado vermelho)............. 61

Figura 18: Layout do aplicativo Classedit mostrando a imagem de sattite ao

fundo (bandas 4-5-3) e a classe Hortifruti sobreposta...................... 65

ii

Figura 19: Delimitao da classe Centro Urbano com o uso do aplicativo

classedit............................................................................................ 65

Figura 20: Imagem de satlite Landsat-TM (bandas 4-5-3) da bacia do rio

Capivari............................................................................................. 68

Figura 21: Mapa de uso e ocupao da bacia hidrogrfica do rio Capivari....... 69

Figura 22: Sequncia dos procedimentos adotados para a obteno do

banco de dados georreferenciado com as atividades

modificadoras do meio...................................................................... 70

Figura 23: Mapa das atividades modificadoras do meio fsico da bacia do

Capivari............................................................................................. 72

Figura 24: Sequncia dos procedimentos adotada na anlise temporal das

intervenes antrpicas.................................................................... 76

Figura 25: Classificao das microbacias da bacia do rio Capivari por

predominncia do tipo de uso e ocupao....................................... 78

Figura 26: reas urbanizadas e rodovias na bacia do rio Capivari em 1972 e

1995.................................................................................................. 79

Figura 27: Represas e reas alteradas por mineraes e/ou disposio de

resduos na bacia do rio Capivari em 1972....................................... 79

Figura 28: Represas e reas alteradas por mineraes e/ou disposio de

resduos na bacia do rio Capivari em 1995....................................... 80

Figura 29: Microbacias da bacia do rio Capivari com as maiores reas

ocupadas por atividades de minerao e disposio de resduos.... 80

Figura 30: Microbacias com as maiores reas ocupadas por represas............. 81

Figura 31: Esquema com a sequncia dos procedimentos adotados na

anlise morfomtrica das microbacias.............................................. 101

Figura 32: Redes de drenagens traadas para a microbacia B51 com base

em fotografias areas nas escalas 1:60.000 e 1:25.000.................. 103

Figura 33: Matriz de correlao entre variveis com dados das microbacias

da bacia do rio Capivari das fotografias areas de 1972 e 1995...... 114

Figura 34: Matriz de correlao considerando a taxa de variaes das

variveis das microbacias da bacia do rio Capivari no perodo

entre 1972 e 1995............................................................................. 115

Figura 35: Histogramas de frequncia e testes grficos de normalidade para

as variveis Dd e Dh, em 1972 e 1995 ............................................ 117

Figura 36: Dendrograma obtido para as 65 microbacias da bacia do rio

iii

Capivari considerando a taxa de variao das variveis Dr e Dh

entre 1972 e 1995............................................................................. 119

Figura 37: Mapa com a classificao das microbacias quanto ao grau de

alterao entre 1972 e 1995 (anlise de agrupamento)................... 121

Figura 38: Valores da varivel ndice de circularidade (Ic) das microbacias da

bacia do rio Capivari......................................................................... 126

Figura 39: Valores da varivel relao de relevo (Rr) das microbacias da

bacia do rio Capivari ........................................................................ 127

Figura 40: Valores da varivel ndice de sinuosidade (Si) das microbacias da


Figura 41: Valores da varivel densidade de drenagem (Dd) das microbacias

da bacia do rio Capivari.................................................................... 129

Figura 42: Valores da varivel densidade hidrogrfica (Dh) das microbacias

da bacia do rio Capivari.................................................................... 130

Figura 43: Valores da varivel coeficiente de manuteno (Cm) das

microbacias da bacia do rio Capivari................................................ 131

Figura 44: Valores da varivel extenso do percurso superficial (Eps) das

microbacias da bacia do rio Capivari................................................ 132

Figura 45: Valores da varivel textura topogrfica (Tt) das microbacias da


Figura 46: Valores da varivel razo de bifurcao entre os canais de

primeira e segunda ordens (Rb1-2) das microbacias da bacia do

rio Capivari....................................................................................... 134

Figura 47: Valores da varivel razo de comprimento mdio entre os canais

de segunda e de primeira ordens (Rlm2-1) das microbacias da


Figura 48: Matriz grfica com dados morfolgicos das 64 microbacias da


Figura 49: Relao entre rea e relao de relevo para as 64 microbacias da


Figura 50: Relao entre comprimento do canal principal e ndice de

sinuosidade para as 64 microbacias da bacia do rio Capivari.......... 138

Figura 51: Relao entre ordem do canal principal e ndice de sinuosidade

para as 64 microbacias da bacia do rio Capivari.............................. 138

Figura 52: Matriz grfica com dados morfolgicos e do substrato rochoso das

iv

64 microbacias da bacia do rio Capivari........................................... 139

Figura 53: Relao entre microbacias arenticas e o ndice de circularidade.... 140

Figura 54: Relao entre microbacias do Embasamento e a relao de relevo 141

Figura 55: Relao entre microbacias arenticas e o ndice de sinuosidade..... 141

Figura 56: Relao entre microbacias do Embasamento e o ndice de

sinuosidade....................................................................................... 142

Figura 57: Matriz grfica com dados morfolgicos e da rede de drenagem...... 144

Figura 58: Relao entre rea e densidade de drenagem................................. 144

Figura 59: Relao entre relao de relevo e densidade de drenagem............ 145

Figura 60: Relao entre razo de bifurcao (Rb1-2) e razo de

comprimento mdio (Rlm2-1) para as 64 microbacias da bacia do

rio Capivari........................................................................................ 146

Figura 61: Matriz grfica com dados da rede de drenagem e do substrato

rochoso das 64 microbacias da bacia do rio Capivari....................... 147

Figura 62: Relao entre microbacias arenticas e a densidade de drenagem. 147

Figura 63: Relao entre microbacias do Embasamento e a densidade de

drenagem.......................................................................................... 148

Figura 64: Relao entre microbacias arenticas e a densidade Hidrogrfica.. 148

Figura 65: Relao entre microbacias do Embasamento e a densidade

Hidrogrfica....................................................................................... 149

Figura 66: Relao entre microbacias do Embasamento e a razo de

bifurcao.......................................................................................... 150

Figura 67: Matriz grfica com variveis da rede de drenagem e taxas de

variao das variveis morfomtricas no perodo entre 1972 e

1995.................................................................................................. 151

Figura 68: Relao entre densidade de drenagem e sua taxa de variao (%)

no perodo entre 1972 e 1995........................................................... 152

Figura 69: Relao entre densidade Hidrogrfica e sua taxa de variao (%)

no perodo entre 1972 e 1995 ......................................................... 152

Figura 70: Relao entre taxas de variao (%) de densidade de drenagem e

densidade Hidrogrfica, no perodo entre 1972 e

1995.................................................................................................. 153

Figura 71: Relao entre rea da microbacia e taxa de variao de Rb1-2

(%) no perodo entre 1972 e 1995.................................................... 154

Figura 72: Relao entre ordem da microbacia e taxa de variao de Rb1-2

v(%) no perodo entre 1972 e 1995.................................................... 154

Figura 73: Relao entre densidade de drenagem e taxa de variao de Rb1-

2 (%) no perodo entre 1972 e 1995................................................. 155

Figura 74: Relao entre densidade hidrogrfica e taxa de variao de Rb1-2

(%) no perodo entre 1972 e 1995.................................................... 155

Figura 75: Relao entre taxas de variao (%) de razo de bifurcao e

razo de comprimento mdio, no perodo entre 1972 e 1995.......... 156

Figura 76: Relao entre microbacias urbanas e taxa de variao de Dd (%)

no perodo entre 1972 e 1995........................................................... 157

Figura 77: Relao entre microbacias urbanas e taxa de variao de Dh (%)

no perodo entre 1972 e 1995........................................................... 158

Figura 78: Relao entre microbacias rurais (com predomnio de pastagem) e

taxa de variao de Dd (%) no perodo entre 1972 e 1995.............. 159

Figura 79: Relao entre microbacias rurais (com predomnio de pastagem) e

taxa de variao de Dh (%) no perodo entre 1972 e 1995.............. 159

Figura 80: Relao entre microbacias rurais (com predomnio de cana de

acar) e taxa de variao de Dd (%) no perodo entre 1972 e

1995.................................................................................................. 160

Figura 81: Relao entre microbacias rurais (com predomnio de cana de

acar) e taxa de variao de Dh (%) no perodo entre 1972 e

1995.................................................................................................. 160

Figura 82: Mapa com a classificao das microbacias da bacia do rio

Capivari quanto s alteraes na rede de drenagem....................... 164

vi

LISTA DE TABELAS

Tabela 01: Efeitos ambientais devido s prticas agrcolas (modificado de

Corson, 1993)...................................................................................... 16

Tabela 02: Alteraes fsicas e qumicas decorrentes de intervenes

antrpicas sobre o meio fsico (modificado de FAO, 1995)................ 17

Tabela 03: Problemas gerados devido disposio inadequada de resduos

(modificado de Cunha & Consoni, 1995)............................................ 20

Tabela 04: Formas de mineraes e impactos decorrentes no municpio de

Campinas SP (modificado de IG, 1995)........................................... 22

Tabela 05: Metas ambientais para o estudo de impactos em planejamento

(adaptado de McDonald & Brown, 1995)............................................ 23

Tabela 06: Dados demogrficos e de infra-estrutura urbana dos municpios

integrantes da bacia do rio Capivari (IBGE, 1994).............................. 31

Tabela 07: Dados agropecurios dos municpios que compem a bacia do rio

Capivari (IBGE, 1994)......................................................................... 31

Tabela 08: Licenas de implantao (LI) e de funcionamento (LF) de indstrias

na bacia do rio Capivari emitidas pela CETESB em 1995 (CBH-

PCJ, 1996)........................................................................................... 32

Tabela 09: Carga poluidora orgnica dos municpios que compem a bacia do

rio Capivari (adaptado de CBH-PCJ, 1996)........................................ 43

Tabela 10: Cargas orgnicas e inorgnicas geradas nas indstrias instaladas

na bacia do rio Capivari (CETESB, 1996)........................................... 43

Tabela 11: Quantidade de resduos slidos, por classes, gerada na bacia do rio

Capivari (adaptado de CETESB, 1993)............................................... 45

Tabela 12: Quantidade de resduos slidos domsticos, por municpios,

gerada na bacia do rio Capivari (adaptado de CETESB, 1993).......... 45

Tabela 13: Imagens de satlite Landsat TM utilizadas para a obteno do

mapa de uso e ocupao da bacia do rio Capivari............................. 52

Tabela 14: Tipos de uso e ocupao levantados na bacia do rio Capivari para

serem utilizados como amostras de treinamento na classificao

supervisionada.................................................................................... 60

Tabela 15: Dados referentes extenso das classes de uso e ocupao na

bacia do rio Capivari............................................................................ 77

Tabela 16: Dados da bacia do rio Capivari referentes anlise temporal

vii

efetuada por meio do estudo comparativo de fotografias areas....... 78

Tabela 17: reas ocupadas por mineraes e/ou disposio de resduos nas

microbacias mais significativas........................................................... 81

Tabela 18: reas ocupadas por represas nas microbacias mais significativas.... 82

Tabela 19: Aspectos referentes fotointerpretao que influenciaram no

traado das redes de drenagem.......................................................... 103

Tabela 20: Dados morfomtricos da microbacia B51 adquiridos com base na

interpretao das fotografias areas, nas escalas 1:60.000 e

1:25.000............................................................................................... 104

Tabela 21: Terminologia utilizada para arquivos e layers na digitalizao da

microbacia B51.................................................................................... 108

Tabela 22: Resultados do Passo 1 da anlise discriminante, considerando as

variveis Dd, Dh, Rb1-2 e Rlm2-1....................................................... 118

Tabela 23: Resultados do Passo 2 da anlise discriminante, considerando as

variveis Dd e Dh................................................................................ 118

Tabela 24: Classificao das microbacias por grau de alterao com base nos

grupos obtidos com a anlise de agrupamento.................................. 120

Tabela 25: Resultados da anlise discriminante obtidos no programa Statstica

5.5 para grupos definidos na anlise de agrupamento..................... 120

Tabela 26: Dados estatsticos bsicos e faixas de distribuio para os valores

de Ic..................................................................................................... 126

Tabela 27: Dados estatsticos bsicos e faixas de distribuio para Rr............... 127


de Si.................................................................................................... 128

Tabela 29: Dados estatsticos bsicos e faixas de distribuio para Dd.............. 129

Tabela 30: Dados estatsticos bsicos e faixas de distribuio para Dh.............. 130


de Cm.................................................................................................. 131


de Eps................................................................................................. 132

Tabela 33: Dados estatsticos bsicos e faixas de distribuio para Tt................ 133


de Rb1-2.............................................................................................. 134

Tabela 35: Dados estatsticos bsicos e faixas de distribuio para Rlm2-1....... 135

viii

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

Basic Stats - Estatstica Bsica

CBH-PCJ - Comit de Bacias Hidrogrficas dos rios Piracicaba, Capivari e

Jundia

CETESB - Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental do Estado de

So Paulo

CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente

CPRM - Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais

DAEE - Departamento de gua e Energia Eltrica

DNPM - Departamento Nacional de Produo Mineral

EIA - Estudo de Impacto Ambiental

ENVI - Environment for Visualizing Images

FJP - Fundao Joo Pinheiro

GPS - Geographic Position System

IBAMA - Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e Recursos Naturais

Renovveis

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica

IDL - Interactive Data Linguage

IG - Instituto Geolgico

IPT - Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do estado de So Paulo

JUCESP - Junta Comercial do estado de So Paulo

LF - Licena de Funcionamento

LI - Licena de Implantao

MDT - Modelo Digital do Terreno

PCM - Prefeitura Municipal de Campinas

PIB - Produto Interno Bruto

RGB - Red Green Blue

RMS - Root Mean Square

SEMA - Secretaria Especial do Meio Ambiente

SIG - Sistema de Informaes Geogrficas

SISNAMA - Sistema Nacional do Meio Ambiente

UNESP - Universidade Estadual Paulista

UTM - Universal Transverse Mercator

ix

LISTA DE SMBOLOS

A - rea

ARENITO% - porcentagem de rea ocupada em uma microbacia por rochas

sedimentares arenticas

Cd - Cdmio

Cm - Coeficiente de Manuteno

D2 - Distncia Generalizada Mahalanobis

DBO - Demanda Bioqumica de Oxignio

Dd - Densidade de Drenagem

Dh - Densidade Hidrogrfica

dm - Largura Mdia

E - Leste

EMBASAM% - porcentagem de rea ocupada em uma microbacia por litologias do

Embasamento Cristalino

Eps - Extenso do Percurso Superficial

Ft - Fator Topogrfico

H0 - Hiptese nula

H1 - Hiptese alternativa

hab - habitantes

Hm - Amplitude Altimtrica Mxima

Ic - ndice de Circularidade

INTERC% - porcentagem de rea ocupada em uma microbacia por rochas

sedimentares intercaladas

kg - quilograma

km - quilmetro

Km2 - quilmetro quadrado

L - Maior Comprimento

Li - Comprimento Total de Canais por Ordem Hierrquica

Lmi - Comprimento Mdio por Ordem Hierrquica

Lrio - Comprimento do Rio Principal

Lt - Comprimento Total da Rede de Drenagem

Lvec - Comprimento Vetorial do Rio Principal

m - metro

mm - milmetro

xmodo Q - agrupamento entre casos

modo R - agrupamento entre variveis

N - Norte

N/km2 - nmero de canais por quilmetro quadrado

Ni - Nmero Total de Canais por Ordem Hierrquica

P - Permetro

Rb - Razo de Bifurcao

Rlm - Razo de Comprimento Mdio

Rr - Relao de Relevo

S - Sul

Si - ndice de Sinuosidade

Tt - Textura Topogrfica

v. limite - valor limite

W - Oeste

% - porcentagem

a - grau de significncia

mm - micrometros0C - graus Celsius

xi

RESUMO

Collares, E. G. (2000). Avaliao de alteraes em redes de drenagem de

microbacias como subsdio ao zoneamento geoambiental de bacias

hidrogrficas: aplicao na bacia hidrogrfica do rio Capivari - SP. So Carlos,

2000. 2v. Tese (Doutorado) Escola de Engenharia de So Carlos,

Universidade de So Paulo.

A rede de drenagem se constitui em importante indicador de alteraes

ocorridas na composio da paisagem de bacias hidrogrficas, seja por mudanas

na sua estruturao, forma ou ento por ganho ou perda de canais. O objetivo

deste trabalho apresentar e aplicar uma proposta metodolgica, com base em

anlise morfomtrica temporal das redes de drenagem de microbacias, visando a

avaliao das alteraes e o zoneamento regional de uma bacia hidrogrfica. A

metodologia envolve o uso de imagens de sensoriamento remoto e tcnicas de

geoprocessamento para a caracterizao das atividades antrpicas e levantamento

das variveis morfomtricas em duas datas, com um intervalo de 23 anos. A

avaliao das alteraes e a consequente classificao das microbacias so

efetuadas com base em anlise estatstica multivariada. A proposta foi aplicada na

bacia hidrogrfica do rio Capivari e os resultados comprovam que ocorreram

alteraes significativas na composio da rede de drenagem no perodo de

anlise. As variveis morfomtricas que mais contriburam para a avaliao das

alteraes foram a Densidade de Drenagem e Densidade Hidrogrfica. Dentre as

microbacias que mais se alteraram esto as urbanas ou em processo de

urbanizao e, dentre aquelas onde as alteraes foram menos pronunciadas esto

as microbacias rurais, com predomnio de pastagens e/ou cana de acar.

Palavras-chave: anlise morfomtrica; sensoriamento remoto; fotointerpretao;

geoprocessamento; anlise estatstica multivariada.

xii

ABSTRACT

Collares, E. G. (2000). Alteration evaluation in microbasin drainage systems as a

subsidy to the geoenvironmental zoning of hydrographic basins: application in the

Capivari river hydrographic basin. So Carlos, 2000. 2v. Tese (Doutorado)

Escola de Engenharia de So Carlos, Universidade de So Paulo.

The drainage system is an important indicator of the alterations occurred in

the composition of the hydrographic basin environment, either due to changes in

their structure and shape or due to channel loss and gain. The objective of this

project is to present and apply a methodological proposal, based on time

morphometric analysis of the microbasin drainage systems, aiming at the alteration

evaluation and the regional zoning of a hydrographic basin. The methodology

involves the use of remote images and geoprocessing techniques for the

characterization of the anthropic activities and the determination of the morphometric

variables on two dates, with a 23-year interval. The evaluation of the alterations and

the consequent microbasin classification are carried out based on multivariate

statistical analysis. The proposal was applied on Capivari river hydrographic basin,

and the results prove that there were significative alterations in the drainage system

composition in the analyzed period. The morphometric variables which most

contributed to the alteration evaluation were the Drainage Density and the

Hydrographic Density. Among the microbasins which were most altered there are

the urban and under urbanization ones, and among those which had less

significative alterations there are the rural microbasins, prevailing the pasture lands

and sugar-cane raising.

Keywords: morphometric analysis; remote sensing; photointerpretation;

geoprocessing; multivariate statistical analysis.

11 INTRODUO

A adoo de bacia hidrogrfica como unidade de gesto ambiental e

planejamento uma tendncia em muitos pases e vem ganhando fora no Brasil,

com a regulamentao da Poltica Nacional dos Recursos Hdricos (Lei n0 9433, de

1997), que estipula ainda uma atuao descentralizada e participativa nos

processos de gesto.

A nova legislao prev a criao de comits e agncias de bacias e a

participao de organizaes civis no planejamento ambiental e na elaborao de

planos diretores para as bacias hidrogrficas. Profissionais ligados s geocincias

devem ter participao efetiva neste mbito, para o estabelecimento de diagnstico

geoambiental e proposio de medidas corretivas.

Os limites de atuao para uma unidade de gesto e planejamento

ambiental, previstos na legislao, referem-se a bacias de mdio e grande portes.

Desta forma, considerando-se as condies scio-econmicas e geoambientais do

pas, torna-se necessrio estabelecer a melhor escala de trabalho para se atingir os

objetivos pretendidos e disponibilizar sistemticas compatveis com esta escala.

Atualmente, com raras excees, o diagnstico ambiental e da qualidade

das guas nas bacias hidrogrficas efetuado por rgos governamentais

estaduais, que se limitam anlise da qualidade das guas em um nmero muito

limitado de estaes, geralmente no canal principal da bacia. Este procedimento,

entretanto, s apropriado para indicar o enquadramento destes corpos dgua em

classes de uso e no permite uma anlise das alteraes ocorridas no meio fsico.

O estabelecimento de um programa de atuao nas unidades de gesto

deve, em um primeiro momento, utilizar tcnicas de cunho regional, de carter

restritivo, permitindo a discriminao dos setores mais crticos. Aes mais efetivas

2e estudos em escalas maiores devero ser efetuados, preferencialmente, nestes

setores; apenas nestes casos as anlises quantitativas, como o monitoramento da

qualidade das guas, devero ser prioritrias.

As anlises regionais devem ser encaminhadas visando estabelecer o

zoneamento da bacia com base nas formas de uso e ocupao e no diagnstico

das alteraes provocadas por intervenes antrpicas no meio fsico. Imagens de

sensoriamento remoto e tcnicas de geoprocessamento tm sido utilizadas com

propsitos semelhantes em alguns pases.

Para o diagnstico das alteraes em escala regional, a rede de drenagem

parece ser um bom indicador, uma vez que est vulnervel s diversas formas de

atuao antrpica, tais como atividades urbanas, agrcolas, minerrias e obras de

infra-estrutura. Mudanas na sua estruturao e forma ou devidas ainda perda ou

surgimento de novos canais podem determinar uma nova dinmica para o

escoamento superficial das guas.

Diante dos novos desafios traados pelas mudanas na poltica ambiental e

da necessidade de desenvolvimento de tecnologias aplicveis realidade

brasileira, procurou-se estabelecer uma proposta metodolgica para subsidiar o

zoneamento geoambiental de bacias hidrogrficas, em escala regional. O ponto

fundamental foi o estabelecimento de um critrio para avaliar as alteraes

ocorridas em componentes da paisagem e, desta forma, promover a

compartimentao do terreno (em microbacias) e a identificao daquelas em

situaes mais crticas.

O trabalho foi estruturado de maneira que cada um dos temas que norteiam

a proposta metodolgica pudessem ser consultados de forma independente, sem

que seja necessrio um conhecimento global sobre a proposta para o entendimento

e a aplicao das partes. Desta forma, os principais captulos (4, 5 e 6) foram

escritos na forma de artigos tcnicos, envolvendo os conhecimentos fundamentais

para a compreenso do tema, reviso bibliogrfica, metodologia, resultados e

discusses.

3No mbito geral o trabalho apresenta os seguintes tpicos: reviso sobre o

uso de bacias hidrogrficas como unidade de planejamento (Captulo 2);

caracterizao da rea de aplicao da metodologia (Captulo 3); Levantamento de

caractersticas de uso e ocupao do terreno e atividades antrpicas, com uso de

tcnicas de geoprocessamento (Captulo 4); anlise temporal de alteraes em

redes de drenagem de microbacias com base em variveis morfomtricas (Captulo

5) e avaliao das alteraes ocorridas nas microbacias da bacia hidrogrfica do rio

Capivari e suas relaes com caractersticas do meio fsico e de uso e ocupao

(Captulo 6). Nos apndices so apresentadas fichas descritivas das microbacias

com as redes de drenagem em 1972 e 1995 e dados analticos referentes

morfometria e caractersticas de uso e ocupao.

1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo geral

Apresentar e aplicar uma proposta metodolgica, em escala regional, que

permita avaliar alteraes em componentes da paisagem de bacias hidrogrficas e

desta forma disponibilizar um instrumento de avaliao geoambiental aos orgos

regionais responsveis pelo planejamento ambiental das bacias hidrogrficas

brasileiras.

1.1.2 Objetivos especficos

- Avaliar o uso de tcnicas e aplicativos de geoprocessamento no levantamento

de caractersticas de uso e ocupao do terreno e na obteno da rede de

drenagem de bacias hidrogrficas;

- Avaliar as alteraes em componentes da paisagem com base em anlise

temporal de fotografias areas;

- Avaliar o uso de variveis morfomtricas como indicadores de alteraes em

bacias hidrogrficas;

- Aplicar a proposta metodolgica na bacia hidrogrfica do rio Capivari e

classificar suas microbacias quanto ao grau de alterao na rede de drenagem.

41.2 Localizao da rea de aplicao da proposta metodolgica

A bacia do rio Capivari possui uma rea de 1580 km2 e est localizada na

regio centro-leste do estado de So Paulo, com os seguintes limites geogrficos

aproximados: latitudes 22050 S e 23020 e longitudes 46040 W e 47050 W (Figura

01). Possuem sede dos municpios dentro dos limites da bacia as cidades de

Campinas, Monte Mor, Louveira, Capivari, Elias Fausto, Rafard e Mombuca. As

principais rodovias que cortam a bacia so: Rodovia dos Bandeirantes (SP-348);

Rodovia Anhanguera (SP-330) e Rodovia Santos Dumont (SP-300).

Figura 01: Localizao da bacia do rio Capivari.

52 BACIA HIDROGRFICA COMO UNIDADE DE

PLANEJAMENTO (UMA REVISO)

2.1 Evoluo da poltica ambiental brasileira

O marco inicial da implantao da poltica ambiental no Brasil ocorreu no

incio da dcada dos setenta, aps a Primeira Conferncia das Naes Unidas em

Estocolmo, em 1972, e surgiu como resultado de uma presso exercida por

organizaes internacionais insatisfeitas com a ausncia de poltica e de legislao

de contedo especificamente ambiental no pas (FJP, 1998).

Como resposta presso internacional, o governo brasileiro encaminhou a

criao, em 1973, do SEMA - Secretaria Especial de Meio Ambiente (Decreto n0

73.030). Vale ressaltar que, em termos de aparato legislativo, existem documentos

legais mais antigos, tais como o Cdigo Florestal (editado em 1934 e reformulado

em 1965), o Cdigo das guas (1934), o Cdigo de Pesca (1938), o Cdigo de

Minas (1940), o Cdigo Nacional de Sade (1954) e a Poltica Nacional de

Saneamento Bsico (1967).

As primeiras medidas advindas com a criao do SEMA ocorreram em

1975 (Decretos-lei 1.413 e 7.389) e se referem poluio industrial nos grandes

centros urbanos e s medidas de preveno e controle de poluio industrial. Esta

fase, entretanto, no se mostrou efetiva na resoluo dos problemas ambientais,

posto que nesta poca o Brasil estava mais preocupado com o desenvolvimento

econmico. Um reflexo deste quadro foi sentido com o Decreto 81.107, de 1977,

que definiu o elenco de atividades consideradas de alto interesse para o

desenvolvimento e a segurana nacional, onde, dentre elas, se destacou o

incentivo a algumas indstrias altamente poluidoras.

6A poltica ambiental comeou a tomar novos rumos em 1981, no governo

Geisel, com a Lei Nacional do Meio Ambiente (Lei 6.938), que teve por objetivo a

preservao, a melhoria e recuperao da qualidade ambiental propcia vida,

visando assegurar, no pas, condies ao desenvolvimento scio-econmico, aos

interesses da segurana nacional e proteo da dignidade da vida humana. Os

princpios abordados na lei so os seguintes:

- ao governamental na manuteno do equilbrio ecolgico, considerando o

meio ambiente como um patrimnio pblico a ser necessariamente assegurado

e protegido, tendo em vista o uso coletivo;

- racionalizao do uso do solo, do subsolo, da gua e do ar;

- planejamento e fiscalizao do uso dos recursos ambientais;

- proteo dos ecossistemas, com a preservao de reas representativas;

- controle e zoneamento das atividades potencial ou efetivamente poluidoras;

- incentivos ao estudo e pesquisa de tecnologias orientadas para o uso racional

e proteo dos recursos ambientais;

- acompanhamento do estado da qualidade ambiental;

- recuperao de reas degradadas;

- proteo de reas ameaadas de degradao;

- educao ambiental em todos os nveis de ensino, inclusive a educao da

comunidade, objetivando capacit-la para participao ativa na defesa do meio

ambiente.

A Lei apresenta ainda uma srie de instrumentos que visa contribuir para

que se alcance o objetivo proposto. Alguns destes instrumentos, entretanto, at

hoje no foram implementados e outros necessitam de ajustes para que atendam,

satisfatoriamente, ao objetivo ao qual esto destinados. Os instrumentos so:

- o estabelecimento de padres de qualidade ambiental;

- o zoneamento ambiental;

- a avaliao de impactos ambientais;

- o licenciamento e a reviso de atividades efetiva ou potencialmente poluidoras;

- os incentivos produo e instalao de equipamentos e criao ou absoro

de tecnologia, voltados para melhoria da qualidade ambiental;

- a criao de espaos territoriais especialmente protegidos pelo poder pblico

federal, estadual e municipal, tais como reas de proteo ambiental, de

relevante interesse ecolgico e reservas extrativistas;

7- o sistema nacional de informaes sobre o meio ambiente;

- o cadastro tcnico federal de atividades e instrumentos de defesa ambiental;

- as penalidades disciplinares ou compensatrias ao no cumprimento das

medidas necessrias preservao ou correo da degradao ambiental;

- a instituio do relatrio de qualidade do meio ambiente a ser divulgado

anualmente pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais

Renovveis (IBAMA);

- a garantia da prestao de informaes relativas ao meio ambiente, obrigando-

se o poder pblico a produz-las quando inexistentes;

- o cadastro tcnico federal de atividades potencialmente poluidoras e/ou

utilizadoras dos recursos ambientais.

A promulgao da lei resultou na criao do CONAMA (Conselho Nacional

do Meio Ambiente) e na formao do SISNAMA (Sistema Nacional do Meio

Ambiente), sendo o primeiro destinado formulao de diretrizes para a Poltica

Nacional do Meio Ambiente e o outro, constitudo por rgos da Unio, dos

estados, do Distrito Federal e dos municpios e por fundaes institudas pelo poder

pblico, responsvel pela proteo e melhoria da qualidade ambiental.

Um ponto fundamental na Lei 6.938, radicalmente contrria posio da

Unio at ento, com respeito s questes ambientais, foi a descentralizao da

execuo da poltica de controle ambiental, motivando a ao dos estados e

municpios e reservando a ela a superviso e edio de normas gerais da poltica

ambiental, endossando, assim, a idia da internalizao da gesto ambiental pelos

governos locais. Com a nova legislao, os estados podem elaborar normas,

quando delegado pela Unio (competncia privativa) ou ento complementar as

normas gerais elaboradas pela Unio, desde que sejam de carter mais restritivo.

Os municpios, assim como os estados, podem tambm legislar complementando

as normas estabelecidas pelos estados e pela Unio.

Um importante instrumento em defesa do meio ambiente foi institudo em

1985 (Lei 7.347), autorizando a Ao Civil Pblica. At ento, o nico meio de ao

legal em defesa do meio ambiente era a Ao Popular, que aquela onde qualquer

cidado pode ser parte legtima para prop-la, desde que assistido por um

8advogado. Os custos processuais e com advogado, entretanto, sempre dificultaram

a utilizao deste instrumento pelo cidado comum.

Com o advento da Ao Civil Pblica, o Ministrio Pblico apresenta-se

como curador do meio ambiente e tem a incumbncia de apresentar-se como autor

em aes referentes a atos que provoquem a degradao do meio ambiente, e

desta forma tornou-se um aliado do cidado comum preocupado com os danos

causados ao meio ambiente.

Em 1988, a Constituio Nacional dedicou um captulo ao meio ambiente e,

pela primeira vez na histria do pas, fez referncia explcita ao direito coletivo a um

meio ambiente protegido, atribuindo responsabilidade administrativa, civil ou

criminal em relao aos danos a ele causados.

No final da dcada dos 80 at os dias atuais ocorreram vrias mudanas

administrativas nos organismos responsveis por ditar as regras relacionadas ao

meio ambiente, provocadas pelos diferentes governos. Em 1989 o presidente Jos

Sarney extinguiu a SEMA e criou o Instituto Brasileiro do Meio ambiente e dos

Recursos Naturais Renovveis IBAMA (Lei 7.735). Em 1990 o presidente

Fernando Collor criou a Secretaria Nacional do Meio Ambiente e alterou as

estruturas e atribuies do SISNAMA e do CONAMA (Decreto 99.274). Em 1992 o

governo Itamar franco elevou a Secretaria Nacional do Meio Ambiente categoria

de Ministrio do Meio Ambiente e em 1993 a Ministrio do Meio Ambiente e da

Amaznia Legal e o presidente Fernando Henrique Cardoso, em 1995, o trasformou

em Ministrio do Meio Ambiente, Recursos Hdricos e da Amaznia Legal.

Em 1998 a legislao ambiental tomou novo impulso com a promulgao da

Lei de Crimes Ambientais (Lei 9.605), onde os princpios assegurados pela

Constituio Federal passaram a ser disciplinados e regulamentados. A Lei versa

sobre condutas e atividades consideradas lesivas ao meio ambiente que passam a

ser punidas civil, administrativa e criminalmente, obrigando o autor da conduta a

promover a recuperao do dano e a responder com o pagamento de multa,

prestao pecuniria e processo criminal.

9No tocante a medidas que priorizassem o planejamento ambiental, foi

sancionada em Janeiro de 1997 a Poltica Nacional de Recursos Hdricos (Lei

9.433), com base no modelo francs de gesto ambiental. Como princpios bsicos

da nova Lei esto:

- Adoo da bacia hidrogrfica como unidade de planejamento;

- Usos mltiplos da gua (todos os setores usurios tm igual acesso ao uso dos

recursos hdricos);

- Reconhecimento da gua como um bem finito e vulnervel;

- Reconhecimento do valor econmico da gua;

- Gesto descentralizada e participativa.

2.2 A bacia hidrogrfica como limite territorial para planejamento ambiental

Lanna (1995) prope a adoo da unidade territorial bacia hidrogrfica

como uma das alternativas para o planejamento e gerenciamento ambiental,

destacando algumas vantagens e desvantagens. Dentre as vantagens argumenta

que a rede de drenagem de uma bacia pode ser capaz de indicar relaes de

causa-efeito, particularmente aquelas que envolvem o meio hdrico. Dentre as

desvantagens argumenta que nem sempre os limites municipais e estaduais

respeitam os divisores da bacia.

Ross & Del Prette (1998) ressaltam que a gesto ambiental caminha

progressivamente para tomar as bacias hidrogrficas como unidades de

planejamento regional, mas com uma clara nfase nos recursos hdricos. Advertem,

entretanto, sobre a necessidade de uma poltica que contemple os outros

componentes dos recursos naturais (solos, relevo, atmosfera, substrato rochoso,

flora e fauna) e os componentes sociais e econmicos, no em termos de bacias

hidrogrficas, mas tambm considerando sua insero regional e sua articulao

com os problemas nacionais.

A adoo da bacia hidrogrfica como unidade de planejamento no uma

unanimidade entre os pases. Segundo Bourlon & Berthon (1993) vrios pases da

Europa, como por exemplo, Alemanha, ustria, Blgica, Dinamarca e Sucia,

adotam limites administrativos. Dentre os pases que adotam os limites definidos

10

por bacias hidrogrficas esto Frana, Espanha, Grcia, Portugal, Reino Unido e os

Estados Unidos.

Nos Estados Unidos, apesar haver deste 1965 uma lei que determina a

utilizao de bacias hidrogrficas no planejamento ambiental e dos recursos

hdricos, a grande autonomia dos estados, conforme Setti (1996), faz com que

ocorram algumas dificuldades para a implantao e execuo deste sistema.

Na Frana, a legislao que instituiu a adoo da bacia hidrogrfica como

unidade bsica de planejamento e gerenciamento data de 1964. Trata-se de um

sistema descentralizado, com a participao da comunidade e que prev a

cobrana pelo uso da gua. A organizao do sistema se estabelece pela atuao

de trs entidades, conforme Lanna (1995) e Setti (1996): o Comit de Bacia, que

funciona como um parlamento das guas, sendo responsvel pelas aes

normativas; a Agncia de Bacia, que um organismo pblico com personalidade

civil e autonomia financeira, responsvel pela cobrana do uso da gua, atribuio

de subsdios e emprstimos para realizao de obras de interesse comum e

contribuio na execuo de estudos e pesquisa; e as Comunas e Departamentos,

que estabelecem os objetivos de qualidade para os cursos dgua e executam as

obras pblicas na bacia. Acima destas trs entidades est o Estado, por meio de

uma coordenao interministerial, que monitora as fontes poluidoras e/ou

consumidoras e exerce a tutela sobre as agncias e comits.

O sistema que vem sendo implementado no Brasil desde 1976 por meio de

projetos-piloto e que foi posteriormente incorporado pela Poltica Nacional de

Recursos Hdricos (Lei 9.433), tem por base o modelo francs. A primeira

experincia, segundo Assis (1996), foi implantada nas bacias do Alto Tiet e

Cubato, no estado de So Paulo.

Assis (1996) e Ross & Del Prette (1998) destacam outras experincias a

partir de 1979, com a participao dos governos federal e estaduais por meio de

Comits Executivos de Estudos Integrados de Bacias de Rios Federais,

destacando-se as bacias dos rios Paraba do Sul (So Paulo, Minas Gerais e Rio

de Janeiro), Paranapanema (So Paulo, Paran), Grande (So Paulo e Minas

Gerais), Ribeira do Iguape (So Paulo e Paran), Jaguari-Piracicaba (So Paulo e

11

Minas Gerais), Iguau (Paran e Santa Catarina) e So Francisco (Minas Gerais,

Bahia, Sergipe e Pernambuco).

Segundo Assis (1996) estes comits logo se desgastaram pela ineficincia

de suas proposies, devido, principalmente, falta de poder deliberativo e de

recursos financeiros. Entretanto, conforme Ross & Del Prette (1998), a iniciativa foi

importante por estabelecer um modelo de macrozoneamento para as bacias

hidrogrficas brasileiras.

O primeiro grande passo para instituir uma poltica efetiva de recursos

hdricos utilizando-se de bacias hidrogrficas como unidade de planejamento surgiu

no estado de So Paulo em 1987, quando comeou a ser formulado o Plano

Estadual de Recursos Hdricos, promulgado como lei em 1991. Pela nova lei

ficaram estabelecidos os seguintes pontos: adoo da bacia hidrogrfica como

unidade fsico-territorial de planejamento e gerenciamento; gerenciamento

descentralizado, participativo e integrado dos recursos hdricos; e cobrana pelo

uso da gua. Para servir de experincia piloto em suas disposies transitrias

estabeleceu-se dois Comits de Bacias em regies diferenciadas e crticas: um

para as bacias do Alto Tiet e Baixada Santista e outro para as bacias dos rios

Piracicaba, Capivari e Jundia (Assis, 1996).

O comit das bacias dos rios Piracicaba, Capivari e Jundia teve como ponto

de apoio a Consrcio Intermunicipal da Bacia do Piracicaba-Capivari, estabelecido

em 1989. Segundo Ross & Del Prette (1998) a criao deste consrcio foi um

exemplo pioneiro no Brasil, mas j prtica comum no gerenciamento de bacias

hidrogrficas na Europa, Japo e Estados Unidos. O consrcio foi criado com os

seguintes objetivos: representar o conjunto de municpios em assuntos de interesse

comum; melhorar e controlar as condies de saneamento e uso das guas;

promover formas articuladas de planejamento do desenvolvimento regional;

desenvolver servios e atividades de interesse dos municpios consorciados.

Com base no modelo francs e na experincia j consumada pela

legislao paulista, o governo brasileiro sancionou, em Janeiro de 1997, a Poltica

Nacional de Recurso Hdricos, que prev o estabelecimento de bacias hidrogrficas

como unidades de planejamento e gerenciamento e a criao dos seguintes

12

organismos: Conselho Nacional de Recursos Hdricos; Comits de Bacias

Hidrogrficas; Agncias de Bacias e Organizaes Civis de Recursos Hdricos.

Neste sistema, vale destacar o princpio da gesto descentralizada e participativa,

onde as discusses sobre a melhor maneira de lidar com o meio ambiente devem

ser geradas pelas prprias localidades.

As experincias de planejamento ambiental j consumadas no Brasil por

meio dos comits de bacias priorizam o desenvolvimento regional e o

estabelecimento de macrozoneamentos. Partindo desta constatao, Lanna (1995)

questiona sobre qual escala de atuao deveria ser a mais adequada para atender

aos objetivos e metas pretendidos. Desta maneira, sugere a adoo de, no mnimo,

duas escalas: a primeira destinada a tratar da complexidade das inter-relaes

entre o todo e suas partes, envolvendo toda a superfcie territorial da bacia e outra

que deve tratar especificamente das partes, considerando as restries, limitaes

e demandas impostas pelo todo, devendo ser aplicada em microbacias.

Uma proposta de gesto envolvendo microbacias hidrogrficas foi

apresentada por Christofoletti (1996) utilizando como reas-piloto as microbacias do

Ribeiro das Furnas e do Ribeiro Claro, localizadas, respectivamente, nos

municpios de Araras SP e Rio Claro SP. Os procedimentos metodolgicos

envolvem: a descrio e anlise das caractersticas morfolgicas; a anlise dos

fluxos de matria e energia e da dinmica dos processos atuantes; e a anlise da

integrao entre as caractersticas morfolgicas e a dinmica processual.

2.3 Condicionantes das alteraes ambientais em bacias hidrogrficas

2.3.1 Conceituao de alterao ambiental

So os processos do meio fsico e/ ou tecnolgicos que promovem

dinamismo ao meio ambiente, e que provocam mudanas no mesmo. Segundo

Fornasari Filho (1992) os processos, de maneira geral, so descritos por intermdio

da anlise de fluxos de energia e de matria que resultam de interaes entre seus

diversos componentes.

13

Os processos do meio fsico, decorrem de interaes com predominncia de

componentes abiticos. Para Bitar (1995) e Fornasari Filho (1992), a caracterizao

destes processos, em termos qualitativos e/ou quantitativos, constitui um alicerce

nos planos de estudos ambientais. Os processos tecnolgicos esto ligados

interferncia do homem no meio ambiente e so acionados pelas atividades

modificadoras do meio, tais como ocupaes urbanas, implantao de indstrias,

cultivo agrcola, obras virias e mineraes.

s mudanas no meio ambiente decorrentes dos processos, d-se o nome

de alteraes ambientais. Dentre estas alteraes, aquelas consideradas

significativas sero denominadas impactos. Na determinao da significncia das

alteraes, Duinker & Beanlands (1986) incluem os seguintes aspectos:

- a importncia dos atributos ambientais passveis de serem alterados;

- a distribuio das alteraes no tempo e no espao;

- a magnitude das alteraes;

- o grau de confiana nas medies e previses das alteraes.

Alguns autores, como Leopold et al (1971) e Tommasi (1994), incluem no

conceito de impacto ambiental um fator de julgamento, qualificando-o em positivo

ou negativo. O impacto positivo, ou benfico, resulta de uma melhoria da qualidade

de uma caracterstica ambiental, enquanto o impacto negativo, ou adverso, resulta

de um dano qualidade de uma varivel ambiental.

2.3.2 Atividades modificadoras do meio e impactos decorrentes

Dentre as atividades que podem provocar alteraes na paisagem ou em

caractersticas fsicas ou qumicas das guas em uma bacia hidrogrfica, pode-se

citar como mais importantes aquelas advindas da agropecuria, da urbanizao, da

minerao e de indstrias. Estas atividades, bem como algumas das principais

alteraes delas decorrentes sero descritas neste sub-captulo.

Pires & Santos (1995) procuraram esquematizar e montar a cadeia de

alteraes geradas em decorrncia destas atividades, culminando com as

14

alteraes dos recursos hdricos. Este esquema apresentado no organograma da

Figura 02.

AGRICULTURA - URBANIZAO - MINERAO - INDSTRIAS

retirada da coberturavegetal

impermeabilizao e/oucompactao dos solos

captao de gua para abastecimento

utilizao da gua paraescoamento de resduo

diminuio daprecipitao local

aumento doescoamento superficial

diminuio da guano sistema por evaporao

e derivao

aumento de substnciasorgnicas e/ou txicas no

ambiente aqutico

diminuio da infiltrao aumento da erosodos solosdiminuio da

evapo-transpiraoprejuzo

biota aqutica

diminuio do estoquede gua subterrnea

aumento doassoreamento decrregos e rios

alterao da funoambiental de ciclagem dos

materiais e despoluio

alterao nos padresde vazo dos crregos e

rios

alterao da qualidadeda gua

cheias e secaspronunciadas

problemas dequalidade da gua para

abastecimento

Figura 02: Alteraes provocadas por atividades antrpicas em bacias hidrogrficas

(modificado de Pires & Santos, 1995).

15

2.3.2.1 Atividade agropecuria

O uso de mtodos insustentveis na agricultura est causando srias

degradaes e eroso nas terras de cultivo. Segundo Doyle (1991), no incio dos

anos 80, estimou-se que 6 toneladas de solo foram perdidos para cada tonelada de

gros produzidos. No mundo so gastos U$ 24 bilhes, anualmente, na tentativa de

controlar a eroso nas plantaes.

O crescente uso de fertilizantes qumicos, pesticidas e herbicidas est

poluindo os aquferos e ameaando pessoas e animais. A cada ano h centenas de

milhares de acidentes com envenenamento por pesticidas em todo o mundo.

Segundo Seager et al (1992), s na Inglaterra e Pas de Gales foram 2889 s em

1989; em 1988 foram 4141.

Alm destes, h outros efeitos secundrios relacionados s atividades

agroindustriais:

- a irrigao das terras de cultivo responde a 73% do consumo total de gua em

todo o mundo; deste total, segundo Corson (1993),apenas 43% realmente

utilizado, os outros 57% so perdidos no estoque ou transporte. Este

desperdcio comea a esgotar o suprimento de gua subterrnea e de

superfcie, e ainda, o uso excessivo elimina os nutrientes do solo e pode fazer

com que a terra fique alagada ou demasiamamente salinizada ou alcalinizada.

- o lanamento de estrume de animais, segundo Seager et al (1992), o principal

causador de incidentes em fazendas na Inglaterra e Pas de Gales.

- a abertura de clareiras para a criao de animais e cultivo uma causa

importante das perdas de florestas. Cerca de 16 milhes de hectares de

florestas so desmatados a cada ano para o cultivo ou criao de gado

(Corson, 1993).

Os principais efeitos ambientais no solo, gua, seres vivos ou outros

componentes do meio ambiente, devido s diversas prticas agrcolas podem ser

observados na Tabela 01.

16

Tabela 01: Efeitos ambientais devido s prticas agrcolas (modificado de Corson,

1993).

PRTICASAGRCOLAS

SOLO GUASUBTERRNEA

GUA DESUPERFCIE

FLORA E FAUNA

OUTROS:ar, barulho,paisagem,produtosagrcolas

Desenvolvi-mento da terra:programas deconsolidaoda terra

direoinadequadalevando degradaodo solo

outra direo daguainfluenciando olenol subterrneode gua

perda de espciePerda doecossistema,perda dadiversidadebiolgica,

irrigao,drenagem

sais emexcesso,represamentode gua

perda daqualidade (maissais),fornecimento degua potvelafetado

degradao dosolo,sedimentao,poluio da guacom partculas dosolo

ressecamento deelementos naturaisafetando osecossistemas nosrios

degradao daterra se aatividade nofor apropriada localidade

lavoura erosocausada pelovento e/oupela gua

mecanizao:equipamentosgrandes oupesados

compactaodo solo,eroso dosolo

gases com acombusto,barulho

uso defertilizante:- nitrognio

lixiviao donitrato afetando agua

- fosfato acmulo demetaispesados (Cd)

escoamento,lixiviao oudescarga diretalevando eutrof icao

efeito sobre amicroflora do solo

- esterco,adubo deorigem animal

excesso:acmulo defosfato decobre(esterco deporco)

nitrato, fosfato(atravs do usoexcessivo deesterco comoadubo)

eutrofizao leva: aexcesso de alga eplantas aquticas ediminuio dooxignio, afetandoos peixes

mau cheiro,amnia

- adubo commatria deesgoto,composto

acmulo demetaispesados,contaminado-res

resduos

aplicao depesticidas

acmulo depesticidas eprodutosdegradantes

lixiviao deresduos depesticidas mveise de produtosdegradantes

afeta a microflorado solo; resistnciade algumas ervasdaninhas;envenenamento:resistncia

evaporao;acmulo pelavaporizao,resduos

2.3.2.2 Ocupao urbana

O xodo rural e o consequente crescimento acelerado das cidades tem

provocado, alm de uma situao de insalubridade nas reas marginais, tais como,

17

falta de saneamento, gua tratada, coleta de lixo, dentre outros fatores essenciais

para uma vida aceitvel, um alto ndice de vulnerabilidade dos terrenos frente s

eroses, assoreamentos e acidentes naturais, como escorregamentos.

Segundo Prandini et al (1995), os principais fatores do meio fsico que, para

um dado clima, condicionam os problemas decorrentes da ocupao so:

- as caractersticas geomorfolgicas: formas e dinmica do relevo;

- as caractersticas geolgicas: tipos litolgicos, estruturas, processos geodinmicos

internos e externos;

- as caractersticas geotcnicas: caractersticas dos terrenos, propriedades dos

solos e rochas.

FAO (1995) discorre sobre a influncia de intervenes antrpicas no meio

fsico e as potenciais alteraes decorrentes. A Tabela 02 apresenta as alteraes

fsicas e qumicas a que so submetidos os constituintes do terreno, em funo das

diferentes intervenes antrpicas.

Tabela 02: Alteraes fsicas e qumicas decorrentes de intervenes antrpicas

sobre o meio fsico (modificado de FAO, 1995).

Atividade Alteraes fsicas Alteraes qumicas

relevo cobertura

vegetal

solo densidade de

drenagem

ar solo gua

Urbanizao x x x x x x

Indstria x x x x

Agricultura x x x x x x

Manejo de floresta x x

Turismo x x x

A ocupao humana, iniciada pelo desmatamento e seguida pelo cultivo da

terra, construo de estradas, criao e expanso das vilas e cidades, sobretudo

quando efetuada de modo inadequado, constitui, conforme Salomo & Iwasa

(1995), o fator decisivo da origem e acelerao dos processos erosivos. Uma vez

ativada, a eroso passa a ser comandada por fatores naturais, tais como, chuva,

relevo, solo e cobertura vegetal.

18

Kertzman et al (1991), ao estudar as eroses na bacia do mdio Tiet,

indicam as atividades scio-econmicas como principais potencializadoras das

eroses aceleradas. Os desmatamentos generalizados e as atuaes antrpicas no

sentido de concentrar o fluxo da gua, tais como obras de drenagem, arruamentos

e construo de cercas atuam diretamente na proliferao de ravinas e boorocas.

Um dos problemas mais srios na deflagrao de processos erosivos a expanso

de loteamentos em reas imprprias ao uso do solo.

Uma das maiores consequncias da eroso, alm das grandes perdas de

terrenos, o assoreamento que provoca nos cursos dgua e reservatrios. O

principal impacto provocado pelos assoreamentos o desequilbrio das condies

hidrulicas, o qual gera, por sua vez:

- enchentes;

- perdas da capacidade de armazenamento dgua;

- incremento de poluentes;

- prejuzos para o abastecimento e produo de energia.

Os escorregamentos, responsveis por milhares de mortes e prejuzos de

dezenas de bilhes de dlares a cada ano no mundo, constituem-se em um dos

processos mais importantes associados dinmica superficial, tanto pelas elevadas

frequncias com que ocorrem, como pela grande extenso de reas com risco

potencial de ocorrncia.

2.3.2.3 Disposio de resduos urbanos

A disposio de resduos um problema que vem sendo encarado com

muita seriedade pelos ambientalistas, principalmente pelo alto potencial de cargas

txicas que lana no meio ambiente. S nos Estados Unidos estima-se que cada

cidado descarta 1,5 kg de lixo slido municipal por dia e no Canad, 1,9 kg.

Segundo dados da Organizao Panamericana de Sade (Philippi Jr, 1999) na

America Latina e Caribe a quantidade de resduos domiciliares gerados varia entre

0,3 a 0,6 kg/hab/dia, enquanto a quantidade bruta gerada em mdia de 0,7

kg/hab/dia.

19

A destinao de todo este lixo pode ser a reciclagem, a incinerao ou os

depsitos de resduos. Quando opta-se pelos depsitos, a disposio deve ser feita

de maneira controlada de forma a evitar a contaminao das guas subterrneas e

de superfcie. Zuquette (1991) indica como causas principais da disposio

inadequada de resduos os seguintes pontos:

- falta de conhecimento regional das caractersticas do meio fsico e do meio

ambiente como um todo;

- no caracterizao e separao dos tipos de resduos;

- falta de bases mais reais das normas existentes no Brasil para a escolha dos

locais;

- baixo ndice de estudos em aterros existentes ou experimentais;

- falta de fiscalizao pelos orgos pblicos e punio aos responsveis pela

disposio inadequada dos resduos.

Segundo Bisordi (1999), a disposio direta no solo a forma de destinao

final de resduos slidos mais difundida e utilizada em todo o mundo e em especial

em pases menos desenvolvidos. No Estado de So Paulo, 56,4 % dos municpios

dispem lixos domiciliares inadequadamente, 25,4 % de forma controlada e apenas

18,2 % de forma adequada.

A disposio inadequada pode gerar tanto problemas de contaminao,

quanto acelerao nos processos do meio fsico (Tabela 03). Os principais fatores

que conduzem a estes problemas, segundo Cunha & Consoni (1995), so os

seguintes:

- imperfeito conhecimento das caractersticas do meio fsico (rocha, solo, gua,

etc.) e dos resduos al dispostos, resultando em projeto inadequado;

- negligncia no monitoramento das condies ambientais e operacionais do

aterro;

- sobrecarga da capacidade inicial do projeto, no intento de prolongar sua

utilizao.

Alm dos problemas construtivos e de localizao, os depsitos esto

sempre sujeitos aos vrios processos fsicos, qumicos e biolgicos que ocorrem

entre os resduos e o meio ambiente. Dentre estes, Campbell (1993) coloca como

20

um dos mais importantes os processos anaerbicos acionados pela matria

orgnica contida nos resduos. Como consequncia destes processos, so

produzidos percolantes ricos em amnia e com alto contedo orgnico e gases

ricos em metano e dixido de carbono. Tais emisses so poluentes potenciais ou

perigosos, se no adequadamente controlados.

Tabela 03: Problemas gerados devido disposio inadequada de resduos

(modificado de Cunha & Consoni, 1995).

TIPO ORIGEM CAUSAS

-falha naimpermeab ilizao debase (aterro /lagoa detratamento dechorume

- impermeabilizao (solo/manta) incompatvel com ospercolados- m compactao

Contaminaodas guas

subterrneas-recalques(aterro/lagoa detratamento dechorume)

- solo natural com propriedade inadequada- recalques devido s alteraes (carga, aumento daumidade, agresso ao solo, etc.)

-elevao do nveldgua acima da basedo aterro

- dados insuficientes (nvel piezomtrico, pluviometria,vazes, etc.)- mal dimensionamento do sistema de drenagem

Potencializaode processos do

meio fsico

-escorregamentos eeroso

- cortes em altos ngulos nas encostas- cortes contra a foliao ou fraturamentos- alteraes na vegetao marginal- deficincias de compactao dos aterros e resduosdispostos

-assoreamentos -eroso dos cortes (solo de fcilalterao/instabilizao)- carreamentos devido deficincia na drenagemsuperficial- desvegetao/alteraes nas reas marginais

Embora o risco de contaminao seja o principal problema na disposio de

resduos, existem outros fatores que tambm contribuem para a degradao

ambiental. Dentre eles se incluem:

- impacto visual e esttico;

- danos fauna e flora;

- doenas em animais e populao carente;

- acmulo de produtos no biodegradveis no ambiente;

- mal cheiro.

21

2.3.2.4 Mineraes

Mascarenhas (1989) classifica as fontes de impacto em atividades

minerrias conforme o tipo de lavra e o tipo de minrio:

A) conforme o tipo de lavra:

- Cu aberto: o tipo de lavra que gera maior impacto: produz grande quantidade

de estril, alm de poeira, ruido, vibraes e poluio das guas.

- Subterrnea: o impacto menor: o estril pode ser jogado nas prprias galerias

abandonadas, os efluentes lquidos surgentes so pontuais, o mesmo ocorre

com a poeira, os ruidos e a vibrao.

- Dragagem: potencialmente poluidora: o revolvimento do leito dos rios e reas

vizinhas provoca turbidez e slidos em suspenso. H tambm poluio

qumica devido utilizao de produtos qumicos no beneficiamento (ex:

mercrio e cianeto na minerao de ouro).

B) conforme o tipo de minrio:

- Minrios utilizados na construo civil: So geralmente pedreiras localizadas

prximas aos centros urbanos: causam problemas principalmente na ocasio

das detonaes e britagem, acarretando poluio devido ao p, vibrao e

ruido.

- Metlicos: geralmente, para obteno do concentrado, mais de 90% do run of

mine liberado como rejeito em forma de lama fina, contaminada com

reagentes qumicos e orgnicos. Muitas vezes liberam tambm SO2

atmosfrico, o que provoca chuvas cidas.

- Ferrosos: libera, geralmente, grande quantidade de estril, devido ao

decapeamento. O minrio submetido a diversos processos de beneficiamento

que geram poluio (p, ruidos, vibraes, etc). O rejeito lanado na fase

lquida em barragens de decantao.

- Carvo: quando a cu aberto, abrange grandes reas e causa poluio no ar e

gua. Quando subterrnea pode liberar efluentes cidos, gerar combusto e

tambm estar sujeita subsidncia.

IG (1993), ao estudar o meio fsico como subsdio ao planejamento territorial do

municpio de Campinas SP, apresenta os principais tipos e formas de mineraes

ocorrentes na regio bem como os principais impactos gerados (Tabela 04).

22

Tabela 04: Formas de mineraes e impactos decorrentes no municpio de

Campinas SP (modificado de IG, 1995)

Bem mineral Forma de lavra Principais impactos gerados

Argila para cermica

cava seca Retirada do solo superficial; desmatamentos; processos

erosivos; assoreamento das drenagens; formao de

cavas abandonadas

Cava submersa

(plancies de inundao)

Comprometimento da vegetao na plancie de inundao

ou mata ciliar; formao de lagoas; alterao do perfil

hdrico; assoreamento

Dragagem no leito do rio Aumento da turbidez das guas; eroso nas margens;

comprometimento da mata ciliar devido disposio dos

estoques de areia

Areia para construo

civil

Dragagem nas plancies

de inundao

Comprometimento da vegetao na plancie de inundao

ou mata ciliar; formao de lagoas; alterao do perfil

hdrico; assoreamento

Explorao com p em

aluvies de pequenas

drenagens

Referem-se s atividades precedentes (normalmente

loteamentos) que ocasionam processos erosivos e

assoreamentos nas drenagens

Brita Desmonte em bancadas

com explosivo

Alterao da paisagem devido desfigurao topogrfica e

desmatamento; emisso de p; vibraes e rudos devidos

s detonaes; praas de lavras abandonadas

Pedra ornamental Desmonte com marretas

ou similares

Comprometimento do patrimnio paisagstico;

desmatamento; processos erosivos; disposio irregular de

rejeitos nas encostas

gua mineral Captao superficial Sem impactos associados

Saibro ou cascalho Trator ou

retroescavadeira em

encostas ou cortes de

estradas

Alterao da paisagem; desmatamento; instabilizao de

encostas e taludes; processos erosivos e assoreamento

das drenagens no entorno; reas de extrao

abandonadas

2.3.2.5 - Indstrias

As indstrias, como atividades produtoras e de transformao, tm a

capacidade de lanar na gua poluentes que podem ser nocivos sade humana

ou sobrevivncia de outros seres vivos. Lana desde poluentes orgnicos, como

derivados de petrleo, fenis e detergentes, passando pelos derivados de

fertilizantes e agrotxicos, chegando at os metais pesados. Estes ltimos,

constituem uma classe de destaque dentre os poluentes, tanto pelo grau de

23

periculosidade de alguns dos seus elementos, como o caso do chumbo, do

cromo, do cdmio e do mercrio, quanto pela sua mobilidade.

2.3.3 O planejamento como preveno s alteraes ambientais

McDonald & Brown (1995) defendem a utilizao do estudo de impacto

ambiental (EIA) em termos de planejamento e no apenas na avaliao de impacto

ambiental para empreendimentos especficos. Um trabalho com este intuito dever

permitir avaliar o grau de degradao que existe em uma determinada rea, devido

s atividades existentes e ainda avaliar as suas limitaes ambientais no sentido de

acomodar novas atividades. Para a efetivao do processo de impacto ambiental

no planejamento, os autores definem algumas metas que devem ser incorporadas

aos planos. Estas metas esto expostas na Tabela 05.

Tabela 05: Metas ambientais para o estudo de impactos em planejamento

(adaptado de McDonald & Brown, 1995).

Metas quanto aos recursos ambientais

i controlar a intensidade do uso de recursos ambientaisi conservar o habitat dos animais selvagens e manter a biodiversidadei estimular a eficincia do uso de energia em transporte, indstria e setores residenciaisi assegurar que a ocupao no utilize reas destinadas para outros finsi assegurar que a ocupao no ocorra em terrenos imprprios

Metas quanto queda da qualidade ambiental

i assegurar que a capacidade de assimilao de resduos dos corpos aquticos e do ar possa conviver com o terreno planejadoi coleta e disposio dos resduos slidos e lquidos sem causar a longo prazo contaminao do terreno e da guai promover mobilidade nas reas urbanas, mas minimizar os efeitos ambientais adversos da intruso da infra-estrutura de transporte e movimento do trfego sobre pessoasi previnir problemas de poluio em gerali proteger a sade humana

Maglio (1991), defende a utilizao do estudo de impacto ambiental (EIA)

como instrumento de planejamento ambiental no Brasil, aplicando-o na avaliao

24

de planos e programas regionais e locais, visando promover o desenvolvimento

sustentvel. Para que esta questo torne-se realidade, algumas necessidades

devero ser supridas:

- retomada do planejamento fsico-territorial urbano, regional e local,

considerando a varivel ambiental;

- desenvolvimento do zoneamento dos diferentes espaos;

- promoo do planejamento ambiental das bacias hidrogrficas.

Pires & Santos (1995) utilizam uma sistemtica de trabalho para o

planejamento e gerenciamento de bacias hidrogrficas, verificando causas e efeitos

das intervenes humanas e traando diretrizes de desenvolvimento adequadas ao

ambiente fsico e biolgico. A sistemtica envolve as seguintes etapas:

- diagnstico ambiental;

- prognstico ambiental;

- integrao das anlises ambiental, poltica e econmica;

- zoneamento ambiental.

2.4 Tcnicas de geoprocessamento e anlises estatsticas utilizadas em

bacias hidrogrficas

Civco et al (1995) destacam que embora a caracterizao de bacias

hidrogrficas no seja uma novidade para cientistas e planejadores, suas

possibilidades e aplicaes tornaram-se exponencialmente maiores com a evoluo

dos sistemas de geoprocessamento.

A gerao, digitalizao e manipulao de dados georeferenciados em

sistemas informatizados vm sendo utilizadas desde a dcada dos 70, com o

desenvolvimento dos sistemas de informaes geogrficas (Aronoff, 1989). Na

dcada dos 80, Burrough (1986) estimou que, s nos Estados Unidos haviam,

aproximadamente, mil diferentes sistemas de informaes geogrficas com funes

especficas e destinados s mais diversas aplicaes cartogrficas.

Na dcada dos 90, alguns sistemas se despontaram dos demais por

atenderem a aplicaes mais generalizadas. Cmara (1994) comparou a

25

funcionalidade de alguns dos sistemas mais utilizados no mercado brasileiro e

mundial, com base nos seguintes instrumentos de geoprocessamento: anlise

geogrfica, processamento digital de imagens, modelagem numrica de terreno,

modelagem de redes e produo cartogrfica. O autor constatou que a grande

maioria apresentava deficincias em pelo menos um dos instrumentos.

Sheng et al (1997) propem o uso de Sistemas de Informaes Geogrficas

(SIGs) na classificao e avaliao de bacias hidrogrficas em pases em

desenvolvimento e destacam a importncia de ferramentas como o Modelo Digital

do Terreno (MDT) na obteno de parmetros como borda da bacia, elevaes e

caractersticas das encostas e em combinao com outros fatores, como mapa

geolgico e de solos, para derivar cartas interpretativas. Civco et al (1995) tambm

consideram o MDT importante para a caracterizao de bacias e complementam

que a sua combinao com outros dados fornece grandes oportunidades para

identificar novos parmetros descritivos.

Muitos autores desenvolveram algortimos com base em MDT para a

extrao de redes de drenagem de bacias hidrogrficas. Meisels et al (1995)

agrupam os procedimentos at ento desenvolvidos em trs grupos: algortimos de

passo simples; algortimos de passo duplo e clculos automticos da rede de

drenagem. Destes, os primeiros a serem desenvolvidos e tambm os mais

deficientes foram os de passo simples, porque alm de produzirem canais

descontnuos, no so capazes de locar canais onde as concavidades do relevo

no esto bem definidas.

Band (1986) desenvolve um algortimo de passo duplo adicionando

operadores para conectar fragmentos de canais separados que permite a extrao

das redes em sub-bacias de bacias hidrogrficas. Band (1989) aprimora esta

tcnica com o objetivo de produzir mais detalhes e a associa a um SIG, melhorando

as funes de armazenamento, manejo e recuperao de atributos da rea de

drenagem.

Meisels et al (1995) discutem sobre os vrios procedimentos utilizados para

a extrao de redes de drenagem com o uso de MDT e destacam a ocorrncia de

deficincias tcnicas nos mais simplificados e deficincias operacionais nos mais

26

complexos. Os autores propem um mtodo composto por um algortimo principal,

complementado por procedimentos de pr e ps-processamento.

Ferreira (1997) utiliza MDT, em escala regional, para a estimativa de

enchentes em bacias hidrogrficas onde h escassez de dados hidrolgicos. No

mtodo apresentado, alguns parmetros morfomtricos so extrados do MDT e

correlacionados com dados fluviomtricos. Dentre os parmetros analisados, a

amplitude altimtrica e o desvio padro das altitudes mostraram-se mais adequados

para o estudo das cheias.

Ferreira (1999) utiliza-se de uma tcnica de geoprocessamento denominada

Modelo Digital das Distncias Mnimas (MDI), por meio da funo de vizinhana

extensiva presente em SIGs, para interpretar a variabilidade espacial de parmetros

morfomtricos dentro de uma bacia hidrogrfica.

Sousa (2000) utiliza tcnicas de realce em fotografias areas digitalizadas,

para testar a viabilidade de se traar a rede de drenagem de bacias hidrogrficas a

partir da tela do computador, em detrimento ao processo manual com uso de

estereoscpio. Os resultados no produziram o efeito desejado. O autor s

recomenda a tcnica para bacias com rede de drenagem muito bem definida,

preferencialmente com ocorrncia sistemtica de matas ciliares.

A anlise de terreno, com auxlio de sensoriamento remoto e sistemas de

informaes geogrficas, vem se tornando cada dia mais usual, tanto nos rgos

administrativos quantos em empresas privadas e de pesquisa. Saito et al (1994),

fizeram um levantamento em 200 agncias americanas envolvidas com a qualidade

das guas e constataram que mais de um tero destas utilizam algum tipo de SIG.

Ferreira (1996) apresenta aspectos conceituais relacionados modelagem

cartogrfica em SIG e suas aplicaes

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