Por Marinalva de Oliveira Lima, Valdira de Caldas Brito Vieira e Marcos Antonio de Castro Marques Teixeira
O sensoriamento remoto com base na análise de imagens de satélites é um dos meios que se dispõe hoje para otimizar os recursos dos mapeamentos, da detecção de mudanças geoambientais e agilizar a tomada de decisões das autoridades competentes. Este trabalho objetivou mostrar uma aplicação do geoprocessamento no mapeamento e classificação das espécies que compõem a cobertura vegetal da Avenida Frei Serafim, utilizando imagens de satélite de alta resolução e um sistema de informações geográficas (SIG). A Avenida Frei Serafim foi escolhida por possuir relevante número de espécies vegetais, principalmente de porte arbóreo. No desenvolvimento deste trabalho foram utilizados os softwares Access, para criação do banco de dados alfanuméricos, e o GeoMedia para associar estes dados aos atributos na imagem e quantificar a área total de cobertura vegetal . A análise foi feita através de uma imagem do satélite Quickbird do ano de 2005, com resolução espacial de 60cm. A imagem e os softwares foram cedidos pela Empresa Teresinense de Processamento de Dados. Os resultados obtidos na quantificação da área, identificação das espécies e associação dos dados alfanuméricos possibilita a geração de mapas temáticos. A metodologia aplicada mostrou-se satisfatória na quantificação e classificação da cobertura vegetal da área estudada.
Introdução
O uso do sensoriamento remoto com base na análise de imagens de satélites de alta resolução é um dos meios que se dispõem hoje para acelerar e reduzir custos dos mapeamentos e da detecção de mudanças geoambientais. Em combinação com dados de
aerofotogrametria e geodésia, com os recentes recursos do sistema de informações geográficas (SIG) e aliado ás novas técnicas de processamento e aos novos sensores, as imagens de satélites, oferecem possibilidades, ainda pouco exploradas, de gerarem informações sinópticas e precisas para avaliação e evolução de diversas variações temáticas da superfície terrestre. (PACHECO, 2001).
A fragmentação da cobertura vegetal em áreas urbana, e principalmente em vias públicas, é resultado direto do crescimento das cidades, que devido à necessidade de espaço acabam sendo substituídas ou restringidas a pequenas porções por vias para circulação de veículos e instalação de empresas.
Huerte e Warrick, (1990) e Spanner et al. (1994) realizaram estudos sobre a abundância, composição e produtividade da vegetação através de composição de sensoriamento remoto. (PACHECO, 2001).
Milano (1987) realizou um inventário de árvores das ruas de Curitiba, analisando a relação entre as necessidades de manejo e as características do planejamento da arborização urbana. Conclui que no planejamento da arborização urbana é possível diminuir o custo de manutenção da arborização através de uma adequada seleção das espécies e técnicas de manejo pertinentes.
Para Curan (1985) o sensoriamento remoto ampliou a capacidade do homem em obter informações sobre os recursos naturais e o meio ambiente, colocando-se como mais uma ferramenta complementar para facilitar trabalhos temáticos e de levantamentos (PACHECO, 2001).
Cobertura Vegetal
A cobertura vegetal vem sendo estudada ao longo de séculos, segundo os mais diferentes níveis de abordagem que incluem estudos taxonômicos, botânicos, fisiológicos e outros.
O homem, como ser social, interfere no meio ambiente, criando novas situações ao construir e reordenar os espaços físicos de acordo com seus interesses. Todas essas modificações inseridas pelo homem no ambiente alteram o equilíbrio de uma natureza que não é estática, mas que apresenta quase um dinamismo harmonioso em evolução estável e contínua.
O meio ambiente tem sofrido alterações crescentes registradas nas ultimas décadas, o que tem causado males a humanidade. A partir daí, começa a fortalecer a idéia de preservar o meio ambiente onde se vive, pois parte-se do principio que não estamos ao acaso. Se existimos é porque há um conjunto de condições favoráveis para que isso aconteça. Mais ainda estamos longe de conviver e respeitar esse princípio, pois o meio ambiente ainda é visto como se fosse uma fonte inesgotável de recursos naturais.
A vegetação como um todo, tem sido de grande importância na melhoria das condições de vida nos centros urbanos. Com o crescimento populacional das cidades, depara-se com a falta de um planejamento urbano. O clima urbano difere consideravelmente do ambiente natural. A amplitude térmica, o regime pluviométrico, o balanço hídrico e a umidade do ar são fatores diretamente afetados pelo dimensionamento e disposição da arborização urbana.
Cobertura Vegetal no Sistema Viário
As coberturas vegetais encontradas no percurso dos sistemas viários exercem função ecológica, no sentido de melhoria do ambiente urbano, estética de modo a embelezar as vias públicas da cidade, e estruturais no sentido de abrigo aos transeuntes contra a forte incidência solar da região nordeste, sobretudo.
Além da função paisagística, a cobertura vegetal urbana proporciona benefícios à população como: proteção contra ventos, diminuição da poluição sonora, absorção de parte dos raios solares, sombreamento, ambientação a pássaros.
Absorção da poluição atmosférica através dos mecanismos fotossintéticos, neutralizando os seus efeitos na população. (GUZZO. P. et al. 2007).
Outra função importante da arborização que acompanha o sistema viário é seu préstimo como corredor ecológico, interligando as áreas livres vegetadas da cidade, como praças e parques.
Entretanto, muitos são os problemas causados do confronto de árvores inadequadamente associadas a estrutura urbana, como fiações elétricas, encanamentos, calhas, calçamentos, muros, postes de iluminação, etc. Estes problemas são muito comuns, fáceis de serem visualizados e provocam, na grande maioria das vezes, um manejo inadequado e prejudicial as arvores. É comum vermos árvores podadas drasticamente e com muitos problemas fitossanitários, como presença de cupins, brocas e outros.
Frente a esta situação comum nas cidades brasileiras, soma-se o fato da escassez de arvores ao longo das ruas e avenidas. Neste sentido, é fundamental considerarmos a necessidade de um manejo constante e adequado voltado especificamente para arborização de ruas. Este manejo envolve etapas simultâneas de plantio, condução das mudas, podas e extrações necessárias (CAVALHEIRO e DEL PICCHIA, 1992).
Oliveira (1997) fez um levantamento das áreas públicas de São Carlos e obteve dois índices diferentes. O primeiro, denominado percentual de áreas verde (PVA), foi estimado para grandes áreas da cidade que o autor chamou de unidades de gerenciamento. Neste índice entraram todas as áreas verdes publicas da cidade, independentemente da sua acessibilidade a população. Diferentes valores foram obtidos para as diferentes unidades de gerenciamento. Em seguida, o autor calculou o índice de áreas verdes (IAV), considerando somente aquelas áreas verdes públicas de acesso livre para a população. Neste caso os índices foram obtidos para cada setor da cidade. Também chegou ao índice de áreas verdes para a cidade como um todo. O valor obtido foi de 2.65m²/hab. Segundo o autor este último índice é um indicador de qualidade de vida da população, expressando a oferta de área verde “per capta”.
O objetivo deste trabalho foi quantificar e classificar a área com cobertura vegetal na Avenida Frei Serafim em Teresina Piauí e elaborar um cadastro georreferenciado das árvores existentes, visando à formação de um banco de dados relacional dessas espécies para auxiliar no monitoramento, manejo e gestão da arborização pública.
Metodologia
A área de estudo foi a Avenida Frei Serafim, que tem inicio na igreja São Benedito e termina na ponte Juscelino Kubitschek sobre o rio Poti em Teresina-PI.
A cidade está localizada entre 5º05’12”s. e 42º48’42”w, ocupando atualmente uma área de 243,31Km² da margem direita do rio Parnaíba, na porção do médio curso dessa bacia hidrográfica, onde recebe um de seus grandes afluentes: o rio Poti. Pertence à formação de relevo Serra Grande, com altitude de 865,0m (LIMA, 1996).
Coleta e análise de dados
A identificação espacial e quantificação das espécies que compõe a cobertura vegetal da Avenida Frei Serafim foi feita através de pesquisa in locu, com o auxilio de uma planilha padronizada contendo campos relativos a características qualiquantitativas e croqui da área de estudo para identificação posterior na imagem de satélite.
O levantamento de parâmetros métricos foi realizado com utilização de trenas para medir o DAP, raio das copas e hipsômetro para medir a altura dos indivíduos arbóreos.
Todos os dados levantados em campo foram lançados em uma planilha do programa Microsoft Excel para as devidas correções e posterior exportação para programa de banco de dados Microsoft Access.
Sobre a imagem georreferenciada (com coordenadas verdadeiras) no formato geotiff, foram inseridos pontos representando cada árvore com ajuda de croqui da área de estudo. Estes pontos receberam um número ou chave de identificação (ID), igual ao recebido pelas árvores em campo, para posteriormente fazer conexão com o banco de dados Access associando os dados alfanuméricos coletados, com as geometrias (pontos) espaciais inseridas sobre a imagem.
A figura 1a mostra uma imagem do trecho estudado obtida pelo satélite Quickbird no ano de 2005 bandas 1, 2 e 3 com resolução de 60cm, cedida pela Empresa Teresinense de Processamento de Dados – PRODATER.
Na figura 1b observa-se um recorte com polígonos digitalizados que passaram a representar a copa das árvores para determinação das respectivas áreas utilizando-se o software GeoMedia 6.
Figura 1 – Polígonos digitalizados sobre a imagem do satélite Quickbird, ano 2005,
e polígonos na área de trabalho, sem a imagem
Os pontos representativos das árvores observadas em campo depois de inseridos sobre a imagem e associados ou relacionados à tabela alfanumérica do banco de dados Access através das chaves ou id e após conexão no GeoMedia 6.0, gerou a tabela de atributos mostrada na figura 2.
Figura 2 – Tabela de atributos, gerada no GeoMedia 6.0 após conexão com o banco de dados alfanumérico
Resultados e Discussão
Os resultados mostraram que a composição vegetal da Avenida Frei Serafim é bastante variada em espécies e tamanhos. A maioria das árvores que compõem esta cobertura vegetal é de grande porte e adulta, algumas são centenárias, datando do inicio da abertura da avenida nos anos de 1800.
Foram encontrados 37 tipos diferentes, totalizando 392 indivíduos (Tabela 1), sendo que deste total 46% dos indivíduos identificados, ou seja, 180 exemplares são da espécie oiti (Licania tomentosa o que discorda da recomendação da ISA (International Society of Arboriculture) de que cada espécie não deve passar de 15% dos plantios). Esta espécie está distribuída em toda extensão da avenida, com maior predominância no canteiro central. É uma espécie de grande porte, com vasta copa e de fácil manejo, o que proporciona pouco investimento de mão de obra, tempo e recursos financeiros além de proporcionar uma grande área de sombreamento, ajudando a amenizar as altas temperaturas e a incidência da radiação solar sobre os transeuntes que por ela trafegam, assim como também reduz os efeitos da poluição atmosférica. Deste total observado, onze exemplares não tiveram sua espécie identificada.
Tabela 1 – Identificação e quantificação das espécies observadas na Avenida Frei Serafim
Em Curitiba, em um levantamento semelhante, 18 espécies das 93 verificadas representam 92% da população arbórea levantada e em Maringá, das 75 espécies, 96,6% eram representadas por 15 espécies. (TIMO, 2001).
A área da cobertura vegetal total encontrada foi de 16.234m², dentro de uma área de estudo de 91.944m², ou seja, para cada metro quadrado de estudo tem apenas 0,176m² de cobertura vegetal. Segundo Cavalheiro e Del Picchia (1992) não existe um índice especifico ou adotado de cobertura vegetal por metro quadrado no sistema viário. Estes mesmos autores relatam ainda que em consulta feita por carta, junto a ONU e OMS, não existe um índice especificando a área indicada de cobertura vegetal per capta ou metro quadrado, negando assim a assertiva de que estas organizações considerariam ideal que cada cidade dispusesse de 12m² de área verde/habitante, afirmação amplamente divulgada no Brasil.
A maior concentração dos indivíduos arbóreos está localizada no canteiro central (Figura 3 e Tabela 2) e estes não possuem nenhum tipo de manejo, pois já são adultos e seus galhos geralmente não atrapalham o trânsito de veículos e pedestres, e não são passíveis de conflito com a rede elétrica, assim desempenham com eficácia sua função de sombreamento, já que por ali trafegam milhares de pedestres diariamente.
Figura 3 – Mapa temático da cobertura vegetal gerado no GeoMedia 6.0
Tabela 2 – Localização e distribuição das árvores observadas na Avenida Frei Serafim
A rede elétrica passa somente sobre as calçadas, deixando o canteiro central livre, e todas as árvores observadas nas calçadas laterais da avenida estão em conflito com a rede elétrica e apesar disso o manejo para livrar da fiação ou poda de segurança foi o que apresentou menor índice de execução (Tabela 3). As árvores localizadas nas calçadas, além de estarem em conflito com as estruturas urbanas como as redes elétricas, calçadas, etc, quase todas estão acometidas por algum tipo de praga. As condições inadequadas e conflituosas fazem com que o conjunto de indivíduos perca sua função principal de amenizar as altas temperaturas locais como sombreamento e absorção de raios solares e suscetíveis a pragas.
A poda tem a função de adaptar a árvore e seu desenvolvimento ao espaço que ela ocupa.
Nos indivíduos observados a poda de formação ou condução foi o tipo de manejo encontrado na maioria dos indivíduos (Tabela 3), este manejo deve ser realizado nos galhos o mais cedo possível, para evitar cicatrizes muito grandes e desnecessárias. O manejo com a poda de formação na fase jovem sempre é uma mutilação, devendo ser executada com cuidado. Deve-se conhecer o modelo arquitetônico da espécie, considerando, portanto, o futuro desenvolvimento da copa no espaço em que a árvore está estabelecida. Galhos baixos que dificultarão a passagem de pedestres e de veículos deverão ser eliminados precocemente. A poda de manutenção ou limpeza é utilizada para eliminar basicamente galhos senis ou secos, que perderam sua função na copa da árvore e deixar livre as estruturas urbanas. Este tipo de manejo geralmente é realizado sem técnicas e comprometendo as funções básicas da árvore e tecnicamente é semelhante à poda de manutenção, com a diferença de ser praticada em galhos normalmente vitais ou não preparados pela árvore, para o corte. Esta poda é executada geralmente para livrar de conflitos com a rede elétrica e requer cuidados especiais para não causar danos desnecessários.
Tabela 3 – Tipo e quantificação de manejo/poda observados
O controle da saúde das árvores deve ser feito regularmente. Os problemas mais freqüentes são formigas, lagartas, fungos e cupins. Na arborização urbana estes problemas podem ser ainda mais agravados pela falta de monitoramento, sendo conhecido geralmente tardiamente para o individuo. A arborização da Avenida Frei Serafim funciona como corredor ecológico interligando a fauna de praças, parques, ruas e avenidas. Neste caso um problema fitossanitário pode se espalhar por diversas áreas da cidade e ainda pela estrutura dos imóveis, neste caso, infestar com cupim. Conforme dados da Tabela 4 a quantidade de árvores observadas com ocorrência de cupim é bastante significativa, pois em um universo de 392 indivíduos estudados 90 ou 22,96% estão infestados pela praga.
Tabela 4 – Condições fitossanitárias e quantidade de indivíduos acometidos
Conclusões
Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que embora tenham sido identificados problemas de conflito entre os indivíduos e a estrutura urbana (rede elétrica e calçadas) e outros de ordem fitossanitária, a arborização da Avenida Frei Serafim desempenha todas as funções básicas de sombreamento, absorção da poluição atmosférica, proteção contra os raios solares, paisagística e abrigo à fauna, já que existem muitas espécies frutíferas.
O uso de geotecnologias como o Geoprocessamento e o Sensoriamento Remoto, configurou-se como importante ferramenta no monitoramento da arborização urbana uma vez que a utilização da imagem de satélite de alta resolução se mostrou bastante eficiente na quantificação da cobertura vegetal, assim como na localização espacial dos indivíduos para inserção dos pontos representando os indivíduos levantados em campo.
A utilização do GeoMedia, apresentou fácil manipulação e facilitou na compreensão e associação da planilha contendo os dados alfanuméricos dos indivíduos observados e medidos, com os pontos inseridos na imagem. Todos os dados colhidos e analisados poderão ser armazenados, visualizados e manipulados ou somente visualizadores para monitoramento, manejo e conhecimento dos problemas e necessidades da arborização urbana, possibilitando a geração de mapas temáticos por espécies, altura, fitossanidades dentre outros que julgue necessário o usuário.
Dessa forma, esperamos que este trabalho possa de alguma forma auxiliar o gerenciamento dos recursos ambientais no âmbito da administração pública ou privada.
Agradecimentos
Aos orientadores deste trabalho e a Empresa Teresinense de Processamento de Dados – PRODATER.
Marinalva de Oliveira Lima
nalvalimasr@hotmail.com
Valdira de Caldas Brito Vieira
valdirabrito@hotmail.com
Marcos Antonio de Castro Marques Teixeira
macquete@yahoo.com.br
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Referências
CAVALHEIRO, F. DEL PICCHIA, P.C.D. Áreas verdes: Conceito e diretrizes para o planejamento.
Disponível em: <http://educar.sc.usp.br/biologia/prociencias/areasverdes/html /prociencias/areasverdes.html>. Acesso em: 23 mar. 2006.
GUZZO. P. et al. Arborização Urbana: A cidade. Disponível em <http://educar.sc.usp.br/biologia/prociencias/arboriz.html>, Acesso em: 14 maio 2007.
LIMA, I. M. M. F. Revalorizando o verde em Teresina: O Papel das Unidades Ambientais. In: Cadernos de
Teresina. Revista Informativa e Cultural da Fundação Monsenhor Chaves. Teresina, Ano X, n. 24, Dezembro de 1996, p. 55-84.
MILANO, M. S. O planejamento da arborização, as necessidades de manejo e tratamentos culturais das árvores de ruas de Curitiba-PR. Revista Floresta, n.17 p. 15-21, 1987. Disponível em: <www.floresta.ufpr.br/revistafloresta>, Acesso em: 25 jun 2007.
OLIVEIRA, C.H. Planejamento ambiental na cidade de São Carlos/SP com ênfase nas áreas públicas e áreas verdes: diagnóstico e propostas 1997. 181p. (Dissertação de Mestrado) Universidade Federal de São
Carlos, São Paulo. 1997. Disponível em: <www.lapa.ufscar.br/ pdf/dissertação_mestrado>. Acesso em: 17 maio 2007.
PACHECO, A.P, Sensoriamento Remoto Multiespectral aplicado à cobertura vegetal de Mata Atlântica.
Revista da Comissão Brasileira de Geodésia. Disponível em: <www.geodesia.ufsc.br>, Acesso em: 30 de maio de 2007.
TIMO, T. P. C. Caracterização, analise e elaboração de um banco de dados georreferenciado para arborização viária urbana da cidade de Luiz Antônio -SP. (Monografia), Universidade Federal de São Carlos. Disponível em:< http://www.lapa.ufscar.br/pdf/dissertação_mestrado>, Acesso em: 17 de maio 2007.
