ArticlePDF Available

A evolução do uso e cobertura do solo no município de Três Rios (RJ): uma singularidade entre a expansão urbana e a ampliação da vegetação arbórea nas últimas duas décadas no município

Authors:

Abstract and Figures

O constante crescimento dos municípios traz consigo uma série de benefícios, mas também necessita respeitar a natureza presente, não ignorando e nem mesmo prejudicando-a. Motivado pela hipótese de que estaria ocorrendo uma perda da cobertura vegetal no município de Três Rios (RJ) no decorrer dos últimos 20 anos, foi realizada uma pesquisa visando verificar se isso realmente estava ocorrendo. Para isso, foi produzida uma análise comparativa entre o uso e cobertura do solo no município utilizando como base imagens dos satélites Landsat 5 e 8, nos anos de 2000, 2010 e 2020 pautada no uso das Métricas Ecológicas da Paisagem. Após a análise individual dos mapas e gráficos gerados por meio de técnicas de geoprocessamento, foi observada a distribuição da “Vegetação Arbórea” nos três anos analisados, e, numa segunda etapa, foram utilizadas as Métricas Ecológicas da Paisagem para quantificar essa informação. Foi observado um aumento da área vegetada, algo que pode estar relacionado com a criação de diferentes Unidades de Conservação no município. Este trabalho serve como um exemplo de como o geoprocessamento pode ser útil na organização e monitoramento espacial de um município, cidade ou Estado, para determinar os impactos de cada período de expansão ocorrido.
Content may be subject to copyright.
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 21 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
A evolução do uso e cobertura do solo no município de Três Rios (RJ):
uma singularidade entre a expansão urbana e a ampliação da vegetação
arbórea nas últimas duas décadas no município
The evolution of the land use and ground cover in the city of Três Rios (RJ): a
singularity between the urban expansion and the arboreal vegetation enlargement
from the last two decades in the city
Diogo Parreira Lapa
Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF
diogo.parreira@ich.ufjf.br
Francisco Carlos Moreira Gomes
Universidade Federal do Rio de Janeiro UFRJ
franciscocarlosmoreiragomes@gmail.com
Cézar Henrique Barra Rocha
Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF
cezar.barra@ufjf.br
Resumo
O constante crescimento dos municípios traz consigo uma série de benefícios, mas também necessita
respeitar a natureza presente, não ignorando e nem mesmo prejudicando-a. Motivado pela hipótese
de que estaria ocorrendo uma perda da cobertura vegetal no município de Três Rios (RJ) no decorrer
dos últimos 20 anos, foi realizada uma pesquisa visando verificar se isso realmente estava ocorrendo.
Para isso, foi produzida uma análise comparativa entre o uso e cobertura do solo no município
utilizando como base imagens dos satélites Landsat 5 e 8, nos anos de 2000, 2010 e 2020 pautada no
uso das Métricas Ecológicas da Paisagem. Após a análise individual dos mapas e gráficos gerados
por meio de técnicas de geoprocessamento, foi observada a distribuição da “Vegetação Arbórea” nos
três anos analisados, e, numa segunda etapa, foram utilizadas as Métricas Ecológicas da Paisagem
para quantificar essa informação. Foi observado um aumento da área vegetada, algo que pode estar
relacionado com a criação de diferentes Unidades de Conservação no município. Este trabalho serve
como um exemplo de como o geoprocessamento pode ser útil na organização e monitoramento
espacial de um município, cidade ou Estado, para determinar os impactos de cada período de
expansão ocorrido.
Palavraschave: Geoprocessamento, Uso-e-Cobertura-do-Solo, Análise-Temporal, Métricas-
Ecológicas-da-Paisagem.
Abstract
The constant growth of municipalities brings with it a series of benefits, but also needs to respect the
present nature, not ignoring or even harming it. Motivated by the hypothesis that there was a loss of
vegetation cover in the municipality of Três Rios (RJ) over the last 20 years, research was carried
out to verify if this was really happening. For this, a comparative analysis was produced between
land use and ground cover in the municipality using Landsat 5 and 8 satellite images, in the years
2000, 2010 and 2020, based on the use of Landscape Ecological Metrics. After the individual analysis
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 22 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
of the maps and graphs generated through geoprocessing techniques, the distribution of "Arboreal
Vegetation" was observed in the three years analyzed, and, in a second step, the Landscape
Ecological Metrics were used to quantify this information. An increase in the vegetated area in the
municipality was observed, something that may be related to the creation of different Conservation
Units in the municipality. This work serves as an example of how geoprocessing can be useful in the
organization and spatial monitoring of a municipality, city or state, to determine the impacts of each
period of expansion that occurred.
Keywords: Geoprocessing, Land-Use-and-Coverage, Time-Analysis, Landscape-Ecological-
Metrics.
Introdução
O processo de expansão urbana é uma das implicações do desenvolvimento das
cidades. Dessa forma, modifica a realidade de seus habitantes e instituições presentes em
seu território. A partir da década de 1960, as cidades brasileiras passaram por um movimento
de expansão urbana acelerada, em união com a ineficácia das políticas públicas de
planejamento urbano-territorial (COSTA, 2019). Como consequência desse processo, as
cidades pagam diuturnamente o ônus dos constantes problemas ambientais advindos de uma
crescente expansão desregrada, que prioriza os interesses de agentes públicos e privados, em
detrimento dos interesses gerais da sociedade civil.
Essa expansão sem um devido planejamento adequado, para auxiliar na tomada
de decisões, vem desencadeando uma série de problemas socioambientais nos centros
urbanos, transitando entre aqueles menores até as grandes metrópoles. Tal processo em curso
tende a se agravar caso não haja ações diretas do Estado, uma vez que, no Brasil, o Estado
sempre foi o motor principal das transformações infraestruturais (GOMES, 2020).
Entre os diversos problemas ambientais presentes no espaço urbano, destacam-
se os processos de avanço da mancha urbana sobre áreas de preservação permanente e outros
fragmentos florestais. De acordo com Escobar (2016), esses fragmentos possuem uma
importante função para a criação dos corredores ecológicos, funcionando como uma forma
de interligar os fragmentos verdes remanescestes, seja no meio urbano e/ou rural.
Tal interligação é importante para a criação e execução de políticas de
planejamento ambiental, sobretudo, quando se pensa na conservação da biodiversidade local.
A criação desses corredores serve como um local de descanso e proteção para as espécies
animais presentes na região, as quais auxiliam na propagação de sementes nativas e na
variação e propagação das espécies (JUVANHOL, 2011). As florestas também atuam como
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 23 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
barreiras amortizadoras contra alagamentos, inundações e, ainda, atenuam as variações
térmicas do microclima de onde estão inseridas através das contribuições no ciclo
hidrológico, destacando a evapotranspiração.
Para analisar a qualidade desses fragmentos florestais é possível contar com a
utilização das Métricas Ecológicas da Paisagem. As métricas são formas de interpretar e
compreender os fragmentos ecológicos e foram propostas na década de 1950 por autores
alemães. Todavia, sua ascensão e consolidação se deve à popularização e democratização
dos sistemas de informação geográfica (SIG) (HERZOG et al., 2001). Na década de 1980,
diversas equações matemáticas se desenvolveram com o foco em simplificar e padronizar a
busca pelas métricas da paisagem (CULLINAN & THOMAS, 1992; LI & ARCHER, 1997;
TURNER et al., 1989). Isso fomentou o desenvolvimento de programas e sistemas capazes
de colocar em prática, de maneira mais fluida, esse tipo de análise (JUNG, 2016;
MCGARIGAL & MARKS, 1995).
Com o constante avanço da tecnologia, é possível empregar cada vez mais
técnicas e práticas para remediar os problemas ambientais no espaço urbano, alinhadas com
outros mecanismos legais complementares. Como exemplo concreto dessa composição, é
possível citar os planos diretores e o próprio estatuto das cidades, que estimulam a aplicação
e elaboração de um planejamento urbano consistente com a realidade de cada lugar,
conforme estabelecido no Art. 42 da Lei nº 10.257, de 10 de julho de 2001.
Neste bojo de novas técnicas, tecnologias e práticas, as geotecnologias e o
geoprocessamento se mostram eficazes como ferramentas para o enfrentamento dos
problemas decorrentes da urbanização acelerada, tanto pela capacidade que têm de levantar,
tratar, integrar e modelar dados de várias temáticas, assim como por sua capacidade de prever
alterações futuras, permitindo se adiantar e precaver contra eventuais problemas.
A validade da utilização do geoprocessamento e das geotecnologias para análises
no espaço urbano foi a temática do trabalho de diversos autores, a título de exemplo
destacam-se: Dias (2004), que analisou a expansão do município de Volta Redonda (RJ)
frente a industrialização crescente e suas consequências na região; Felippe (2011), que
discute a influência do crescimento da cidade de Belo Horizonte (MG) sobre zonas de
recarga para aquíferos; e Zaidan & Fernandes (2009), que discutem o potencial das
geotecnologias aplicadas no zoneamento de susceptibilidade a escorregamentos em encostas
no município de Juiz de Fora (MG).
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 24 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
Assim, é visível a gama de análises passiveis de serem mediadas com o apoio
das geotecnologias/geoprocessamento e a diversidade de temáticas que podem ser
trabalhadas no auxílio ao planejamento urbano e ambiental. Dentre esses produtos, os
chamados mapas de uso e cobertura do solo são importantes subsídios para o processo de
tomada de decisão. Eles são capazes de demonstrar quais são as possíveis áreas de avanço
da área urbana com base em uma série histórica. Assim, subsidiam análises que, em conjunto
com outras informações de fatores locacionais, visam determinar quais são as medidas de
planejamento mais indicadas nesses locais de expansão.
Nesta perspectiva, diversos autores se debruçaram sobre os mapas de uso e
cobertura como ferramentas de planejamento urbano. O trabalho de Sebusiani e Do Carmo
Bettine (2011) se valeu da análise temporal do uso e cobertura do solo associado à
impermeabilização, gerando um modelo de previsão futura do comportamento desse
fenômeno no município de Campinas (SP). Loo (2019), por sua vez, trabalhou com
informações do uso e cobertura do solo na análise das recorrentes inundações presentes no
histórico da região urbana do município de Resende (RJ). O trabalho de Framil (2011)
contribuiu para um debate semelhante no município de Viçosa (MG), utilizando uma série
histórica para verificar as mudanças ocorridas no uso e cobertura do solo e suas
inconsistências no tocante ao planejamento urbano local.
Desse modo, destaca-se que o município de Três Rios, pertencente ao estado
do Rio de Janeiro, assim como os locais dos trabalhos citados anteriormente, tem sofrido
fortes modificações sociais, econômicas e ambientais nas últimas décadas. O Município, tem
experimentado há alguns anos um forte crescimento, somado a uma profunda modificação
na sua composição urbana, como a presença de novas empresas, indústrias, prédios
comerciais e residenciais e conjuntos habitacionais. Nesse sentido, o objetivo deste artigo é
promover uma avaliação sobre as óticas das métricas de paisagens na região, avaliando se/ou
como houve a transformação das áreas de cobertura vegetal arbórea no município de Três
Rios (RJ), considerando os anos de 2000, 2010 e 2020.
Caracterização da área
Três Rios é considerada uma cidade média, tanto por seu contingente
populacional como por seu papel central articulador na intermediação das redes urbanas na
região do seu entrono (SPOSITO, 2010). A cidade possui hospitais, escolas de nível técnico
e superior, supermercados e hipermercados a atacado e varejo, além de pequenas indústrias
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 25 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
e empresas de transporte. O município se localiza no interior do Estado do Rio de Janeiro
(Figura 1), pertencendo à Mesorregião do Centro Fluminense. Além disso, consegue
polarizar algumas cidades próximas, formando a assim chamada Microrregião de Três Rios,
uma área que engloba os munícipios de Paraíba do Sul, Areal, Sapucaia e Comendador Levy
Gasparian (IBGE, 2020a).
Figura 1. Carta de Localização do Município de Três Rios (RJ)
Fonte: Os autores (2022).
De acordo com o último censo produzido pelo Instituto Brasileiro de Geografia
e Estatística IBGE (2012), Três Rios abrigava 77.432 pessoas em seu território e as
estimativas para o ano de 2020 eram de 82.142 pessoas. O município possui 322,843 km² de
área territorial, sendo o terceiro maior de sua microrregião. Para além das dimensões
territoriais, a importância da cidade no sentido econômico é central em sua região, que
ocupa o maior PIB da microrregião, com 53.338,23 reais per capita no ano de 2019, segundo
cálculos do IBGE (2020b). Três Rios ainda têm se colocado em um papel central na rede
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 26 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
urbana local e a chegada de novas empresas para se instalarem em seu território tende a
ampliar essa influência regional. Uma política tributária competitiva e sua posição
geográfica fazem com que a cidade venha ganhado concorrência mesmo frente a centros
maiores, como Juiz de Fora. No que concerne à produção industrial, o município se destaca
pelos seguintes setores: têxtil, alimentos e bebidas, minerais não-metálicos, metalurgia,
madeira e mobiliário, papel e gráfico, extrativa mineral (AGEVAP, 2006; GOMES et al.,
2013).
Metodologia
Análise do Uso e Cobertura do Solo
A metodologia que guiou a execução desse trabalho é uma adaptação do trabalho
de Sebusiani & Do Carmo Bettine (2011). A necessidade de adaptá-la surgiu principalmente
pelas diferenças de extensão entre as áreas de estudo, além da opção pela utilização do
software de licença livre QGIS 3.10.0 (QGIS, 2020).
Assim, inicialmente, foram gerados mapas de uso e cobertura do solo a fim de
subsidiar as análises posteriores. Para a geração desses mapas, foram utilizadas imagens dos
satélites Landsat 8 e Landsat 5 dos anos 2000, 2010 e 2020, obtidas através do repositório
da USGS (United States Geological Survey), sendo todas as imagens levantadas do mês de
agosto
1
. A escolha desse mês em especial é justificável, haja vista que corresponde ao
período de estiagem/seca, fato que reduz a quantidade/possibilidade da existência de nuvens
nas imagens.
Para o processamento dos dados, foi utilizado o software QGIS v.3.10.0 with
GRASS 7.8.3, no qual os dados foram adicionados e passaram por um procedimento para a
composição de cada uma das bandas, gerando um raster virtual com todas as 7 bandas
disponíveis
2
nas imagens do Landsat 5 e do 8 para cada ano. Posteriormente, com a junção
de todas as bandas, empreendeu-se a composição de bandas, a fim de gerar as informações
1
Dentre os três anos, o que mais apresentou chuvas foi o ano 2000, porém essas chuvas se dão após o dia em
que a imagem de satélite foi tirada, assim, não afetando as análises comparativas com os outros anos, os quais
também não apresentaram chuvas antes do dia em que as imagens foram retiradas. De acordo com o INMET
(2022), as chuvas no mês de agosto/2000 começaram a partir do dia 18; em agosto/2010 não houve chuvas,
sendo o mês mais seco dentre os analisados; e em agosto/2020 as chuvas começaram a partir do dia 21.
2
Mesmo o Landsat 8 possuindo uma oitava banda, pancromática, esta acabou sendo desconsiderada nas
análises a fim de se manter a mesma resolução espacial entre todos os produtos.
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 27 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
de interesse da análise, sendo: R=3, G=2, B=1 para o Landsat 5 e R=4, G=3, B=1 para o
Landsat 8.
Após realizar o procedimento de composição das bandas, foi feita uma
classificação supervisionada, onde manualmente foram selecionados, em média, 200
polígonos sobre o raster gerado, indicando as classes de uso e cobertura que seriam
classificadas, utilizando o plugin do próprio QGIS, chamado dzetsaka (KARASIAK,
2018). Esse plugin realiza classificações para uso e cobertura do solo de forma
semiautomática, obtendo assim uma classificação mais abrangente.
As classes definidas foram: Vegetação Arbórea, Área Urbanizada, Corpos
Hídricos e Pastagens. As definições encontram-se adaptadas de forma mais generalista,
devido à resolução espacial das imagens do satélite usada nesta análise, possibilitando
apenas a aplicação do método de Classificação por Máxima Verossimilhança (MAXVER).
Dessa forma, cada uma das classes representa, especificamente:
a) Vegetação Arbórea: representando toda a área de mata, nativa ou reflorestada,
independentemente de sua altura ou extensão;
b) Área Urbanizada: representando a área urbanizada do município em que é
possível ver nitidamente construções e estruturas urbanas, enfatizando a
necessidade de ação antrópica “construtiva” para tal classificação;
c) Corpos Hídricos: representando os rios, lagos e demais cursos d’água presentes
pelo território (no mapa de 2000 em especifico, acaba compreendendo uma
camada de nuvens no canto inferior direito);
d) Pastagens: representando toda área descampada que é utilizada tanto para
loteamento, extração mineral e vegetal, áreas de pastagem propriamente ditas e
áreas de solo exposto.
Após essa classificação, surgiu a necessidade de se quantificar as classes
encontradas, de forma a simplificar a análise e fornecer material quantitativo para pautar os
resultados obtidos por meio dos mapas. Com isso em mente, foi aplicado o algoritmo Raster
para Vetor (poligonizar)”, transformando o raster com as classes de uso e cobertura do solo
(arquivo matricial) em um arquivo shapefile (vetorial).
Com esse processo concluído, os valores da área de cada uma das classes de uso
em cada ano analisado foram exportados da tabela de atributos, gerando um arquivo tipo
planilha extensão “.xls”, que foi adicionado ao Microsoft Excel 2010, de onde foram gerados
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 28 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
gráficos. Destarte, foi gerado um mapa para cada um dos anos analisados, além de gráficos
apresentando as respectivas proporções das classes identificadas em relação à área
municipal.
Aplicação das Métricas Ecológicas da Paisagem
Afim de obter informações mais palpáveis ao se discutir os resultados, este artigo
buscou interagir diretamente com as Métricas Ecológicas da Paisagem (MCGARIGAL &
MARKS, 1995), tal qual Leite & Rocha (2018) e Veronese, Rocha & Silva (2019) utilizaram
em seus trabalhos, porém adaptando-as para serem aplicadas no software que foi utilizado,
o QGIS.
Para realizar essa adaptação, foi utilizado o plugin “LecoS”, criado por Jung
(2016), que possibilita calcular de forma automática as mais de 16 métricas ecológicas da
paisagem, indo de encontro com a metodologia de Batista (2014) e Leite & Rocha (2018).
Assim, as métricas selecionadas para serem aplicadas na área de estudo foram agrupadas em
quatro classes (Quadro 1): as Métricas de Área e Borda, as Métricas de Agregação, as
Métricas de Forma do Fragmento e as Métricas de Área Interior.
As métricas utilizadas no presente trabalho poderiam ser aplicadas também
como uma espécie de monitoramento do crescimento de fragmentos de solo exposto, neste
caso elas seriam úteis para fornecer indicações sobre como se deu a evolução do solo no
local com o passar dos anos (SOUTHWORTH; NAGENDRA; TUCKER, 2002). Contudo,
esse artigo se ocupou apenas na aplicação das métricas na classe de “Vegetação Arbórea”.
Visto que, para ir de encontro com o escopo proposto pela pesquisa, essa foi considerada a
com melhor capacidade de responder à questão central motivadora do artigo
3
, de como os
fragmentos florestais em Três Rios têm sido afetados.
3
As equações de origem das métricas utilizadas e das não utilizadas, assim como as descrições completas delas
podem ser encontradas em McGarigal & Marks (1995).
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 29 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
Quadro 1: Especificações das Métricas Ecológicas da Paisagem utilizadas no trabalho,
separadas por classe
Métricas de Área e Borda
Área da
Classe:
Soma da área de todos os
fragmentos (ha);
Densidade de
Borda:
Representa a razão
entre o comprimento
das bordas (m) e a
área (ha) das
classes/paisagem;
Proporção
da Classe:
Mostra a porcentagem
ocupada pela classe dentro
da área determinada;
Borda Total:
Soma dos
comprimentos (m) de
todos os segmentos de
borda na classe
analisada.
Métrica de Forma do Fragmento
Índice de
Forma
Média:
Varia conforme a
irregularidade dos
fragmentos. Quanto mais
próximo do 1, mais circular
são, e quanto mais distantes,
mais disformes.
Tamanho Médio
dos Fragmentos:
Traz a média entre a
área dos fragmentos
(ha) que estão
espalhados pelo
mapa;
Métricas de Agregação
Número de
Fragmentos:
Representa a simples
contagem no número de
fragmentos presentes em
uma classe ou paisagem;
Índice de
Separação:
Indica o quanto os
fragmentos de uma
classe ou paisagem
são separados entre
si.
Fonte: Os autores (2022).
Resultados
Com base nas análises para o ano de 2000 (Figura 2), é possível observar pela
distribuição percentual de cada classe de uso a predominância da classe de pastagens na área
do município. Isso porque, para o ano de 2000, as Pastagens representavam cerca de 64% da
área total do município (2.344 ha), enquanto as áreas de Vegetação Arbórea (28%), Área
Urbanizada (6%) e Corpos Hídricos (2%) compunham apenas 36% (Figura 2).
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 30 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
Figura 2. Carta de Uso e Cobertura do Solo e as devidas porcentagens referentes ao ano de
2000
Fonte: Os autores (2022).
Há uma considerável mudança uma década depois (Figura 3). Analisando o uso
e cobertura do ano de 2010, observa-se que as áreas de Vegetação Arbórea se mantêm,
enquanto as Áreas Urbanizadas passam a expandir sobre os antigos locais de Pastagem. Em
termos quantitativos, mantêm-se os mesmos valores para as áreas de Vegetação Arbórea,
mas há um crescimento de 33% da Área Urbanizada.
Essa realidade passa por uma profunda modificação em 2020 (Figura 4), quando
as áreas de Vegetação Arbórea aparecem de forma mais expressiva tanto em locais onde
antes se via a presença de área urbana, quanto de pastagens. De forma quantitativa,
percebemos que as áreas de Vegetação Arbórea aumentaram 82% em relação a 2010 e 2000,
enquanto as áreas de Pastagem reduziram em 37% em relação a 2010.
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 31 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
Figura 3. Carta de Uso e Cobertura do Solo e as devidas porcentagens referentes ao ano de
2010
Fonte: Os autores (2022).
Para aplicar os dados obtidos com as análises das Métricas Ecológicas da
Paisagem, foram utilizados os mapas de uso e cobertura de 2000, 2010 e 2020 como base,
processo semelhante à metodologia de Leite & Rocha (2018), trabalhando os dados
diretamente no plugin do QGIS chamado “LecoS” (JUNG, 2016). Desse modo, os valores
correspondentes às Métricas Ecológicas da Paisagem para a classe de Vegetação Arbórea,
nos três anos analisados (Tabela 1), foram representados de forma clara, assim possibilitando
uma análise quantitativa dos resultados obtidos nos mapas.
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 32 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
Figura 4. Uso e cobertura do solo e as devidas porcentagens referentes ao ano de 2020
Fonte: Os autores (2022).
Tabela 1. Tabela contendo as Métricas Ecológicas da Paisagem obtidas no trabalho.
Métricas de Área e Borda
2000
2010
2020
Área da Classe
89.941,5 ha
77.592,6 ha
165.276 ha
Proporção da Classe
27,80%
24,00%
51,10%
Densidade de Borda
0,009 m/m²
0,007 m/m²
0,010 m/m²
Borda Total
2.874,4 km²
2.273,4 km²
3.173,1 km²
Métricas de Agregação
2000
2010
2020
Número de Fragmentos
3.590
2.930
1.821
Índice de Separação
8,2
3,5
1,1
Métrica de Forma do Fragmento
2000
2010
2020
Índice de Forma Média
9,89
9,80
9,94
Métrica de Área Interior
2000
2010
2020
Tamanho Médio dos Fragmentos
25.053,3 ha
26.482,1 ha
9.076.112,0 ha
Fonte: Os autores (2022).
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 33 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
Após o processamento e coleta dos resultados, foi confirmado pelos mapas e nas
métricas utilizadas que houve uma alteração substancial na vegetação no espaço de duas
décadas. Essa alteração aparenta ser constante nos mapas gerados; todavia, por meio da
interpretação das métricas, se fez possível notar que em 2010 registrou-se uma diminuição
da área vegetada dentro do município, indo contra o ritmo de crescimento visto entre os
dados de 2000 e 2020. Tal diferença entre os valores apresentados pelos mapas e métricas é
provavelmente oriunda de pequenas alterações na área vegetada que permitiram esta
divergência mostrando, assim, o valor deste tipo de análise frente a somente uma
comparação visual/espacial que dificulta a compreensão de mais detalhes a respeito da
área/conteúdo analisado.
As alterações presentes em cada um dos mapas são confirmadas pelos resultados
das Métricas de Área e Borda, onde podemos ver que a Área da Classe no ano de 2000 era
de 89.941,5 ha de área vegetada, em 2010 esse número diminuiu para 77.592,6 ha e em 2020
a área era quase o dobro do que era no início do século, com 165.276 ha. Observou-se
também que a Densidade da Borda seguiu essa mesma tendência, marcando 0,009 m/m² no
ano de 2000, decrescendo para 0,007 m/m² no ano de 2010 e alcançando 0,010 m/m² no ano
de 2020, seguindo de forma semelhante a Borda Total da classe, que em 2000 era de 2.874,4
km², em 2010 decresceu para 2.273,4 km² e em 2020 se elevou para 3.173,1 km².
As Métricas de Agregação foram as que apresentaram dados mais inusitados,
com uma diminuição, primeiro, gradual e, em um segundo momento, acentuada do Número
de Fragmentos de área vegetada encontrados no município. Com 3.590 fragmentos no ano
de 2000, 2.930 no ano de 2010 e chegando a 1.821 no ano de 2020.
Porém, o número dos fragmentos não foi o único índice a apresentar redução, o
Índice de Separação dos Fragmentos também apresentou uma diminuição. Sendo 8,2 no ano
de 2000, 3,5 no ano de 2010 e 1,1 no ano de 2020. Demonstrando, assim, que, após 20 anos,
os fragmentos de área vegetada no município aumentaram de tamanho e, consequentemente,
diminuíram de quantidade. Esse comportamento gerou ao final uma aglutinação entre
áreas florestais, resultando que o Tamanho Médio dos Fragmentos no ano de 2020 fosse de
9.076.112,0 ha, enquanto em 2000 era de 25.053,3 ha.
Uma observação complementar que cabe destaque se apresenta ao analisar a
Métrica de Forma. Os resultados demonstram como os fragmentos no município estão se
expandindo num formato mais alongado, resultando numa maior ligação entre eles,
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 34 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
facilitando a construção de corredores ecológicos envolvendo partes distantes e separadas
por rios, morros e depressões do município.
Discussão
O aumento do tamanho dos fragmentos de área vegetadas, ou fragmentos
florestais, é um indicador da biodiversidade local. Eles podem suportar um número maior de
indivíduos em seu meio (ALMEIDA; GOMES; QUEIROZ, 2011), o que possibilitaria uma
maior interação e trocas entre indivíduos, diretamente ligadas aos corredores ecológicos
criados.
Com a expansão da classe de Vegetação Arbórea, como destacado, os
fragmentos menores que antes pertenciam a essa classe também se expandiram no mesmo
ritmo, consequentemente, diminuindo em número absoluto. Esse processo mostra que o
aumento da área vegetada no município de Três Rios levou a uma diminuição da
fragmentação. De outro modo, o aumento da área vegetada também poderia ocorrer com o
aumento ou manutenção dos fragmentos, porém com menos efeitos positivos para
manutenção e diversidade dos sistemas ecológicos.
A particularidade observada em Três Rios reside na percepção da influência na
implantação de quatro Áreas de Proteção Ambiental (APA), um Parque Natural Municipal
(PNM) e um Monumento Natural Municipal (MONA) (SILVÉRIO NETO et al., 2015), que
passaram a ocupar a maior parte do município (Figura 5).
Com a implantação de Unidades de Conservação (UC), é necessária uma
mobilização em prol do reflorestamento da região. Esse processo beneficia o aumento da
área vegetada e, consequentemente, possibilita maior interação entre a biodiversidade local,
beneficiando a mesma. Porém, devido ao elevado custo desse modelo, os processos
agroflorestais surgem como uma alternativa mais barata e capaz de favorecer o crescimento
das árvores (ALMEIDA; GOMES; QUEIROZ, 2011).
Em contraposição a outros municípios do Vale do Paraíba que sofreram com o
desmatamento devido ao ciclo do café e da pecuária, mais recentemente, Três Rios teve
redução na fragmentação das suas florestas e aumento das possibilidades de conexão entre
eles através dos corredores ecológicos, que permitem a dispersão de sementes e o trânsito
seguro da fauna, que também colabora no processo de recuperação das matas.
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 35 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
Figura 5. Áreas de Proteção Ambiental e Unidades de Conservação do município de Três
Rios - RJ
Fonte: Os autores (2022).
Esse é um resultado que precisa ser observado com mais cuidado por meio de
levantamentos e validações em campo. Principalmente devido às florestas comerciais (de
pinus e eucalipto) presentes no município serem difíceis de diferenciar da Mata Atlântica se
utilizando de imagens de satélite de baixa resolução espacial. Durante o processo de
classificação dos tipos de uso e cobertura, esse fator pode gerar ruídos na distribuição das
áreas com vegetação arbórea. Mesmo assim, pela redução da pressão sobre as matas nativas,
ainda é um resultado surpreendente, divergindo do cenário mais comum. Um aumento das
áreas de vegetação arbórea em um município em clara expansão urbana e comercial é um
resultado positivo em termos gerais.
Considerações finais
Indo contra a hipótese que motivou a presente pesquisa, foi atestado uma
evolução positiva da área vegetada no município de Três Rios entre 2000 e 2020.
Transformação essa que, após todos os dados serem levantados e analisados, apresentou-se
em parte como uma influência direta da criação de Unidades de Conservação por todo o
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 36 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
município, unidades essas que auxiliam a preservação, com restrições à exploração
comercial.
Dito isso, é necessário ressaltar a importância do geoprocessamento para esse
tipo de estudo que sobrepõe o ambiental com o urbano/social, a título de poder auxiliar na
checagem e manutenção de eventuais áreas vegetadas, monitorando se dentro de eventuais
UC’s a vegetação está sendo mantida.
Assim, para um município como o de Três Rios, é importante um monitoramento
constante dessas Unidades de Conservação pelos órgãos públicos, com o objetivo de
preservar o patrimônio ambiental do município, proteger a fauna, melhorar a qualidade do
ar e do ciclo hidrológico pelo aumento da evapotranspiração e das vazões das nascentes,
além de outros benefícios oriundos dos serviços ambientais prestados à sociedade pelas
nossas “Matas Nativas”. Do mesmo modo, são importantes estudos futuros com posse de
melhores imagens do local (com maior riqueza de detalhes), a fim de detalhar a expansão da
área vegetada uma diferenciação entre a mata nativa e as áreas de silvicultura na região de
forma mais incisiva e com o apoio de outros métodos.
Agradecimentos
Gostaríamos de agradecer o apoio de todos os amigos que auxiliaram na
construção desse estudo, com opiniões e ajuda na execução das técnicas apropriadas. Sem
eles não teria sido possível concluir o presente trabalho.
Referências Bibliográficas
AGEVAP - ASSOCIAÇÃO PRÓ-GESTÃO DAS ÁGUAS DA BACIA HIDROGRÁFICA
DO RIO PARAÍBA DO SUL. Plano de Recursos Hídricos da Bacia do Rio Paraíba do Sul
- Diagnóstico dos Recursos Hídricos Relatório Final (PSR-010-R0). p. 201, 2006.
Disponível em: <http://www.ceivap.org.br/downloads/PSR-010-R0.pdf>. Acesso em: 10
dez. 2020.
ALMEIDA, F. S.; GOMES, D. S.; QUEIROZ, J. M. DE. Estratégias para a conservação da
diversidade biológica em florestas fragmentadas. Ambiência, v. 7, n. 18080251, p. 367
382, 2011.
BATISTA, M. T. F. Modelação Geográfica Em Processos De Caracterização E Avaliação
Da Paisagem Numa Perspectiva Transfronteiriça. Tese de Doutorado. IFA, Universidade
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 37 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
de Évora. 2014. p. 264. Tese Universidade de Évora, Évora, 2014. Disponível em:
<https://dspace.uevora.pt/rdpc/handle/10174/13095>. Acesso em: 23 jan. 2021.
COSTA, R. M. Ação antropogênica sobre o relevo e sua influência na modelagem de
predição de escorregamentos e de risco na bacia hidrográfica do Córrego Tapera, Juiz de
Fora - MG. 2019. p. 224. Dissertação Instituto de Ciências Humanas, Universidade Federal
de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2019. Disponível em:
<https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/10311>. Acesso em: 05 dez. 2021.
CULLINAN, V. I.; THOMAS, J. M. A comparison of quantitative methods for examining
landscape pattern and scale. Landscape Ecology, 1992.
DIAS, J. E.; GOES, M. H. B.; SILVA, J. X.; GOMES, O. V. O. Geoprocessamento Aplicado
À Análise Ambiental: O Caso do Município de Volta Redonda - RJ. In: SILVA, J. X.;
ZAIDAN, R. T. (Orgs.); Geoprocessamento e Análise Ambiental: Aplicações. Rio de
Janeiro: Bertrand Brasil, 2004. p. 143-177.
ESCOBAR, F. B. Padrões estruturais fitossociológicos e áreas potenciais para corredores
ecológicos na bacia do Puraquequara Manaus - AM. 2016. p. 100. Dissertação Faculdade
de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2016. Disponível em:
<https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5513>. Acesso em: 10 out. 2021.
Estatuto da Cidade: Lei n. 10.257, de 10 de julho de 2001, que estabelece diretrizes gerais
da política urbana. Brasília: Câmara dos Deputados, Coordenação de Publicações, 2001.
FELIPPE, M.; MATOS, R.; MAGALHÃES JR., A.; COSTA, A.; GARCIA, R. Evolução da
ocupação urbana das zonas preferenciais de recarga de aquíferos de Belo Horizonte-MG.
Revista Geografia, v. 1, p. 19, 2011. Disponível em:
<http://www.ufjf.br/revistageografia/files/2011/12/Revista_Geografia_Dez-2011_-
_Miguel1.pdf-41.pdf>. Acesso em: 05 jan. 2021.
FRAMIL, F. D. L. Análise das mudanças no uso e cobertura da terra no município de Viçosa
MG através da classificação supervisionada de imagens do satélite LANDSAT 5 TM dos
anos de 1985, 1998 e 2011. 2013. p. 100. Monografia Universidade Federal de Viçosa,
Viçosa, 2013. Disponível em: <http://www.geo.ufv.br/wp-content/uploads/2013/08/Filipe-
de-Lorenzo-Framil.pdf>. Acesso em: 05 jan. 2021.
GOMES, C. F. Projeto Nacional: O dever da esperança. 1o ed. Leya, 2020.
GOMES, O. V. DE O.; MARQUES, E. D.; SOUZA, M. D. C. DE; SILVA-FILHO, E. V.
DA. Influência antrópica nas águas superficiais da cidade de Três Rios, (RJ). Geochimica
Brasiliensis, v. 27, n. 1, p. 7786, 2013.
HERZOG, F.; LAUSCH, A.; MÜLLER, E.; THULKE H.; STEINHARDT U.; LEHMANN,
S. Landscape metrics for assessment of landscape destruction and rehabilitation.
Environmental Management, v. 27, p. 91-107 2001.
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 38 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Censo Brasileiro
de 2010. Rio de Janeiro. IBGE, 2012.
_______________. Divisão Territorial Brasileira - DTB. Rio de Janeiro. IBGE, 2020a.
_______________. Estimativa a Respeito do Censo Brasileiro de 2020. Rio de
Janeiro. IBGE, 2020b.
INMET - INSTITUTO NACIONAL DE METEREOLOGIA. Brasília. INMET, 2022.
Disponível em: https://portal.inmet.gov.br/. Acesso em: 26 mai. 2022.
JUNG, M. LecoS - A python plugin for automated landscape ecology analysis. Ecological
Informatics, v. 31, p. 1821, 2016. Disponível em:
<http://dx.doi.org/10.1016/j.ecoinf.2015.11.006>. Acesso em: 18 jul. 2021.
JUVANHOL, R. S. Análise espacial de fragmentos florestais no corredor ecológico entre
os parques estaduais de Forno Grande e Pedra Azul, ES. 2011. p. 58. Monografia Centro
de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Espírito Santo, Jerônimo Monteiro, 2011.
Disponível em:
<https://florestaemadeira.ufes.br/sites/florestaemadeira.ufes.br/files/field/anexo/tcc_ronie_
silva_juvanhol.pdf>. Acesso em: 10 dez. 2020.
KARASIAK, N. dzetsaka: Classification tool. v. 3.4.3, 2017.
LEITE, L. C. O. F.; ROCHA, C. H. B. Monitoramento Da Alteração Da Paisagem Florestal
Entre 2004 E 2018 No Município De Juiz De Fora, Mg - Brasil. Geofronter, v. 6, n. 1, p. 1
20, 2018.
LI, B. L.; ARCHER, S. Weighted mean patch size: A robust index for quantifying landscape
structure. Ecological Modelling, 1997.
LOO, A. Análise dos condicionantes das inundações do rio Sesmaria, em Resende/RJ. 2019.
p. 146. Dissertação Instituto de Ciências Humanas, Universidade Federal de Juiz de Fora,
Juiz de Fora, 2019. Disponível em: < https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11546>.
Acesso em: 05 jan. 2021.
MCGARIGAL, K.; MARKS, B. J. FRAGSTATS: spatial pattern analysis program for
quantifying landscape structure. General Technical Report - US Department of Agriculture,
Forest Service, 1995.
QGIS, D. T. Quantum GIS geographic information system: Open Source Geospatial
Foundation Project, 2020.
SEBUSIANI, H. R. V.; DO CARMO BETTINE, S. Metodologia de análise do uso e
ocupação do solo em micro bacia urbana. Revista Brasileira de Gestão e Desenvolvimento
Regional, v. 7, n. 1, p. 256285, 2011.
Revista Geografias, v.18, n.1, jan./jun.2022
ISSN 2237-549X
Página 39 DOI: 10.35699/2237-549X.2022.38211 GEOgrafias
Artigos científicos
SILVÉRIO NETO, R.; BENTO, M. DE C.; MENEZES, S. J. M. DA C. DE; ALMEIDA, F.
S. Caracterização da Cobertura Florestal de Unidades de Conservação da Mata Atlântica.
Floresta e Ambiente, v. 22, n. 1, p. 3241, 2015. Disponível em:
<http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2179-
80872015000100032&lng=pt&tlng=pt>. Acesso em: 10 mai. 2021.
SOUTHWORTH, J.; NAGENDRA, H.; TUCKER, C. Fragmentation of a landscape:
Incorporating landscape metrics into satellite analyses of land-cover change. Landscape
Research, v. 27, n. 3, p. 253-269, 2002.
SPOSITO, M. E. B. Desafios para o estudo das cidades médias. XI Seminário Internacional
de la Red Iberoamericana de Investigadores sobre Globalización y Território, v. 11, p. 1
18, 2010.
TURNER, M. G.; O’NEILL, R. V.; GARDNER, R. H.; MILNE, B. T. Effects of changing
spatial scale on the analysis of landscape pattern. Landscape Ecology, v. 3, n. 3-4, p. 153-
162, 1989.
VERONESE, J. V.; ROCHA, C. H. B.; SILVA, M. D. Análise de índices de ecologia da
paisagem do núcleo Atalaia-Dama Branca - PECSol, RJ, Brasil. Geographia Meridionalis,
v. 5, n. 1, p. 6886, 2019.
ZAIDAN, R. T.; FERNANDES, N. F. Zoneamento de susceptibilidade a escorregamentos
em encostas aplicado à bacia de drenagem urbana do Córrego do Independência - Juiz de
Fora (MG). Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 2, p. 5776, 2009.
Conference Paper
Full-text available
A Bacia de contribuição da Represa de São Pedro situada em Juiz de Fora (MG) sofreu nos últimos 20 anos uma alteração considerável na sua paisagem. A Represa fornece desde 1967 cerca de 140 litros/segundo de água para 15 bairros com diversas vantagens. Entretanto, a pressão que esta área sofre através da especulação imobiliária traz um risco a manutenção da qualidade da sua água para abastecimento público. O objetivo deste artigo foi demonstrar a perda de qualidade ambiental desta área nos últimos 20 anos. A metodologia constou do uso de cartas de uso do solo nos anos de 2000 e 2020 obtidas pelo MapBiomas e aplicação das métricas ecológicas de paisagem através do plugin LecoS do software de geoprocessamento de código livre QGIS. Os resultados mostraram um aumento da fragmentação da paisagem refletida no aumento do número de fragmentos de 37 para 52 e ampliação da área de borda de 46,14 ha para 55,92 ha expondo os remanescentes que restaram. Isso dificulta a formação de corredores ecológicos para fauna e reflete na quantidade e qualidade da água gerada por esta Bacia. Há necessidade de interferência do poder público no sentido de criar regras para proteção desta área, o que não foi verificado nos últimos anos.
Conference Paper
Full-text available
A Represa Dr. João Penido é responsável por mais de 50% do abastecimento público de água do município de Juiz de Fora - MG. Tal reservatório, se encontra resguardado pela Lei Federal n° 12.651/2012, tendo suas margens definidas como sendo Áreas de Preservação Permanente (APPs). À vista disso, utilizando SIG o presente trabalho buscou mapear e compreender a dinâmica do uso e ocupação da Represa Dr. João Penido, através de análise métricas dos fragmentos da área de APP da represa e seus impactos na qualidade dos recursos hídricos. Para isso, foi aplicado o Plugin “LecoS” (Landscape Ecology Statistics), utilizando os dados do projeto MapBiomas. Os resultados obtidos possibilitaram a identificação de porcentagem do uso nas margens da represa. A cobertura se mostrou com predominância de uso em Pastagem e Agricultura, os fragmentos florestais apresentaram um alto grau de fragmentação e ocupação antrópica ilegal.
Conference Paper
Full-text available
As metodologias de monitoramento ambiental têm, em sua grande maioria, seu foco voltado para a análise de fragmentos florestais/vegetais, porém algumas possuem potencial para auxiliar em outros tipos de observação, como é o caso das Métricas Ecológicas da Paisagem. Destarte, este trabalho tem como objetivo trazer luz a outras formas de aplicação de tal metodologia. Como resultado, foram elencadas as relações que podem ser estabelecidas com base nos dados obtidos pós aplicação, demonstrando o potencial que existe para outras relações referentes ao Uso e Cobertura do Solo.
Article
Full-text available
O objetivo foi analisar a estrutura da paisagem florestal entre duas Unidades de Conservação por meio de índices de ecologia da paisagem. O mapeamento foi obtido por digitalização de aerofoto, utilizando-se técnicas de fotointerpretação na escala 1:2500. No cálculo dos índices, foi utilizada Patch Analyst (ArcGis 9.3). Os fragmentos foram divididos em classes (muito pequeno: <5 ha; pequenos: >5 e <10 ha; médios: >10 e <100 ha; grandes: >100 ha). Foram calculados os índices de área, densidade, tamanho, forma, proximidade, área central (obtidos para diferentes simulações de efeito de borda: 40, 80, 100, 140 m). Encontraram-se 2.652 fragmentos, representando 42,6% de cobertura florestal. Os fragmentos muito pequenos dominam (2.201), seguidos pelos médios (216), pequenos (177) e grandes (58). Houve diferenciações em relação às classes, demonstrando que os maiores apresentam métricas que indicam boa conservação. As classes média e grande indicam a necessidade de criação de políticas públicas que incentivem a formação de corredores ecológicos entre ambas as áreas protegidas.
Article
Full-text available
O desenvolvimento de metodologias para a previsão de ocorrência de escorregamentos vem assumindo importância crescente na literatura geomorfológica e geotécnica. Dentre as metodologias de previsão destes eventos, tem se destacado a utilização de modelos matemáticos, principalmente os modelos determinísticos que são baseados em processos físicos naturais e que levam em consideração os fatores topográficos no processo de modelagem e previsão da susceptibilidade dessas áreas com o auxílio de softwares de Geoprocessamento. Desta forma, este trabalho, que faz parte de uma tese de doutoramento, buscou contribuir através da aplicação de uma metodologia para a determinação de áreas susceptíveis a escorregamentos na região da bacia de drenagem urbana do Córrego Independência na escala 1:2.000, localizada no Município de Juiz de Fora – MG, através da utilização de um modelo determinístico denominado, Modelo SHALSTAB. Os resultados apresentados neste texto referem-se a um zoneamento gerado a partir do SHALSTAB, apontando as áreas de maior a menor susceptibilidade a movimentos de massa, seguido de sua análise, levando em relação os bairros e localidades situados na bacia do córrego Independência. Acredita-se desta forma que tal abordagem possa contribuir para o aprimoramento de metodologias que possam servir como subsídio para a definição de políticas que auxiliem o uso e ocupação de áreas com morfologia de encostas que ofereçam algum tipo de risco à população ou a algum empreendimento, não só nesse município.
Article
Full-text available
Resumo A impermeabilização do solo é uma das principais consequências do processo de metropolização. A infiltração da água no solo é comprometida e afeta a recarga dos aquíferos, processo ímpar para a manutenção do equilíbrio da dinâmica dos recursos hídricos. Belo Horizonte se insere neste contexto por ser uma metrópole de configuração espacial complexa, com extensa macha urbana. Assim, este trabalho objetiva interpretar a evolução histórica de ocupação urbana nas zonas de recarga de aquíferos de Belo Horizonte. Com o auxílio de técnicas de geoprocessamento, o crescimento da mancha urbana foi sobreposto às áreas de topo. Análises geoestatísticas foram realizadas para o período entre 1918 e 2007, corroboradas por dados demográficos. Os resultados indicam uma expressiva ocupação dos topos, comprometendo severamente a dinâmica do ciclo hidrológico. Abstract The soil sealing is one of the main consequences of the metropolization. The infi ltration of water diminishes and it affects the aquifer recharge, an important process to the equilibrium of the water resources’ dynamics. Belo Horizonte is within this context because it is a metropolis of complex spatial configuration, with an extensive urban sprawl. Therefore, this work aims to interpret the historical evolution of urban occupation of the aquifer recharge zones of Belo Horizonte. With the aid of geoprocessing tools, the urban sprawl growth was superimposed on the hilltops areas. Geostatistical analyses were made to the period between 1918 and 2007, confirmed by the demographic data. The results show an expressive occupation of the hilltops, harshly compromising the water cycle dynamics.
Article
Full-text available
The city of Three Rivers, located in the southern Rio de Janeiro State, has its name due to its location near the junction of three important rivers: Piabanha, Paraibuna and Paraiba do Sul. The proximity of the three major consumer centers of the country (Rio de Janeiro, São Paulo and Minas Gerais), allied to the availability of water resources and tax incentives, have attracted industries making this an important industrial center. On the other hand the urban-industrial development also causes environmental problems such as contamination of surface water for domestic and industrial effluents. The aim of this paper is to discuss the origin of some trace elements in the waters of River Basin Paraíba do Sul, during drought and rainfall seasons in the city of Three Rivers. Hydrogeochemical analysis shows that weathering and erosion of the crystalline basement are responsible for high levels of Al and Fe observed in all seasons. The results also indicate an impairment of water quality of the Paraiba do Sul River in the urban area of Three Rivers, influenced by high concentrations of Sb , Pb, Ni, Cu and Zn, probably from industrial activities. In August 2010, the concentrations of dissolved metals exceeded the legal limits to CONAMA 357/2005 for the elements Al, Sb, Pb, Cu, Fe, Ni and Zn in the Paraiba do Sul River, Al, Cu and Sb in the Paraibuna and Piabanha rivers. Keywords: trace elements, aluminum, iron, surface waters, water quality.
Thesis
Full-text available
This research aims to produce an analysis of the changes in the use and occupation of land in Viçosa - MG through supervised classification of satellite images Landsat 5 TM sensor, of the years 1985, 1998 and 2011. Satellite images of the years mentioned above were subjected to three stages of digital processing, which are: preprocessing, enhancement of images and image classification by the method of Maximum Likelihood Classifier. After classification of the images showed that the class suffered the most changes, the class was Reforestation/Plantation, an increase of 107.25% in the period. Classes Urbanization and Vegetation/Forest/Secondary Vegetation also had a significant increase in their areas during the period analyzed which shows that, despite the population and the urban net growth in this period, forest policies and governmental incentive to keep the vegetation enabled primary and secondary forests in a better situation than the initial date of the analyzed period. The class Pasture, followed the trend of the region of the part Viçosa - MG and had a significant decrease. This decrease was mainly due to gradual replacement of pastures, mostly degraded, for reforestation and foodstuffs. At the end of the research method of supervised classification of Maximum Likelihood Classifier on satellite images Landsat 5 TM proved to be valuable for the analysis of changes in the use and occupation of the land.
Article
Full-text available
The relationship between trajectories of forest-cover change and the bio-physical and social characteristics of the landscape in the mountains of Western Honduras is addressed. Metrics of land-cover change were used to infer patterns of land-use change, using Landsat TM imagery from 1987, 1991 and 1996. With 15–20% of the land cover changing across each two-date period, the study landscape was very dynamic. Areas of reforestation were signicantly larger than areas of deforestation, across all dates. Patch size was a good indicator of economic activity. Stable patches of forest and agriculture were fewer and larger, compared to forest regrowth and clearing. Small patches of swidden agriculture were found close to roads, at lower elevations and on more gradual slopes between 1987 and 1991. Between 1991 and 1996, expansion of export coffee production resulted in forest clearings on steeper slopes and at higher elevations. Results highlight the importance of landscape metrics in monitoring land-cover change over time.
Article
Full-text available
Variables such as number of patches and mean patch size have been widely used to describe landscape structure. However, these simple, independent measurements often fail to adequately represent or track offsetting or reinforcing changes that occur from interactions between patch number, size and shape. Here, we present a synthetic `weighted mean patch size' (WMPS) index which combines information represented in patch size and number. The utility of the WMPS index, which was based on percolation theory, is demonstrated using two data sets. The first data set consisted of output from a cellular automata-based simulation of landscape response to disturbance that varied in intensity and scale. Unlike simple estimates of mean patch size, the WMPS index was highly sensitive to disturbance and varied in a consistent fashion with both intensity and scale of disturbance. The second application involved the use of historical aerial photography to compare the dynamics of tree/shrub clusters (=patches) in a subtropical savanna parkland during a period of drought (1941–1960) and a period of normal to above-normal annual rainfall (1960–1983). Contrary to expectations, mean cluster (=patch) size increased in both periods. In addition, greatest increases in mean patch size occurred during the drought period, apparently the result of higher mortality among small clusters relative to large clusters. In contrast, climate-induced vegetation dynamics indicated by the WMPS index (decrease during drought period; increase in subsequent pluvial period) tracked those of other structural measurements (cluster density, total cover, cluster growth rate) and appeared to reflect dynamic, rainfall-induced changes in patch structure associated with changes in tree and shrub canopy area and plant numbers. These examples suggest the WMPS index, by combining information on patch size and number, can preserve process-level ecological information and provide robust, functionally relevant numerical representations of landscape structure over time and in response to disturbance.
Article
Na Região dos Lagos, no estado do Rio de Janeiro, concentra-se um dos maiores centros de biodiversidade do planeta. Uma estratégia de conservação adotada para a região foi a criação de uma unidade de conservação de proteção integral descontínua, o Parque Estadual da Costa do Sol (PECSol) em 2011. O presente trabalho visou analisar a estrutura e composição da paisagem de um dos núcleos do PECSol, o Núcleo Atalaia-Dama Branca em 2016, como subsídio para a elaboração de estratégias ambientais de conservação. Foram utilizadas imagens do Google Earth, técnicas de Sistema de Informação Geográfica (SIG) e de Ecologia da Paisagem. Os resultados evidenciaram que a vegetação nativa se encontra conservada, no entanto, existem áreas de conflito espacial. A espécie exótica invasora Casuarina equisetifolia está se estabelecendo em áreas que foram degradadas anteriormente e solo exposto (praias e dunas). As métricas apontaram que os fragmentos de vegetação nativa são, na sua maioria, pequenos e encontram-se isolados. Algumas propostas de manejo são sugeridas mediante os resultados obtidos.ABSTRACTIn the Região dos Lagos, in the state of Rio de Janeiro, one of the largest biodiversity centers on the planet is concentrated. A conservation strategy adopted for the region was the creation of a discontinuous integral protection conservation unit, the Costa do Sol State Park (PECSol) in 2011. The present work aimed to analyze the structure and composition of the landscape of one part of the PECSol, the core Atalaia-Dama Branca in 2016, as a subsidy for the elaboration of environmental conservation strategies. We used Images of Google Earth, Geographic Information System (GIS) techniques and Landscape Ecology. The results evidenced that the native vegetation is conserved, however, there are areas of spatial conflict. The exotic invasive species Casuarina equisetifolia is settling in previously degraded areas and exposed soil (beaches and dunes). The metrics indicated that fragments of native vegetation are mostly small and isolated. Some management proposals are suggested using the results obtained.Keywords: Ecological Metrics, Restinga, Conservation
Article
This report describes a program, FRAGSTATS, developed to quantify landscape structure. Two separate versions of FRAGSTATS exist: one for vector images and one for raster images. In this report, each metric calculated by GRAGSTATS is described in terms of its ecological application and limitations. Example landscapes are included, and a discussion is provided of each metric as it relates to the sample landscapes. -from Authors
Article
The purpose of this study was to observe the effects of changing the grain (the first level of spatial resolution possible with a given data set) and extent (the total area of the study) of landscape data on observed spatial patterns and to identify some general rules for comparing measures obtained at different scales. Simple random maps, maps with contagion (i.e., clusters of the same land cover type), and actual landscape data from USGS land use (LUDA) data maps were used in the analyses. Landscape patterns were compared using indices measuring diversity (H), dominance (D) and contagion (C). Rare land cover types were lost as grain became coarser. This loss could be predicted analytically for random maps with two land cover types, and it was observed in actual landscapes as grain was increased experimentally. However, the rate of loss was influenced by the spatial pattern. Land cover types that were clumped disappeared slowly or were retained with increasing grain, whereas cover types that were dispersed were lost rapidly. The diversity index decreased linearly with increasing grain size, but dominance and contagion did not show a linear relationship. The indices D and C increased with increasing extent, but H exhibited a variable response. The indices were sensitive to the number (m) of cover types observed in the data set and the fraction of the landscape occupied by each cover type (P k); both m and P kvaried with grain and extent. Qualitative and quantitative changes in measurements across spatial scales will differ depending on how scale is defined. Characterizing the relationships between ecological measurements and the grain or extent of the data may make it possible to predict or correct for the loss of information with changes in spatial scale.