Geotecnologias e desastres naturais

Geotecnologias e prevenção de desastres naturais: o caso dos
mapeamentos de áreas de risco no Estado de São Paulo, elaborados
pelo Instituto Geológico/SMA

Márcia Helena Galina1
Antonio Carlos Moretti Guedes2
Márcia Maria Nogueira Pressinotti3
Pedro Carignato Basílio Leal4
Osvaldo Souza Coutinho5

RESUMO

Com um histórico de desenvolvimento de pesquisas e atividades operacionais
relacionadas a desastres naturais desde a década de 80, o Instituto Geológico/SMA é uma das
instituições de referência na realização de mapeamentos de áreas de risco no Estado de São
Paulo. O presente trabalho teve como objetivo descrever como as geotecnologias auxiliaram nos
processos de coleta, processamento, análise e geração de informações com referência espacial,
envolvidas nos trabalhos sistemáticos de mapeamento de risco em diversos municípios do
território paulista. Procurou-se ainda elencar os avanços metodológicos alcançados ao longo das
quatro versões do projeto e, de forma complementar, discutiu-se a questão dos entraves
operacionais, assim como as perspectivas futuras na área, as quais apontam para soluções
geotecnológicas com base na conectividade, compartilhamento de bases e em sistemas
interativos em substituição ao formato analógico e desintegrado, convergindo para o aumento da
eficiência no processo de planejamento e gestão pública territorial, sobretudo no que diz respeito
ao processo da reestruturação do espaço com vistas à prevenção de desastres naturais e seus
desdobramentos.

ABSTRACT

Geologic Institute of São Paulo has been performing research and operational
activities related to natural disasters since the 80's. Because of this experience, in nowadays, this
institution is considered a reference in the mapping of risk areas in the State of São Paulo. This
study aimed to describe how the geotecnologies helped in the process of collecting, processing,
analysis and generation of information with spatial reference involved in the work of systematic
mapping of risk, in various cities of Sao Paulo State. Methodological advances achieved over the
four versions of the project was discussed and, additionally, the issue of operational obstacles and
future prospects in the area, which point to geotecnologies solutions based in connectivity, sharing
of databases and interactive systems instead of the analog and disintegrated data format solutions.
These solutions, when implemented, will provide the increase of the efficiency in the process of
territorial planning and public management, particularly with regard to the restructuring of the
spatial arrangement in order to prevent natural disasters and their consequences.

Palavras-chave: Geotecnologias, Mapeamento de Risco, Instituto Geológico/SMA de São Paulo

Núcleo de Geoprocessamento, Instituto Geológico, Av. Miguel Stéfano, 3900, Água Funda, CEP 04301-301, São Paulo, SP
¹marciagal@igeologico.sp.gov.br
²acguedes@igeologico.sp.gov.br
³mpressinotti@igeologico.sp.gov.br
4
pedro.leal@igeologico.sp.gov.br
5
ocoutinho@igeologico.sp.gov.br

13o Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental Página 1

1- INTRODUÇÃO E OBJETIVOS

O Instituto Geológico, órgão dedicado à pesquisa em Geociências, vinculado à Secretaria
do Meio Ambiente de São Paulo, vem se dedicando ao desenvolvimento de pesquisas e
atividades operacionais relacionadas a perigos geológicos e análise de risco desde a década de
80. O episódio deflagrador se deu em 1988, quando houve a solicitação por parte do Governo do
Estado de São Paulo de um estudo específico sobre as instabilidades na Serra do Mar, em virtude
do grande número de eventos de deslizamentos e acidentes com vítimas fatais, ocorrido no verão
de 1987-1988 (SÃO PAULO, 1988). Nesse estudo, realizado em conjunto com outras instituições
públicas do Estado de São Paulo (IPT, Instituto Florestal, Instituto de Botânica, CETESB) foram
obtidos produtos na escala regional - 1:50.000 e 1:100.000, os quais apresentaram diretrizes e
metas de curto e médio prazo, bem como linhas de ação com caráter preventivo e corretivo.
Daí em diante, ações de planejamento passaram a ser implementadas por meio da
elaboração das cartas geotécnicas (1989 - Guarujá, 90/92 – Ubatuba, 94/96 – São Sebastião, 95
– Cubatão, 98/05 – SIIGAL) e de ações emergenciais, sendo que, estas últimas foram traduzidas
na definição e operação do Plano Preventivo de Defesa Civil específico para escorregamentos na
Serra do Mar – PPDC, a partir de 1989, por meio do qual o Instituto fornece assessoria técnico-
científica à Defesa Civil Estadual.
Mais recentemente, em 2004, firmou-se também um termo de cooperação técnica entre o
Instituto Geológico e a Casa Militar do Governo do Estado de São Paulo, por meio da
Coordenadoria Estadual de Defesa Civil (CEDEC), que se traduziu em projetos de mapeamento
de áreas de risco, em municípios de diferentes regiões do estado, com a finalidade de subsidiar
ações dos gestores públicos, no sentido de gerenciamento das situações de risco, com vistas à
minimização e prevenção de desastres naturais (VEDOVELLO, 2009).
Utilizando o apoio de diferentes geotecnologias, as áreas potencialmente suscetíveis foram
objeto de estudos geológico-geotécnicos visando a delimitação e hierarquização de setores de
risco aos processos do meio físico. Muitas dessas ações de suporte foram concentradas no
núcleo de Geoprocessamento do Instituto, como forma de otimizar recursos, processar os dados e
uniformizar padrões espaciais.
Nesse sentido, o presente trabalho objetivou descrever como as geotecnologias auxiliaram
nos processos de coleta, processamento, análise e geração de informações com referência
espacial, envolvidas nos trabalhos sistemáticos de mapeamento de risco. Procurou-se ainda
elencar os avanços metodológicos alcançados ao longo das quatro versões do projeto e, de forma
complementar, discutiu-se a questão dos entraves operacionais assim como as perspectivas
futuras na área.

2- MATERIAIS E METODOLOGIA

Segue a descrição dos materiais (infraestrutura institucional e bases de dados) e das
metodologias, quanto ao tratamento geoespacial dos dados, que foram ajustados e aperfeiçoados
ao longo das quatro edições dos projetos de mapeamento de áreas risco no território paulista.

2.1- Materiais

2.1.1-Infraestrutura de equipamentos e softwares

Além da infraestrutura de informática, composta por computadores desktop multiusuários,
servidores de acervo de dados espaciais e de aplicações, e periféricos suplementares, o Núcleo
de Geoprocessamento dispõe de Plotters HP A3 e A0, scanner 4500 HP A0, receptor GPS XB
Trimble (precisão centimétrica no pós-processamento) e Câmera Fotográfica RICOH Caplio 500
SE com GPS embutido(precisão abaixo de 3 metros).
Quanto aos softwares utilizados em geoprocessamento, a instituição conta com produtos
comerciais voltados para a análise de dados vetoriais e raster, dentre eles: MapInfo, ArcGis, Envi ,
ERMapper, Global Mapper, Google Earth Professional, além de produtos Open Source, tais como
Spring, Quantum GIS e GvSIG, entre outros.


2.1.2-Bases de dados

Quanto aos dados utilizados para o desenvolvimento dos projetos de mapeamento de
risco, contou-se com de dados primários – coletas GPS – e dados secundários, representados por
bases nos formatos vetorial, raster e tabulares, os quais foram coletados, sobretudo nas
secretarias municipais e nas instituições estaduais ou adquiridos com recursos do projeto.

• Levantamento de bases vetoriais e matriciais
Após a definição dos municípios alvos dos termos de cooperação, dá-se o início ao
levantamento da existência de bases cartográficas, fotografias aéreas, imagens orbitais de alta
resolução, cadastros e mapas das áreas de risco junto às Prefeituras Municipais de interesse,
além de croquis e bibliografia específica relacionada. As secretarias de obras e as defesas civis
municipais exercem papel fundamental na identificação preliminar das áreas de risco existentes,
que são caracterizadas e setorizadas durante os trabalhos de campo posteriores.

• Aquisição de materiais
Nos casos de inexistência de bases disponíveis com qualidade aceitável e características
adequadas, há a necessidade de aquisição de produtos de sensoriamento remoto com
parâmetros específicos. Fatores como resolução espacial e atualidade do levantamento são
critérios prioritários na avaliação das possibilidades existentes no mercado, devido à necessidade
de delimitação dos setores de risco a partir de observação de feições em regiões urbanizadas, de
expansão urbana, em distritos e bairros rurais.

2.2- Metodologia

As metodologias de análise estão diretamente ligadas ao conhecimento e à experiência da
equipe componente do projeto, que englobou as áreas de geologia-geotecnia, geomorfologia,
climatologia e geoprocessamento.
A experiência do usuário é determinante para a qualidade dos resultados provindos de um
SIG. Segue o detalhamento da metodologia sistemática comumente empregada nos
mapeamentos, assim como os avanços metodológicos incorporados na última versão do projeto -
Termo de Cooperação 2009-2011.

2.2.1-Metodologia sistemática

Etapa1- Preparação do material para a equipe de campo

As áreas de risco, indicadas previamente pela Defesa Civil Municipal, são lançadas em
layouts impressos contendo como fundo, ortofotos digitais ou imagens orbitais de alta resolução,
atendendo às necessidades dos trabalhos de campo quanto à delimitação precisa dos setores de
risco, à caracterização do padrão de uso e ocupação do solo, bem como a quantificação de
moradias existentes nos setores de risco. Tais bases são projetadas no sistema UTM, datum
SAD69 e os arquivos originalmente em formato Geotiff são transformados num formato
comprimido – ECW. O ambiente GIS propicia a utilização do material acima descrito para a
confecção de layouts das áreas-alvo com escalas variando de 1:1.000 a 1:5.500 (em função da
extensão e natureza do processo identificado em cada área), e com tamanho de pixel próximo de
1 metro.

Etapa 2- Investigações geológico-geotécnicas de campo

Nas investigações geológico-geotécnicas de superfície para caracterização dos setores
das áreas-alvo há a consideração dos seguintes processos:
a) Escorregamentos em encostas;
b) Queda/rolamento de blocos rochosos;
c) Inundações/enchentes em planícies aluviais e cursos d' água;
d) Queda de taludes marginais por solapamento e erosão em margens de canal;


e) Erosão, colapso e subsidência

As ocupações em encostas estão sujeitas aos movimentos gravitacionais de massa, que
dependem de fatores como: declividade/inclinação do talude, tipo de material mobilizado (solo
e/ou rocha), tipo de movimento predominante (planar ou rotacional), geometria da ruptura (planar,
cunha, circular), tipo de talude (natural ou corte e aterro), posição da feição de instabilidade em
relação à encosta (topo, meio ou base) e agentes deflagradores.
Além da caracterização das feições de instabilidade, a vulnerabilidade em relação às
formas de uso e ocupação também costuma ser avaliada no campo, o que é feito com base em
informações sobre o padrão de ocupação das áreas de uso residencial. Aspectos construtivos
das habitações (madeira, alvenaria, misto) e o estágio e densidade da ocupação, incluindo
aspectos gerais sobre infraestrutura urbana implantada, tais como condições das vias
(pavimentada, terra, escadarias), sistemas de drenagem e esgoto, pontes e outras melhorias,
também são consideradas. (SÃO PAULO, 2005, 2006, 2007, 2011)

Etapa 3- Vetorização dos setores de risco e preparação dos materiais impressos

Após os levantamentos de campo, ocorre o processo de vetorização dos setores de risco e
posterior associação desses polígonos ao banco de dados que contém as informações completas
de cada setor de risco. Nesse processo, a setorização de risco passa a contar com todos os
atributos levantados segundo a metodologia do mapeamento em campo, criando assim um
ambiente georreferenciado apto a fornecer análises temáticas, visualizações e consultas
espaciais.
Um produto final impresso é fornecido ao contratante contendo toda a setorização das
áreas de risco para cada município mapeado, assim como o banco de dados com atributos
espaciais é alimentado.
Pontos de controle de campo são coletados sistematicamente por meio de receptores
GPS, o que permite a avaliação da metodologia de registro, acuidade e precisão dos
procedimentos.

2.2.2-Avanços metodológicos incorporados ao termo de cooperação ref. 2009-2011

• Modelagem e obtenção dos índices de perigo, vulnerabilidade, dano potencial e risco
Houve a geração da cartografia de risco na escala regional de 1:50.000 (FERREIRA, C. J. e
ROSSINI-PENTEADO, D., 2011), que permitiu a caracterização inicial dos municípios mapeados
quanto à obtenção de mapas de Perigos, Vulnerabilidade, Dano Potencial e Risco.
Empregaram-se várias ferramentas de análise geoespacial, tais como processamento de
imagens orbitais, aplicação de álgebra de mapas e geoestatística, por conta das vantagens que
as geotecnologias oferecem na referida escala de análise.

• Mapeamento dos episódios de inundação e enchente
No processo de identificação e delimitação espacial da distribuição e magnitude dos
fenômenos de inundação e enchente, assim como dos impactos potenciais em termos de danos à
propriedade, interrupção das atividades econômicas e serviços urbanos, houve a implementação
de uma metodologia mais específica, que passou a contar também com a contabilização do
histórico dos eventos na mídia de circulação impressa, com o emprego de ferramentas
geoespaciais disponíveis na WEB (Google Earth), além de operações geoestatísticas em
ambiente georreferenciado. Fernandes da Silva, P. C et al (2011).

• Mapeamento de processos erosivos e riscos associados
A metodologia para o referido mapeamento incluiu análise na escala regional (1:30.000) e
local (1:2.000), a partir da localização e seleção dos pontos erosivos obtidos por meio da
interpretação de fotografias aéreas digitais ortorretificadas e imagens orbitais de alta resolução
(QuickBird). Também foram realizados trabalhos de campo para reconhecimento e caracterização
dos condicionantes geológico-geotécnicos dos processos erosivos, assim como setorização das
áreas de risco, acompanhada da atribuição do grau de risco e proposição de medidas de gestão
de risco. Santoro, J. et al (2011)

3- RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1- Produtos gerados

Os Mapeamentos de Risco a Escorregamentos, Inundações e Erosão foram elaborados
em 65 municípios do estado de São Paulo, com resultados importantes para as ações municipais
e estaduais de gerenciamento e monitoramento de áreas de risco, previstos nos Planos
Preventivos de Defesa Civil. Destaca-se que, dos 65 municípios mapeados, 40 foram executados
pelo Instituto Geológico em quatro edições, firmadas por meio de Termos de Cooperação Técnica
entre o Instituto Geológico e a Coordenadoria Estadual de Defesa Civil. São eles:

• Litoral do Estado: São Sebastião, Ubatuba, Ilhabela, Peruíbe, Itanhaém e Mongaguá
• Região de Sorocaba: Alumínio, Mairinque, Sorocaba, Votorantim, Piedade e Tapiraí
• Região Metropolitana de São Paulo: Diadema, Rio Grande da Serra, Franco da Rocha,
Cotia e Poá,
• Região do Vale do Paraíba: Paraibuna, S. Luiz de Paraitinga, Jambeiro e Natividade da
Serra.
• Região de Ribeirão Preto: Dumont, Jaboticabal, Sertãozinho, Monte Alto, Cândido
Rodrigues, Fernando Prestes e São José do Rio Preto
• Região de Araraquara: Araraquara, Bebedouro, Matão e Rincão.
• Vale do Paraíba: Aparecida, Caçapava, Pindamonhangaba, Redenção da Serra, Roseira,
Taubaté e Tremembé e Mirassol.

Figura 1 – Municípios mapeados no Estado de São Paulo. Org. Guedes, A. C. M. (2011)

Os relatórios finais do referidos mapeamento, incluindo as fichas detalhadas dos setores, a
metodologia do processo, assim como os produtos cartográficos foram apresentados em todas as
suas versões no formato impresso e gravado em mídia eletrônica (CD/DVD ROM).
Houve também a concepção e estruturação de um sistema denominado Map-Risco que
possibilitou a organização e a sistematização dos dados da primeira versão do mapeamento das
áreas de risco num sistema desktop que, pelo fato de permitir o cruzamento das informações
dessas áreas com dados temáticos e imagens orbitais dos municípios mapeados por meio de um


ambiente desktop instalado a partir de CD-ROM. O referido sistema proporcionou o atendimento
das necessidades da CEDEC-SP pela usabilidade e rapidez na visualização e consulta, além da
instalação e distribuição serem isentas de licenciamento. (PRESSINOTTI et al, 2007).

Figura 2 – Interface do Map-Risco. Fonte: Pressinotti et al, 2007

3.2- Entraves Operacionais

• Dificuldade de compartilhamento de bases espaciais entre as esferas da administração
pública, o setor privado e as universidades;
• Quando ocorre o tal compartilhamento, enfrenta-se uma série de inconsistências nas
bases, em virtude da falta de padronização de formatos, parâmetros de projeções
cartográficas e qualidade dos dados, além da ausência de um banco de metadados
geoespaciais;
• Custo e demora na obtenção de produtos provindos de imageamentos: apesar da
tendência de diminuição de custo na aquisição de imagens, aquelas de alta resolução
ainda são onerosas e sua aquisição por meio do setor público necessita obedecer à
legislação vigente, no que tange ao processo licitatório;
• Dificuldades no processo de transição na mudança de paradigma, a partir de um passado
caracterizado pela falta de integração entre os dados geoespaciais para um futuro que
exige interoperabilidade e padronização, assim como readequação de toda uma
infraestrutura que envolve custos elevados.

3.3- Perspectivas futuras: aquisição de dados, geração de produtos e compartilhamentos

3.3.1-Quanto à elaboração dos trabalhos de campo por meio de dispositivos móveis

Dispositivos móveis dotados de sistemas GIS mobile são uma opção aos trabalhos de
campo com delimitação manual dos setores de risco para os vários processos mapeados
(escorregamento, inundação, enchente, colapso, subsidência e erosão). Uma vez que os atributos
do sistema estejam modelados, há a possibilidade da inserção tanto de dados vetoriais quanto
dos atributos concernentes a esse polígono, assim como sua atualização on line no Servidor de
Dados por meio de uma conexão remota.


3.3.2-Quanto à estruturação de Sistemas Gerenciadores de Informação

Esforços vêm sendo empregados no sentido da apresentação dos produtos do Projeto de
Mapeamento de Risco sob a forma de num Sistema Gerenciador de Informações que apresente
usabilidade e interatividade com o usuário final, como alternativa ao método tradicional de
apresentação em relatórios e mapas impressos. Prevê-se a inserção dados temáticos, produtos
de sensoriamento remoto, planos de informação cartográfica, registros fotográficos e documentais
em um produto que permita visualização, consulta e análises espaciais.
Sistema que também deverá contemplar um módulo sobre os níveis de alerta de risco de
Planos Preventivos de Defesa Civil gerenciados pela CEDEC, voltado a informações gerenciais
(níveis operacionais de Planos Preventivos ou de Contingência) referentes às unidades de divisão
política do Estado, com destaque para os municípios que operam PPDC. Neste módulo serão
definidas funcionalidades que considerem: índices pluviométricos diários (fornecidos pela
CEDEC); atualização automatizada dos níveis operacionais (alerta, alerta máximo, atenção,
observação e outros), a partir dos dados pluviométricos, atribuindo cores semafóricas aos
municípios; atendimentos emergenciais realizados, com visualização dos laudos de vistoria de
campo e fotos e histórico de ocorrências de desastres (localização, tipo de processo, índices
pluviométricos); dentre outras.

3.3.3-Quanto à Consolidação da Infraestrutura de Dados Espaciais (IDE) e do Geoportal Brasileiro

Infraestruturas de Dados Espaciais (IDE) se apoiam no tripé tecnologia, política e
recursos humanos, com a missão de promover o compartilhamento de bases de dados
espaciais, gerados tanto na esfera pública quanto privada. Representado pelo componente
tecnologia (conectividade) tem-se os geoportais que representam uma confluência dos diversos
provedores de dados geográficos, por meio de repositório de metadados. Essa é uma tendência
global na atualidade, iniciada desde os anos 90 nos EUA e países europeus.(DAVIS JR,C. A. e
ALVES,L.L.,2011). No Brasil, tal infraestrutura é representada pela INDE – Infraestrutura Nacional
de Dados Espaciais, regulamentada pelo Decreto nº 6.666 de 27/11/2008 - e pelo Portal Brasileiro
de Dados Geoespaciais – SIG Brasil, ligado ao Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão.
Sua consolidação efetiva será de muita valia para o processo de gestão e planejamento do
território, pois permitirá a redução da contraproducência (multiplicação de esforços) e a diminuição
de custos na aquisição de informações espaciais.

4- CONSIDERAÇÕES FINAIS

Fatores determinantes para geração de produtos de qualidade, obtidos a partir de
aplicações geotecnológicas, estão diretamente relacionados a pelo menos seis componentes:
infraestrutura de informática dimensionada para as necessidades dos projetos
(microcomputadores, periféricos e dispositivos de entrada e saída, redes), equipamentos de
topografia adequados coma a escala de análise, programas computacionais, bases de dados
confiáveis (possibilidade de retroalimentação - IDE), metodologias de análise apropriadas e
experiência das equipes envolvidas.


Figura 3- Componentes envolvidos nas aplicações em Geotecnologias. Org:.Galina. M. H. (2011)

São indiscutíveis as vantagens advindas dos produtos gerados a partir das geotecnologias.
Além de permitirem a investigação e o monitoramento de áreas extensas da cobertura terrestre,
as geotecnologias possibilitam a execução de mapeamentos em várias escalas (zonal, regional e
local) graças à evolução tecnológica dos sensores multiespectrais e das câmaras
aerofotográficas. No processo de geração de informações, as geotecnologias também auxiliam
no processo de análise (operações algébricas e geoestatísticas) e organização de grandes
volumes de dados.
Tendências futuras apontam para soluções geotecnológicas com conectividade na forma de
sistemas interativos e compartilhamento de bases, em detrimento do formato analógico e
desintegrado. Soluções estas que tendem a aumentar a eficiência do planejamento e da gestão
do território, sobretudo no que diz respeito ao processo de reestruturação do espaço com vistas à
prevenção de desastres naturais e seus desdobramentos.

5- REFERÊNCIAS

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SANTORO, J. , MENDES, R. M., GUERRA, A. L. R. A ocorrência de processos erosivos em

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riscos associados In: Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental, 13, São
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