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ANÁLISE DA EXPANSÃO TERRITORIAL DO MUNICÍPIO DE RIO
PARANAÍBA NO PERÍODO DE 2000 A 2013 ATRAVÉS DE IMAGENS DO
GOOGLE EARTH PRO
Daniel Firmino Diniz
Universidade Federal de Viçosa - Campus de Rio Paranaíba – MG
Tatiane Andrade Rezende
Universidade Federal de Viçosa - Campus de Rio Paranaíba – MG
Pablo Henrique Pacheco
Universidade Federal de Viçosa - Campus de Rio Paranaíba – MG
Resumo – O objetivo do trabalho é fazer
uma análise do crescimento territorial
utilizando processamento digital de imagem
via satélite do município de Rio Paranaíba, a
fim de estimular uma discursão sobre a
criação de um plano diretor que regularize as
futuras expansões visando um crescimento
urbano com mais responsabilidade e visão
ambiental. Imagens obtidas no software
Google Earth Pro que utiliza satélite de
grande resolução espacial captadas nas datas
de 22 de abril de 2000 e 19 de agosto de 2013
foram processadas no Spring e preparadas
para obtenção visual, numérica e percentual
das áreas desejadas e nele classificadas.
Palavras-Chave – crescimento urbano,
urbanização, rio paranaíba, expansão
territorial.
I. INTRODUÇÃO
Rio Paranaíba até o ano de 2007 tinha sua
economia dependente exclusivamente da
produção agrícola. A partir da implantação do
campus da Universidade Federal de Viçosa a
cidade passou por uma extraordinária expansão
da área urbana. A chegada de estudantes,
professores e funcionários vêm provocando uma
grande revolução na cidade. A demanda por
moradia, transporte, alimentação, comércio,
lazer dentre outras necessidades, vem gerando
um crescimento desordenado, sem legislação, e
sem controle (STEPHAN et al., 2013).
Os grandes beneficiados por esta expansão
como os prefeitos, diretores do campus,
proprietários de terras e agentes imobiliários não
se sensibilizaram por planejar a forma com que
se daria esse crescimento. Assim, novos
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loteamentos foram criados à medida que se
necessitavam de mais edifícios residências para
atender a nova demanda populacional. O
problema foi que no lugar antes verde com
vegetação nativa e/ou plantações agrícolas agora
abriga construções sem a preocupação com
arborização ou áreas verdes.
Os problemas surgiram em velocidade e em
grande escala, com dificuldades para sua gestão
e têm sido apenas postergados e amplificados.
Inicialmente, com a procura de alojamentos,
moradores subdividiram suas moradias ou
construíram pequenos apartamentos em seus
terrenos. Rapidamente houve uma inflação nos
preços de moradia. Os proprietários de terras
vislumbraram oportunidades de transformar
área rural em urbana, multiplicando o seu
patrimônio privado. Lotes se valorizaram
rapidamente e muitas pessoas ficaram ricas em
poucos meses. A administração permite a
expansão, sem estabelecer regras e sem medir as
consequências. A UFV assistiu impassível ao
fenômeno (STEPHAN et al., 2013).
Situada às margens da rodovia estadual MG-
230 a aproximadamente dois quilômetros do
início do perímetro urbano no ano de 2007 o
campus universitário direcionou o crescimento
urbano da cidade. A maior parte do crescimento
da cidade se deu nesta direção pela valorização
imobiliária imposta pela menor distância à
universidade. Assim, a cidade ficou
imaginariamente dividida entre a cidade antiga e
a cidade nova, termo que será usado neste
trabalho para ilustrar o espaço estudado.
Com topografia levemente íngreme, onde o
início da cidade (mais próximo ao campus)
situa-se a 1100m de altitude e a região mais
afastada situa-se a cerca de 1040m (Dados
extraídos do TOPODATA), moradores
residentes na região mais baixa sofrem com
problemas de infraestrutura ocasionada pelo mal
planejamento da região expandida.
O mais grave desses problemas refere-se a
drenagem de águas pluviais que não existe ou
existe de forma precária e insuficiente. Desta
forma, quando ocorrem chuvas mais intensas, o
volume de água que escoa na periferia da cidade
antiga proveniente do acúmulo do escoamento
da cidade nova e antiga é muito alto e provoca
transtornos aos moradores.
Outro problema do crescimento desordenado
da cidade é a preocupação com áreas verdes e
arborização dos novos loteamentos. Esse
problema ocorre na cidade nova e será o tema
foco deste trabalho.
A base referencial deste texto foi construída
principalmente a partir do trabalho de Ítalo
Stephan e Thaíse latini que fizeram estudos
sobre a implantação do campus universitário na
cidade de Rio Paranaíba e levantaram dados
quantitativos da expansão territorial e também
do trabalho de Lucy Ribeiro Ayach, Elias
Rodrigues da Cunha, Leandro Félix da Silva e
Vitor Matheus Bacani que utilizaram o mesmo
método de mapeamento com o uso de imagens
do Google Earth. O trabalho atual faz uma
análise dos dados apresentados por estes autores
além de classificar o uso do solo separando-os
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em quatro tipos: áreas verde (vegetação baixa) ,
área construída (construções e ruas e calçadas),
solo exposto (lotes vagos sem vegetação) e
arborização (concentração de arvores).
Utilizando para tal o geoprocessamento,
resultando assim em um número mais fiel a
realidade.
II. MATERIAL E MÉTODOS
Área de estudo – O município de Rio
Paranaíba está localizado na mesorregião do
Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba (IBGE/2008)
e microrregião de Patos de Minas (Fig. 1). Está
inserida na carta de São Gotardo na escala
1:100.000 entre as latitudes 19°00’S e 19°30’S
e longitudes 46°00’W e 46°30’W. A altitude
aproximada da sede do município é de 1070 m
distando 340 Km da capital.
Figura 1. Localização do Município de Rio
Paranaíba, Minas Gerais, Brasil.
O mapeamento do uso do solo foi realizado a
partir da classificação visual de duas imagens de
alta resolução do satélite GeoEye capturadas no
sitio do Google Earth nas datas de 22 de abril de
2000 e 19 de agosto de 2013. A partir da escala
informada no programa Google Earth Pro no
momento da extração da imagem de resolução
igual a 4800pixel x 2959pixel foi possível
encontrar a resolução espacial da imagem, que
foi calculada em 1,07 m. Desta forma a
classificação conseguiu resolver elementos
maiores que 2,00m pela definição de Meneses
(2012).
Processamento digital de imagens – A
imagem capturada no Google Earth é salva no
formato bitmap (JPEG) no Photoshop este
arquivo é, então, convertido para o formato TIFF
e posteriormente no Impima é convertido para o
formato de SPG. A imagem foi georreferenciada
no sistema de projeção cartográfica Transversal
Universal de Mercator (UTM) datum WGS84,
coordenadas planas, com o auxílio do programa
Spring e exportada no foramto GeoTIFF,
conforme fluxograma (Fig. 2)
Figura 2. Fluxograma da metodologia utilizada.
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O corte da área de estudo foi feita com o
auxílio do programa QGIS que oferece uma
forma mais simplificada dessa ferramenta
quando comparado ao Spring. Foi feito então um
polígono delimitando a região urbana nas duas
imagens (2000 e 2013) e também uma
sobreposição do polígono da imagem de 2013
sobre o a imagem de 2000 de maneira a
representar a área que foi expandida. A partir
destes polígonos foram feitos os cortes que
resultaram nas seguintes imagens: limite urbano
de Rio Paranaíba no ano de 2000 (Fig. 3a), limite
urbano de Rio Paranaíba no ano de 2013 (Fig.
3b), sobreposição do limite urbano do ano de
2013 sobre a imagem de 2000 (Fig. 3c), e
subtração do limite de 2013 pelo limite de 2000
(Fig. 3d) resultando em uma imagem que
representa apenas a área expandida.
Figura 3. Cortes feitos nas imagens para
classificação.
A análise visual pode ser definida como o ato
de examinar uma imagem com o propósito de
identificar objetos e estabelecer julgamentos
sobre suas propriedades. Durante o processo de
interpretação, as seguintes atividades são
realizadas quase simultaneamente: detecção,
reconhecimento, análise, dedução, classificação,
avaliação da precisão. Além disso, a
interpretação visual se baseia em sete
características de imagem no processo de
extração de informações, tais elementos como:
tonalidade/cor, textura, padrão, localização,
forma, sombra e tamanho (NOVO 2008).
A diferenciação dos objetos e a extração das
informações foram realizadas por meio da
utilização de métodos que se apoiaram no
processo de extração de informações pelo
método da classificação de imagens “pixel a
pixel”, conforme descrito em Santos (2010).
Amostras – Para classificação do uso do solo
pelo programa Spring, foram coletadas amostras
de pixel das regiões a serem processadas na
imagem de 2000 (Tabela 1) e na imagem de
2013 (Tabela 2). A coleta em ambas as imagens
se justifica pela diferença de qualidade e
tonalidade de cor de uma imagem para outra.
Como o intervalo de captação das imagens pelo
satélite foi de 13 anos, melhorias tecnológicas
no sensor ou condições climáticas no dia da
captação podem ser os motivos que justificam a
maior qualidade da imagem de 2013.
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Tabela 1 – Modelo de amostras de pixel para Tabela 2 – Modelo de amostras de pixel para
as imagens do ano de 2000. as imagens do ano de 2013.
III. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Após o processamento do computador com
base nas amostras inseridas no programa o
resultado obtido da classificação assistida do
uso do solo no perímetro urbano delimitado na
cidade de Rio Paranaíba foi gerado de forma
temática como ilustrado nas figuras de 4 a 7. Os
resultados numéricos destas classificações
seguem abaixo na ordem das imagens
classificadas.
Limite urbano de Rio Paranaíba no ano
de 2000 – A área total da cidade nesta data foi
calculada em 149,77 hectares (ha) sendo 93,33
ha de área construída (ruas e casas) e 25,23 ha
de área arborizada. Os demais resultados
encontram-se na tabela 3. Observa-se então que
a área construída era de 62,31% e a área
permeável 37,68% sendo que 16,85% da área
total é representado por região arborizada.
Tabela 3 – Cálculo de áreas por Geo-classe (ha)
do limite urbano no ano 2000.
Limite urbano de Rio Paranaíba no ano
de 2013 – A área total da cidade nesta data foi
calculada em 277,31 hectares (ha) sendo 159,03
ha de área construída (ruas e casas) e 19,99 ha
de área arborizada. Os demais resultados
encontram-se na tabela 4. Observa-se então que
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a área construída nessa data representava
57,34% do total e área permeável era de 42,64%
sendo que apenas 7,2% da área total é
representado por região arborizada. Vale
ressaltar, que nesta classificação grande parte
da expansão da cidade ainda se encontrava sem
construções (lotes vazios) como pode ser visto
na figura 5 nas regiões em amarelo situadas na
região expandida. Portanto, quando nestes lotes
forem construídos as edificações a área
permeável será menor ainda que o resultado
encontrado.
Tabela 3 – Cálculo de áreas por Geo-classe (ha)
do limite urbano no ano 2000.
Sobreposição do limite urbano do ano de
2013 sobre a imagem de 2000 –
Na classificação desta imagem houve uma
interpretação errônea do programa ao
interpretar uma grande área de plantação como
área construída. Isso ocorreu devido a
coloração dessas regiões serem a mesma, de cor
esbranquiçada (Fig.3c região infeior). Na
imagem classificada (Fig.6) a cor vermelha
representa área construída, e nessa imagem
pode ser notado que a região de plantação está
nesta cor, identificando-a como construção.
Desta forma, não será representados os valores
obtidos nesta classificação.
Subtração do limite de 2013 pelo limite de
2000 – Esta imagem representa apenas a área
expandida na cidade nesse intervalo de tempo.
A área total desta expansão foi calculada em
127,61 hectares (ha) sendo 64,22 há de área
construída (ruas e casas) e apenas 2,52 ha de
área arborizada. Os demais resultados
encontram-se na tabela 4. Observa-se então que
a área construída nessa data representava
50,30% do total e a área permeável 49,7%
sendo que menos de 2,00% da área total é
representado por região arborizada. Frisando
que nesta classificação grande parte da
expansão da cidade ainda se encontrava sem
construções.
Tabela 4 – Cálculo de áreas por Geo-classe (ha)
da expansão da urbana no intervalo de tempo.
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Figura 4. Classificação do limite urbano (2000)
Figura 5. Classificação do limite urbano (2013)
Figura 6. Sobreposição do limite urbano do ano
de 2013 sobre a imagem de 2000.
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Figura 7. Área de expansão de Rio Paranaíba
no intervalo de anos de 2000 a 2013.
Figura 8. Legenda das figuras 4 a 5.
IV. CONCLUSÕES
A área urbana aumentou de 2000 a 2013
127,61 ha representando um aumento de
85,24%. Segundo Stephan et al., (2013) entre
2009 e 2012 a área urbana de Rio Paranaíba
expandiu 79%. Conclui-se assim que o
crescimento no intervalo do ano 2000 ao ano de
2009 foi de aproximadamente 6,00%. Fato este
que demostra tamanha influência da
implantação do campus universitário citado por
Stephan nesta expansão extraordinária da
cidade de Rio Paranaíba.
A pequena porcentagem de arborização da
região expandida, menos de 2%, retrata a falta
de preocupação por parte de autoridades
municipais por questões ambientais no
planejamento urbano.
A arborização urbana traz diversos
benefícios no qual destacam-se a importância
das árvores como filtro ambiental, reduzindo os
níveis de poluição do ar através da fotossíntese;
a mitigação da poluição sonora pelos obstáculos
que oferece à propagação das ondas sonoras; o
equilíbrio da temperatura ambiente graças à
sombra e evapotranspiração que realiza; a
redução da velocidade dos ventos; a redução do
impacto das chuvas; a atração para a avifauna e,
sobretudo, a harmonia paisagística e ambiental
do espaço urbano. Justificando assim a
necessidade de maior preocupação quanto a
programas de incentivos e a plantação de
árvores por parte da prefeitura e moradores.
No intervalo de tempo estudado houve
aumento de 66,54 ha de área construída
reduzindo a área permeável e aumentando
assim o escoamento superficial sentido cidade
antiga. Como a drenagem urbana é precária, em
tempos de chuvas mais fortes os moradores
passam por transtornos como: dificuldade para
atravessar ruas, invasão da água às moradias,
danos na pavimentação das ruas e calçadas,
acúmulo de lixos carreados pelas enxurradas
dentre outros. Isto mostra, que além da
preocupação com arborização, é necessário
maior investimento em infraestrutura de
drenagem urbana.
O processo pelo qual se fez esse estudo e os
resultados encontrados foram satisfatórios. O
uso das imagens obtidas pelo Google Earth tem
a grande vantagem de ser gratuita, já que
imagens compradas são caras e oferecidas
apenas para casos de grande de área mapeada.
No Google Earth foi encontrado imagens da
área estudada em datas mais recentes, porém
com nitidez baixa. Isso torna então a opção
limitada a data e também a qualidade disponível
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no programa. No caso de imagens baixadas no
Google Earth, o processo de
georreferenciamento é indispensável, pois essas
imagem vem em formato TIFF sem
coordenadas geográficas. Com esse processo as
imagens adquirem coordenadas conhecidas em
um sistema de referência pré-estabelecido,
eliminando erros de posicionamento da
imagem.
V. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AYACH, L. R.; CUNHA, E. R.; SILVA, L. F.;
BACANI, V. M. Utilização de imagens
Google Earth para mapeamento o uso e
cobertura da terra da bacia hidrográfica do
Córrego Indaiá, MS. Disponível em:
http://goo.gl/Q7BMnS. Acesso em: 25 jun.
2015.
SILVA, M. D.; GALVÍNCIO, J. D.;
PIMENTEL, R. M. M. Diagnóstico da
ocupação vegetacional do município de Brejo
da madre de deus, Pernambuco, Brasil, através
do sensoriamento remoto. Revista Brasileira
de Geografia Física, Vol. 1, No 2, nov., 2009.
STEPHAM, I.; LATINI, T. O impacto da
implantação de um campus universitário em
Rio Paranaíba, MG. Disponível em: http://
http://periodicos.uesb.br/index.php/ascmpa/arti
cle/view/4446. Acesso em: 25 jun. 2015.
MOREIRA, M. A.; ADAMI, M.; RUDORFF,
B. F. T. Uso de imagens do Google Eath
capturadas através do software Stich map e
do TM/Ladsat-5 para mapeamento de
lavouras cafeeiras – nova abordagem
metodológica. Disponível em: http:// http://
http://www.dsr.inpe.br/sbsr2011/files/p0616.p
df. Acesso em: 25 jun. 2015.
