Um sistema de alerta precoce contra as secas e a ... SAP... · Analista de Sistemas: Angela Harada...

Um sistema de alerta precoce contra as secas e a desertificação no semiárido brasileiro.

MCTI e SEDR/MMA

III Reunião Técnica do CEMADENFortaleza, abril 2012

Coordenadores: Francisco Campello (MMA)Marcos Santana (MMA)Javier Tomasella (javier.tomasella@cemaden.gov.br)Regina Célia dos Santos Alvalá (regina.alvala@cemaden.gov.br)

Consultores: Adriana Affonso (adriana.affonso@gmail.com)Giane de Fátima Valles (giane.valles@gmail.com)Marcelo Francisco Sestini (marcelofsestini@gmail.com)Pérola Calil (calilperola@gmail.com)

Colaboradores: Rita Marcia S. P. Vieira (rita.marcia@inpe.br)Sebastião Ferraz-Neto (sebatiao.neto@inpe.br)Ana Paula M. do A. Cunha (ana.paula@cptec.inpe.br)Vanessa Canavesi (vanessa.canavesi@inpe.br)Poliana Bispo (polybispo@gmail.com)Paulo Gurgel (gurgel@dsr.inpe.br)

Analista de Sistemas: Angela Harada (angela.harada@inpe.br)

Contexto geográfico

Aridez

O Índice de Aridez (Precipitação /

Evapotranspiração Potencial),

estabelece as seguintes classes

climáticas:

•Hiper-árido < 0,03

•Árido 0,03 - 0,20

•Semi-árido 0,21 - 0,50

•Sub-úmido seco 0,51 - 0,65

•Sub-úmido úmido> 0,65

Desertificação

A Agenda 21, em seu capítulo 12, definiu a desertificação como sendo "a

degradação da terra nas regiões áridas, semi-áridas e sub-úmidas secas,

resultante de vários fatores, entre eles as variações climáticas e as atividades

humanas”.

Que é desejável em um sistema de alerta precoce?

•Deve prover as bases técnicas necessárias para a

formulação de estratégias de redução de desastres e na

formulação de ações em todos os níveis de governo e nas

organizações sociais, bem como servir de fonte de

informação para a sociedade.

• Deve permitir a integração e assimilação de dados

espaciais e temporais, sejam de caráter bio-geofísicos,

sejam de caráter sócio-econômicos, nas mais variadas

escalas temporais e espaciais.

Elementos necessários no sistema

•Módulo de monitoramento e análise (modelos de frustração desafra, de previsões de tempo e clima sazonal, vegetação, de balançohídrico e hidrológico, integrados em um SIG)

•Módulo de análise de risco (mapas de vulnerabilidade indicandoáreas de risco)

•Módulo de disseminação de informações (listas de emails,boletins, relatórios, etc)

•Módulo de apoio à tomada de decisões (mapas de análise de risco,cenários de situações de emergência, ações de contingência eresposta)

A desertificação no Brasil

•Apesar dos avanços na área de monitoramento e previsãode secas, a área de desertificação apresenta resultadosmuito incipientes.

•Procedimentos de avaliação do processo de desertificaçãosão empíricos, de aplicação muito restrita, e focados muitasvezes nos sintomas e não nos drivers (promotores) doprocesso.

•Análise temporal é ainda muito limitada, e a regionalpraticamente inexistente.

Um sistema de alerta precoce para o semiárido Brasileiro

A metodologia proposta baseia-se na identificação de IndicadoresRegionais de Desertificação (RDIs) e Áreas Ambientalmente Sensíveis(ESAs), através de uma análise multifactorial simultânea, baseada numconhecimento geral e local dos processos atuantes.

Para tal fim, usam-se informações disponíveis, incluindo imagens desatélite, informação topográfica (mapas e Modelos Digitais de Terreno –DEMs), clima, solos e informação sobre a geologia, cobertura vegetal efatores socioeconômicos, incluindo padrões de usos da terra.

Atribuem-se pesos a cada um dos fatores determinantes do processo dedegradação, o quais combinados resultam em um índice que indica asusceptibilidade de ocorrência de desertificação

Um sistema de alerta precoce para o semiárido Brasileiro

Para esse fim, informações físicas, biológicas e sócio ambientaisintegradas em um SIG.

AltimetriaGeologiaGeomorfologiaSolosInformações sócio econômicas, Vegetação…….

Foco desta abordagem é na identificação dos precursores do processo de desertificação, mas do que na detecção do processo quando ele está instalado (uso de sensores remotos)

Como se define o índice de susceptibilidade à desertificação?

DSI = Índice de sensibilidade à desertificação= (CQI*VQI*SQI*MQI)1/4

CQI = Índice de qualidade climática = Índice de aridez

SQI = Índice de qualidade do solo = (Material originário * Profundidade * Textura * Declividade)1/4

VQI = Índice de qualidade da vegetação = Classificação da vegetação= (Proteção contra erosão * Resistência à seca * Tipo de vegetação * Risco de queimadas)1/4

MQI = Índice de qualidade do manejo = (Intensidade do uso da terra * Política de proteção)1/2

A desertificação no Brasil

A maior restrição neste tipo de abordagem para o semiárido brasileiro

é a escala da informação básica, geralmente grosseira, muitas vezes em

escalas diferentes, com projeções geográficas diferentes. Isto impede o

cruzamento destas informações de uma maneira coerente.

Sendo assim, os dados básicos dos mapas de Geologia, Geomorfologia,

Solos, etc, disponíveis para o semiárido precisam ser compatibilizados e

refinados para que possam ser gerados índices de sensibilidade.

Para tal fim é necessário a reinterpretação de dados preexistentes em

diversas escalas, a partir de edição vetorial das quebras positivas e

negativas de relevo (feições onde muda a declividade do terreno e ocorrem

os contatos geológicos e geomorfológicos) geradas automaticamente, por

exemplo, a partir de dados SRTM.

Mapas de Referência: Geomorfologia Projeto RADAM BRASIL escala 1:

1.000.000

Dados SRTM (altimetria, declividade, perfil vertical, imagens sombreadas)

Imagem sombreada/GeomorfologiaRADAM

Imagem sombreada – linhas ajustadas de classes (unidades

geomorfológicas) a partir de dados SRTM

O que é a reinterpretação de bases de dados existentes?

O que esta sendo feito

•Reinterpretar mapas de Geologia a 90 m

•Reinterpretar mapas de Geomorfologia a 90 m

•Reinterpretar mapas de Solos a 90 m

•Reinterpretar mapas de Vegetação a 90 m

Mapas finalizados - geologia, geomorfologia,

pedologia, uso/cobertura da terra.

- Maranhão

- Ceará

- Rio Grande do Norte

- Paraíba

- Alagoas

- Pernambuco

- Piauí – em interpretação

SAP_CE - 2010

Base de dados – Mapas de

Referência

ProVeg – Projeto de Vegetação

(INPE) – ano base 2000

PROBIO – Projeto de

Biodiversidade (MMA) – ano

base 2002

Google Earth

Chave de Interpretação - CE

SAP_CE - 2010

COMPONENTE GEOLOGIABase de dados – Mapas de

Referência

CPRM (Companhia de Pesquisa

de Recursos Minerais

SAP_CE - 2010

COMPONENTE

GEOMORFOLOGIA

Formas de origem estrutural:

St – tabulares

SEpt – patamares

Formas de origem degradacional:

Et – tabular erosiva

Ep – pediplanos

Formas de acumulação:

Apf – planície fluvial

Atf – terraço fluvial inconsolidado (com aluvião)

Modelados de dissecação:

drv – forte dissecação em ravinas

dc – colinas fracamente dissecadas

SAP_CE - 2010

Componente Pedologia –

CE

LEGENDA CLASSES DE SOLOS

LVd LATOSSOLO VERMELHO AMARELO Distrófico

LVe LATOSSOLO VERMELHO AMARELO Eutrófico

PV PODZÓLICO VERMELHO AMARELO

PE

PODZÓLICO VERMELHO AMARELO EQUIVALENTE

EUTRÓFICO

TRe TERRA ROXA ESTRUTURADA SIMILAR

BV BRUNIZÉM AVERMELHADO

NC BRUNO NÃO CÁLCICO

PL PLANOSSOL SOLÓDICO

CE CAMBISSOLO

SS SOLONETZ SOLODIZADO

SK SOLONCHAK SOLONÉTZICO

SM SOLOS INDISCRIMINADOS DE MANGUES

Ae SOLOS ALUVIAIS Eutróficos

Re SOLOS LITÓLICO Eutrófico

Red SOLOS LITÓLICO Distrófico

REd REGOSSOLO Distrófico

REe REGOSSOLO Eutrófico

AQd SOLOS ARENOQUARTZOSOS PROFUNDOS Distróficos

Cruzamento dos temas: geologia,

geomorfologia, pedologia e

uso/cobertura

CRUZAMENTO TEMAS

Geologia

Uso e Cobertura da Terra

Geomorfologia

Pedologia

Crepani et al. 2001

Vegetação

Para cada tema devem ser atribuídos pesos (Crepani et al. 2001; Ribeiro e Campos, 2007)

para cada uma das classes interpretadas e ajustadas.

Solos

Geomorfologia

Geologia

Geologia

Geomorlogia

Pedologia

Uso/CoberturaDeclividade

Para cada tema são atribuídos pesos (Crepani et al.

2001; Ribeiro e Campos, 2007) para cada uma das

classes interpretadas e ajustadas.

Fatiamento da vulnerabilidade à degradação do solo

Crepani et al. 2001

Resultado do Fatiamento da vulnerabilidade à degradação do solo

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

RIBEIRO, F.L.; CAMPOS, S. Vulnerabilidade à erosão do solo da Região do Alto Rio Pardo, Pardinho, SP.

Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. v.11, n.6, p.628–636, 2007.

CREPANI, E.; MEDEIROS, J.S.; HERNANDEZ FILHO, P.; FLORENZANO, T.G.; DUARTE, V.;

BARBOSA, C.C.F. Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados ao Zoneamento Ecológico-

Econômico e ao ordenamento territorial. São José dos Campos: INPE, 2001. (INPE-8454-RPQ/722).

VALLES, G. F. Sensoriamento remoto e geoprocessamento aplicados à geração de uma carta de

vulnerabilidade natural à perda de solo. 1999. 161 p. (INPE-14830-TDI/1270). Dissertação (Mestrado em

Sensoriamento Remoto) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 1999. Disponível

em: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2008/03.12.14.25>. Acesso em: 28 mar. 2012.

CREPANI, E.; MEDEIROS, J. S.; AZEVEDO, L. G.; HERNANDEZ FILHO, P.; FLORENZANO, T. G.;

DUARTE, V. Curso de sensoriamento remoto aplicado ao zoneamento ecológico-econômico. São José dos

Campos: INPE, 1996. 24 p. Metodologia desenvolvida para subsidiar o Zoneamento Ecologico-Economico e

capacitar os tecnicos dos Estados da Amazonia Legal (Convenio SAE/INPE). (INPE-6145-PUD/82).

Disponível em: <http://urlib.net/sid.inpe.br/sergio/2004/05.13.15.34>. Acesso em: 28 mar. 2012.