SIG aplicado ao estudo de fenómenos de deslizamentos de terreno no concelho de Mafra

CET – Sistemas de Informação Geográfica

SIG aplicado ao estudo de
fenómenos de deslizamentos de
terreno no concelho de Mafra

Trabalho elaborado por:
Rita Leitão n.º a20092829
Frédéric Silva n.º a20094671


Índice

1. Contexto do projecto
Resumo, introdução, objecto estudo, objectivos_________3 a 5

2. Programas utilizados______________________________6 e 7

3. Metodologia_____________________________________8 e 9

3.1.Fase 1 - Aquisição Informação _______________10 a 12

3.2. Fase 2 - Tratamento Informação_____13 a 29 e 35 a 39

3.2.1. Resultados do tratamento da informação_____40 a 45

3.3. Fase 3 - MDT____________________________46 e 47

3.4. Fase 4 - Model Builder_____________________48 a 52

3.5. Fase 5 - Resultados (Layout) ____________________53

4. Ferramentas utilizadas___________________________30 a 34

5. Conclusões________________________________________54

6. Bibliografia________________________________________55

Rita Leitão, Frédéric Silva Página 2 7/30/2010


1.Contexto do Projecto
Resumo: Os fenómenos de deslizamentos de terra que ocorrem durante e após
o período de chuvas, são responsáveis por número de vítimas humanas e
prejuízos económicos. O crescimento urbano aliado à melhoria das condições
de vida, resulta na ocupação de áreas susceptíveis de risco, que faz com que as
entidades governamentais necessitem de uma ferramenta que possibilite a
definição de áreas susceptíveis a deslizamentos de terra, com o intuito de
auxiliar nas acções de intervenção e assegurar uma melhoria da qualidade de
vida à população residente no concelho de Mafra. Para tal a integração dos
Sistemas de Informações Geográfica (SIG) com variáveis adequadas, permita
que o concelho de Mafra seja avaliado em áreas de risco deste tipo de
fenómeno.
Como área de aplicação da metodologia foi escolhido o concelho de Mafra,
visando avaliar o cenário em áreas de susceptibilidade a deslizamentos. Foram
definidos cinco classes de análise, na qual a primeira classe está associada a
áreas de menor susceptibilidade de risco, enquanto a quinta classe está
associada áreas de maior risco de susceptibilidade.
Palavras-Chave: SIG, Deslizamentos de Terreno, Áreas de Susceptibilidade

Introdução
Um deslizamento de terra é um fenómeno geológico que envolve o
movimento e transporte de solo e/ou material rochoso, normalmente induzidos
pela gravidade e declive.
O estudo dos diversos tipos de uso do solo associado às suas características
físicas é de extrema importância para o entendimento dos processos de
preservação e conservação dos recursos naturais, e principalmente em relação
à restrição ao uso das terras em áreas de riscos de deslizamento, assegurando
assim uma melhoria na qualidade de vida da população, para uma prevenção
mais eficaz em futuras ocorrências e na minimização quanto ao número de
vítimas e prejuízos económicos em bens materiais.



Objecto estudo:
Enquadramento Geográfico: Este projecto tem como objecto de estudo, o
concelho de Mafra, uma zona de transição entre a Área Metropolitana de Lisboa
(AML) e a Região Oeste, pertence ao Distrito de Lisboa, ao Núcleo Florestal do
Ribatejo e Oeste e é um território que reúne relevantes valores de património
cultural, edificados e importantes recursos naturais e paisagísticos.
Distribuído por uma área geográfica com 291 Km2, é constituído por um total de
17 freguesias, sendo elas: Azueira, Carvoeira, Cheleiros, Encarnação, Enxara
do Bispo, Ericeira, Gradil, Igreja Nova, Mafra, Malveira, Milharado, Santo
Estevão das Galés, Santo Isidoro, São Miguel de Alcainça, Sobral da Abelheira,
Vila Franca do Rosário e Venda do Pinheiro.

Objectivo:
GERAL

Neste projecto pretende-se a elaboração de Cartas de risco de deslizamento,
para o concelho de Mafra, onde se evidenciem as áreas no concelho de Mafra,
com maior risco e susceptibilidade de deslizamentos de terreno.
A avaliação do potencial deste tipo de fenómenos, com a implementação dos
SIG, permite a identificação de zonas de maior risco, para prevenção e
minimização na perca de vidas humanos e bens materiais, assim como na
tomada de decisões, para a redução dos danos em futuras ocorrências deste
fenómeno geológico, ocupem nas diferentes etapas do planeamento,
ordenamento do território e da preservação da sua envolvente ambiental.



ESPECIFICO

Com a elaboração desta carta de risco geológico, para a determinação e
avaliação do fenómeno geológico considerado, permite o zoneamento de todas
as freguesias constituintes do concelho de Mafra, em áreas de risco geológico.
Para isso, será necessário recorrer a determinadas variáveis de forma a
conseguir atingir o que se pretende.

A informação específica a este projecto, engloba as seguintes variáveis que
serão a parte integrante para este projecto e estão estruturadas como:

• Hidrografia Concelho (Rios e ribeiras principais)
• Intensidade Sísmica (Ocorrências sísmicas num raio de 100Km com base
no limite administrativo do concelho)
• Falhas sísmicas englobadas no concelho de Mafra
• Índice de Perigosidade Sísmica
• Índice População
• Declives (Altimetria)
• Tipo de solo (Litologia)
• Uso do Solo (Classes Uso Solo)
• Escoamento (Quantidade água na rede hidrográfica)



2.Programas utilizados

ArGIS 9.3

• ArcMap

• ArcCatalog

Extensões:
1. Spatial Analyst
2. 3D Analyst

MicroStation

• Raster Manager

Os programas utilizados para a elaboração deste projecto, o ArcGIS versão 9.3
foi utilizado durante praticamente a maioria do tempo utilizado para a realização
do projecto, enquanto que o MicroStation apenas serviu de apoio para o
projecto, na alteração da extensão das cartas militares n.º 374,388,389,402 e
403 da série M888 correspondentes à área de estudo, o concelho de Mafra, de
GIF para TIFF, através do raster manager para poderem ser integradas e
tratadas no ArcGIS 9.3.



O programa ArcGIS versão 9.3, foi o mais utilizado e o que teve maior
preponderância no projecto, pela qualidade e disponibilização de ferramentas
necessárias, que ajudaram ao seu desenvolvimento.
O programa ArcGIS 9.3 pertence à empresa ESRI, enquanto que o MicroStation
pertence à empresa Bentley.



3.Metodologia
Para este projecto foi necessário utilizar uma metodologia apropriada estando
devidamente estrutura e organizada, para permitir uma melhor organização para
o desenvolvimento do projecto, no âmbito de aplicação SIG no estudo de
deslizamentos de terreno, por forma a atingir os objectivos propostos e com
resultados mais realistas possível, com base no tipo de informação que este
projecto engloba.

• Fase 1 - Aquisição Informação
• Fase 2 - Tratamento Informação
• Fase 3 – MDT
• Fase 4 - Model Builder
• Fase 5 – Resultados (Layout)

A fase 1, consiste na pesquisa e recolha de informação necessária, na qual será
a base para o desenvolvimento deste projecto.
A fase 2, é estabelecida de entre toda a informação recolhida, aquela que será
integrada e tratada sob a forma de variáveis para integrar em SIG.
A informação que será tratada, será primeiramente integrada nos parâmetros
estabelecidos neste projecto, nomeadamente a escala de trabalho e o sistema
de coordenadas de referência, estruturação das variáveis numa base de dados
geográfica e em fluxogramas, assim como o recurso a ferramentas de
geoprocessamento.
A fase 3, é uma fase mais avançada, em que a informação será tratada em
processos de análise de superfícies e análise espacial, para gerar mapas
temáticos e um modelo digital de terreno (MDT), que preparam as variáveis de
estudo para apoio à fase 4.
Na fase 4, recorre-se à ferramenta mais importante para este projecto, o Model
Builder, que é uma ferramenta de análise que reúne todas as ferramentas de



geoprocessamento, análise espacial e superfícies que foram utilizadas e permite
a elaboração de diferentes modelos (processos), para utilização em atribuição
de ponderações e classificações que permitem atingir os resultados finais.
A fase 5, a última da metodologia, é a apresentação dos resultados que
resultaramm da metodologia adoptada para este projecto, sob a forma de saídas
gráficas (Layout), com todos os elementos obrigatórios (título, norte cartográfico,
legenda, escala gráfica, escala absoluta e enquadramento da área de estudo).



3.1.Fase 1 – Aquisição Informação

A fase 1, consiste na pesquisa e recolha de informação necessária, na qual será
a base que permitirá o desenvolvimento deste projecto. Abaixo está enumerada
a informação base, a partir da qual foi desenvolvido o projecto.

CAOP 2009 (Instituto Geográfico Português)
Rede Geodésica Nacional (Instituto Geográfico Português)
Cartogramas 1:25 000 (Instituto Geográfico Exército)
Cartas Militares 1: 25 000 série M888 (Instituto Geográfico Exército)
Escoamento (Atlas Ambiente)
Litologia (Atlas Ambiente)
Sismos (Instituto Meteorologia)
População Residente (Instituto Nacional Estatística)
PDM (Direcção-Geral do Ordenamento do Território e Desenvolvimento
Urbano)
Clima (Instituto Metorologia)



Tabela Informação Recolhida

Fonte/ Sistema de
Variáveis Escala Formato Carta/Planta Suporte Data Custo
Entidade Coordenadas
ETRS 1989
Uso do solo 1:100 000 Raster CLC 2006 Eionet TM06- Digital 2000 Grátis
Portugal
Instituto Datum 73 07-
Pontos Feature
1:25 000 N.D. Geográfico Hayford Digital 05- N.D.
Cotados (Ponto)
Português Gauss IPCC 2010
Entre
Instituto
Precipitação N.D. Tabela N.D. N.D. Digital 1951- Grátis
Meteorologia
1980
Entre
Instituto
Temperatura N.D. Tabela N.D. N.D. Digital 1951- Grátis
Meteorologia
1980
Rede Instituto ETRS 1989
Vértices Feature
1:500 000 Geodésica Geográfico TM06- Digital 1999 Grátis
Geodésicos Class
Nacional Português Portugal



Sistema de
Variáveis Escala Formato Carta/Planta Fonte/ Entidade Suporte Data Custo
Coordenadas
Direcção-Geral do
Ordenamento do
REN, RAN,
Território e
Ordenamento e 1:25 000 PDF PDM N.D. Digital 1995 Grátis
Desenvolvimento
Condicionantes
Urbano
(DGOTDU)

Intensidade Intensidade Instituto de 24/05/
N.D. Tabela N.D. Digital N.D.
Sismica sismica Metereologia 2010

Quantidade
Agência Datum Lisboa
de água na
Escoamento 1:1 000 000 Shapefile Portuguesa do Hayford Digital 1974 Grátis
rede
Ambiente Gauss IGeoE
hidrográfica
Agência Datum Lisboa
Carta
Tipo Solo 1:1 000 000 Shapefile Portuguesa do Hayford Digital 1989 Grátis
Litológica
Ambiente Gauss IGeoE
Datum Lisboa
Feature Rede
Rios 1:25 000 N.D. Hayford Digital 1982 N.D.
(Linha) Hidrográfica
Gauss IPCC
Datum 73
Feature Falhas 14/05/
Sismologia 1: 25 000 N.D. Hayford Digital N.D.
(Linha) Sismicas 2010
Gauss IPCC
Carta
Instituto
Geológica de
Geologia 1: 1 000 000 .jpg Geográfico N.D. Digital 1992 Grátis
Portugal
Exército
Continental

Legenda:

- Não Utilizado

- Utilizado

N.D. – Não definido



3.2.Fase 2 – Tratamento Informação

Metodologia
Na produção de uma carta de Risco Geológico, é necessário ter em conta certos
aspectos, pois as ocorrências de deslizamentos de terra são responsáveis por
prejuízos económicos e podem provocar um grande número de vítimas. Após a
escolha do tema, com aplicação da metodologia para a região do concelho de
Mafra, foi necessário descrever as variáveis: biofísicas naturais e as biofísicas
humanas (antropológicas) e socioeconómicas, relacionadas com este fenómeno,
para a construção da carta de risco de deslizamento.

A fase 2, estabelece-se de entre toda a informação recolhida, a que será
integrada e tratada sob a forma de variáveis para integrar em SIG.
A informação que será tratada, será primeiramente integrada nos parâmetros
estabelecidos neste projecto, nomeadamente a escala de trabalho e o sistema
de coordenadas de referência, estruturação das variáveis numa base de dados
geográfica e em fluxogramas, assim como o recurso a ferramentas de
geoprocessamento.

Escala de trabalho –1:25 000
Sistema de coordenadas de referência – Datum 73 Hayford-Gauss IPCC



Procedimento utilizado para o tratamento da informação:
Organização da informação das variáveis (antropológicas e naturais)
numa tabela, com a informação técnica especifica correspondente

Criação de uma base de dados geográfica (GDB - Geodatabase) no
ArcCatalog (software ArcGIS), para armazenar e organizar por categorias
toda a informação necessária a ser recolhida.

A Carta Administrativa Oficial de Portugal de 2009 (CAOP 2009), foi
adicionada no ArcMap (software ArcGIS) e recorremos ao clip, que serviu
para retirar desta apenas o concelho desejado (Mafra).

O cartograma 25k (1:25000, IGeoE – Instituto Geográfico do Exército foi
primeiramente projectado do sistema de coordenadas em referência
(Datum Lisboa Hayford Gauss IGeoE) para (Datum Lisboa Hayford-Gauss
IPCC) através da ferramenta de ArcMap (software ArcGIS) Project e
adicionada no ArcMap (software ArcGIS) e recorrendo ao clip, que serviu
para retirar deste apenas o cartograma correspondente ao o concelho de
Mafra.

Repetindo o passo anterior, procedeu-se da mesma forma, mas agora em
relação aos vértices geodésicos da rede nacional, para criar uma feature
class apenas com os vértices geodésicos correspondentes ao cartograma
obtido (cartograma Mafra) resultante do passo anterior.

De seguida, foi efectuado o download das cartas militares 374, 388, 389,
402, 403 (respectivas ao concelho) da série M888, em formato digital GIF,
para as podermos georreferenciar em ArcMap, foram convertidas para
formato TIFF (processo descrito em abaixo).



Software – Microstation:
1. File – Raster Manager
2. File – Batch Convert
3. Add (adicionamos as cartas militares)
Format (escolhemos o tipo de formato para o qual as queremos
converter) – TIFF
4. Convert

• Após a conversão das cartas para o formato TIFF, foram adicionadas
(Add Data) no ArcMap (software ArcGIS) para a georreferenciação (barra
de ferramentas Georref), para isso recorreu-se à selecção dos vértices
geodésicos filtrados com base no cartograma referente a Mafra, para
maior precisão na georreferenciação.

• Criação de Buffers a partir (região ou área de amortecimento,
proximidade ou influência), através do ArcMap (software ArcGIS) na
Toolbox (ferramentas ArcGIS) ferramenta Buffer relativo ao limite
administrativo do concelho de Mafra, com valores de 500 e 1000 metros,
para os mapas temáticos criados serem mais realistas e precisos no limite
de concelho e nas zonas costeiras

• Para a obtenção da altimetria do concelho, vectorizou-se (processo de
vectorização – barra de ferramentas: Editor em ArcMap), em modo de
edição para criar a feature class dos pontos cotados com base nas cartas
militares, devido ao elevado número de pontos a tarefa foi distribuída
pelos elementos do grupo, depois de terminada, juntámos a informação
criada (feature class) através do ‘merge’ (ferramenta conversão de



ficheiros diferentes num único) e depois foi criado um campo na tabela de
atributos dos Pontos_Cotados com o nome ‘pc’, no qual colocámos todos
os pontos cotados que foram vectorizados, pelo facto da distribuição de
tarefas, na qual o nome do campo era diferente, por isso, foi necessário
juntar tudo apenas num só campo (‘pc’).

• Depois procedeu-se à vectorização da rede hidrográfica, mais
concretamente dos rios e ribeiras principais, referentes ao objecto de
estudo, através da barra de ferramentas: Editor em ArcMap, em modo de
edição

• Após o processo de vectorização procedeu-se à validação da informação
gerada no passo anterior através da topologia no ArcMap (software
ArcGIS)

No passo seguinte procede-se à georreferenciação da Carta Geológica
de Portugal (formato jpeg) do Instituto Geográfico do Exército que contém
as falhas sísmicas de Portugal Continental através do ArcMap (software
ArcGIS) na barra de ferramentas Georref

Realização de clip no ArcMap (software ArcGIS) para extrair apenas a
área de estudo pretendida (concelho de Mafra)

Vectorização das falhas sísmicas correspondentes à área obtida no passo
anterior, em modo de edição, através do Editor em ArcMap (software
ArcGIS)



Tabela Variáveis
Sistema de
Categoria Variáveis Escala Formato Carta/Planta Suporte
Coordenadas
Ìndice
Ìndice Datum Lisboa
Perigosidade 1:25
Sismologia Raster Perigosidade Hayford-Gauss Digital
Sísmica 000
Sísmica (IPS) IPCC
(IPS)
Datum Lisboa
Intensidade 1:25 Feature Intensidade
Sismologia Hayford-Gauss Digital
Sismica 000 (Ponto) Sismica
IPCC
Quantidade Datum Lisboa
1:25
Hidrologia Escoamento Shapefile água rede Hayford-Gauss Digital
000
hidrográfica IPCC
Datum Lisboa
1:25 Uso Solo
Litologia Tipo Solo Shapefile Hayford-Gauss Digital
000 AML
IGeoE
Datum Lisboa
1:25 Feature Rede
Hidrografia Rios Hayford-Gauss Digital
000 (Linha) Hidrográfica
IGeoE
Datum Lisboa
1:25 Mapa
Relevo Declives Raster Hayford-Gauss Digital
000 Declives
IPCC
Datum Lisboa
Falhas 1:25 Feature Carta
Sismologia Hayford-Gauss Digital
Sismicas 000 (Linha) Geológica
IPCC
Datum Lisboa
1:25
Geologia Uso do Solo Shapefile Uso Solo Hayford-Gauss Digital
000
IPCC
Indice Rede Datum Lisboa
Demografia Poppulação N.D. Rater Geodésica Hayford-Gauss Digital
(IP) Nacional IPCC



Diagrama das variáveis Biofísicas Naturais
Carta Risco
Deslizamento
Terreno

Biofísicas
Naturais

Sismologia Hidrografia Geologia Relevo Litologia

Intensidade Falhas Tipo de
Sísmica Rios Sísmicas Declives Solo

Perigosidade
Sismica (Ips) Escoamento

Vulnaribilidade
Sismica (IVS)

Diagrama das variáveis Biofísicas Humanas
Carta Risco
Deslizamento Terreno

Sócio – Económica

População

Índice População (IP)



Diagrama das variáveis Sócio-Económicas

Carta Risco
Deslizamento Terreno

Biofísicas
Humanas

Geologia

Uso do
Solo

Diagrama das Restrições

Restrições

Rios Falhas Sísmicas População

Diagrama referente às variáveis que excluem áreas de consideração, aquando
do processo de atribuição de ponderações



Diagrama dos Factores

Factores

Escoamento Uso Solo Intensidade Litologia Declives Tipo
Sísmica Solo

Diagrama referente às variáveis que indicam a aptidão relativa de certas áreas
que influenciam os resultados finais



Base de Dados Geográfica
A base dados é um instrumento de apoio que serviu para organizar e agrupar
toda a informação referente a este projecto, por categorias, ou seja, a base de
dados dividida em feature dataset, e subdividida em feature class (Tipo ponto,
linha ou Polígono) e sistema de coordenadas de referência estabelecido no
projecto, para cada elemento constituinte da base de dados.

Figura 1 – Estrutura da Base de Dados Geográfica



Legenda:

- Base de Dados de Mafra

- Feature Dataset

- Feature Class (Linha)

- Feature Class (Ponto)

- Feature Class (Polígono)

- Topologia

- Toolbox (barra de ferramentas)

- Modelo



Caracterização das variáveis

Sismologia

Intensidade Sísmica

Fonte/ Sistema de
Informação Escala Formato Carta/Planta Suporte Data
Intensidade Intensidade Instituto de
N.D. Tabela N.D. Digital 24/05/2010
Sísmica Sísmica Metereologia

Esta variável, contém o historial recente das magnitudes dos sismos registados
na rede sísmica nacional referente a Portugal Continental, sob a forma de
tabela.
Neste projecto, apenas as magnitudes dos sismos referentes a todo o concelho
de Mafra e numa área envolvente a 100 km do limite de concelho, incluindo zona
marítima, serão destacados.
Trata-se de uma informação importante, pois quanto maior a intensidade e
magnitude dos sismos, maior o risco de ocorrência de deslizamentos de
terreno.

Legenda:



Geologia

Falhas Sísmicas

Fonte/ Sistema de
Carta Instituto
Intensidade 1: 100 Geológica de Geográfico
.jpg N.D. Digital 1992
Sísmica 000 Portugal do
Continental Exército

Esta variável é relativa às falhas sísmicas que está incluída na Carta Geológica
de Portugal Continental, mas que serão apenas tidas em conta, as que estejam
incluídas na totalidade ou parcialmente, referentes ao concelho de Mafra.
Trata-se de uma informação importante, pois quanto mais falhas sísmicas
existirem maior será a actividade sísmica e consequentemente maior risco de
ocorrência de deslizamentos de terreno.

Legenda:



Hidrologia

Rios

Fonte/ Sistema de
Agência
Rede Datum Lisboa
1: 25 Portuguesa
Rios Shapefile Hidrográfica Hayford Digital 1982
000 do
de Portugal Gauss IGeoE
Ambiente

Esta variável é referente à rede hidrográfica do concelho de Mafra, que incluem
os rios principais, Rio Safarujo, Rio do Sobral, Rio Lizandro, Rio Sizandro, Rio
Cuco e Rio Safarujo, assim como as ribeiras principais.
É uma informação relevante, porque neste concelho nas áreas hidrográficas, os
terrenos evolventes são zonas de grande declive, que implicam maior risco
ocorrência de deslizamentos de terreno.



Hidrografia

Escoamento

Fonte/ Sistema de
Quantidade Agência
Datum Lisboa
1: 1 000 de água na Portuguesa
Rios Shapefile Hayford Digital 1974
000 rede do
Gauss IGeoE
hidrográfica Ambiente

Esta variável é relativa à quantidade de água na rede hidrográfica, ou seja, a
capacidade de drenagem de água dos solos. Esses valores incluem os valores
médios anuais (mm).
Com esta informação, são determinadas as zonas onde há maior ou menor
quantidade de água drenada, que consequentemente permitem determinar que
as zonas de menor escoamento (drenagem) de água têm maior quantidade e
saturação de água nos solos e maior risco de ocorrência de deslizamentos de
terreno.



Relevo

Declive

Fonte/ Sistema de
Datum 73 14-
Mapa de 1: 25 Carta de
Raster N.D. Hayford Digital 05-
Declives 000 Declives
Gauss IPCC 2010

Esta variável é referente às zonas de maior declive, pois o declive é um factor
muito importante para o estudo deste tipo de fenómeno geológico, pois as zonas
de grande declive estão associadas como as zonas de maior risco de ocorrência
de deslizamentos de terreno.

Legenda:



Litologia

Tipo de Solo

Fonte/ Sistema de
Agência
1: 1 Datum Lisboa
Tipo de Carta Portuguesa
000 Shapefile Hayford Gauss Digital 1989
Solo Litológica do
000 IGeoE
Ambiente

Esta variável é referente à constituição físisca, caracterização e classificação
superficial do tipo de solo. Consoante a constituição do solo, ou seja, se
existem muitas zonas que são constituídas por materiais menos sólidos, então
maior será o risco de ocorrência de deslizamentos de terreno.



Geologia

Uso do Solo

Fonte/ Sistema de
Variáveis Escala Formato Carta/Planta Suporte Data
1:100 ETRS 1989 TM06-
Uso do Solo Raster CLC 2000 Eionet Digital 2000
000 Portugal

Esta variável é referente à aglomeração urbana no território, sendo um processo
de apoio à administração urbanística através do qual se elaboram modelos
normativos específicos denominados planos.
Expressa-se em termos de um conjunto de factores e restrições que reflectem,
por um lado, as metas, objectivos e políticas definidos no âmbito do exercício de
planeamento e, por outro lado, os modelos teóricos relativos a cada um dos
usos particulares, o que a torna importante relativamente aplicado ao estudo do
fenómeno de deslizamentos de terreno.



Ferramentas utilizadas

Para este projecto, na fase de tratamento da informação (fase 2), foi
necessário recorrer a várias ferramentas de geoprocessamento, análise espacial
e superfícies em ArcGIS 9.3 e o raster manager em MicroStation, que permitiram
o tratamento e integração da informação adquirida em SIG, para
desenvolvimento do projecto.
Em ArcGIS destaca-se o buffer (atribuição de um valor de abrangência na
feature pretendida), clip (extração features), extract by mask (extração raster
pela máscara - limite concelho), feature to raster (conversão de feature para
raster), raster to polygon (conversão de raster para polígono - feature),
reclassify (reclassificação em classes), raster calculator (parâmetros de
cálculo entre raster), field calculator (calculador de campos na tabela de
atributos) weighted overlay (sobreposição ponderada das variáveis), euclidean
distance (cálculo para cada célula do raster da distância euclideana à área de
influência mais próxima), georreferenciação, vectorização e topologia.
No MicroStation apenas se destaca o recurso à ferramenta raster manager
(gerenciador de ficheiros raster para alteração e conversão de formatos).



Figura 1 – Ilustração ferramenta clip Figura 2 – Ilustração ferramenta
buffer

Figura 3 – Ilustração da ferramenta extract by mask (raster)

Figura 4 – Ilustração da ferramenta reclassify (reclassificação raster)



Georreferenciação
Tem como função a integração em SIG de dados representados em diferentes
sistemas cartográficos, para integrar no sistema de coordenadas de referência
do projecto, o Datum 73 Hayford-Gauss IPCC. Neste caso serviu para integrar
Cartas militares da escala 1:25 000 do Instituto Geográfico do Exército da série
M888, números 374,388,389,402 e 403, correspondentes à área de estudo,
através da utilização dos vértices geodésicos respectivos.

Figura 5 – Ilustração do processo Figura 2 – Precisão do processo

Na figura 1 está a ilustração aquando no processo da utilização desta
ferramenta e na figura 2 está a precisão com o erro associado (metros), neste
caso de 1,66 metros da Carta n.º 374 da série M888 do Instituto Geográfico do
Exército. Este processo foi incutido para as restantes cartas correspondentes do
concelho de Mafra e também para a Carta Geológica de Portugal Continental do
Instituto Geográfico do Exército.



Vectorização
Criação de informação (Pontos, linhas) a partir de dados previamente
georreferenciados para integrar em SIG, neste caso para apoio à análise
espacial, em fases mais avançadas do projecto.

Figura 3 – Ilustração do processo

Na figura 3, está ilustrada uma parte deste procedimento, a criação de pontos
cotados sob a forma de uma feature do tipo pontos, com a atribuição de um
valor de cota (altitude), com base no valor de cota das curvas de nível e vértices
geodésicos representados nas cartas militares.
O mesmo processo foi incutido novamente, mas agora para a vectorização das
falhas sísmicas com base na Carta Geológica de Portugal Continental, para a
área de estudo respectiva.


Topologia
É utilizada para validar e garantir a integridade e a qualidade dos dados e
permitir a execução de funções de análise espacial.
Neste trabalho efectuou-se esta operação para os Rios e ribeiras principais
vectorizados e às Falhas Sísmicas vectorizadas, respectivas ao concelho.

Figura 4 – Regras da topologia Figura 5 – Resultado da topologia

Em relação à topologia, após a análise dos resultados obtidos está ilustrada na
figura 5, o número total de erros e excepções (erros não considerados) na
topologia validada.



3.2. Tratamento da Informação
Diagrama dos parâmetros e indicadores envolvidos no
cálculo do índice de vulnerabilidade sísmica

O índice de vulnerabilidade sísmica (Ivs) resultou do cruzamento das variáveis
do índice de perigosidade sísmica (Ips) e do índice da população (Ip). Estes dois
parâmetros foram calculados com base na ferramenta ‘Raster Calculator’ e ‘Field
Calculator’. Em relação ao Ips, utilizámos as falhas sísmicas, a magnitude dos
sismos e o grau de consolidação das formações geológicas com base na
litologia, sendo toda a informação reunida através da ferramenta ‘Raster
Calculator’. Em relação à população, na feature com as freguesias do concelho
(‘Conc_Fregs’), adicionámos um campo (Long Integer) da população residente
do concelho (‘Pop_Res’), estes valores foram retirados a partir dos censos 2001
(informação fornecida pelo site do INE – Instituto Nacional de Estatísticas), outro
campo que se acrescentou (Float) denominado ‘PopRes_Pop’, continha
informação obtida através do cálculo do índice da população, com a ferramenta
‘Field Calculator’ (figura9).



Figura 6 – Diagrama dos parâmetros e indicadores envolvidos no cálculo do
índice de vulnerabilidade sísmica (Ivs)

Figura 7 – Ferramenta utilizada e respectiva fórmula usada para cálculo do
Índice de Perogosidade Sísmica (Ips)



Figura 8 – Resultado do cálculo do Ips

Tabela com resultado final deste
cálculo

Figura 9 – Ferramenta utilizada e respectiva fórmula de cálculo do Índice da
população (IP)



Figura 10 – Resultado do cálculo do IP com os valores da População Residente
obtidos através do respectivo cálculo

Figura 11 – Ferramenta utilizada e respectiva fórmula para o cálculo do Ivs



Figura 12 – Resultado final da multiplicação de ambas as variáveis IP com Ips



3.2.1. Resultados do tratamento da informação
Os layouts que se seguem, foram gerados após a fase 3 do projecto e provêm
da metodologia utilizada para o processo de tratamento da informação.
A leitura da informação que está contida em cada layout, tem a finalidade de
uma melhor compreensão e interpretação deste projecto e perceber de que
forma, as variáveis foram classificadas e estruturadas, aquando na ponderação
das mesmas para obter os resultados finais (weighted overlay).



3.3. Fase 3: MDT
No contexto da utilização em SIG, por modelo digital de terreno (MDT) designa-
se, conjunto de dados em suporte numérico que, para uma dada zona, permita
associar a qualquer ponto definido sobre o plano cartográfico um valor
correspondente à sua altitude.
Um MDT poderá ser um conjunto de pontos ou de linhas com uma regra de
interpolação associada ou, como é mais correntemente considerado, uma
superfície composta por faces num espaço tridimensional ou células dispostas
regularmente.
Esta fase é constituída pela análise espacial e análise de superfícies para gerar
mapas temáticos e o Modelo Digital de Terreno.

Procedimento de criação do MDT a partir dos pontos cotados vectorizados:

• Ligar as extensões (Tools → Extensions → Spatial Analyst e 3D
Analyst)
• Ligar toolbar 3D Analyst

1. Para a Análise Espacial utilizou-se a barra de ferramentas 3D Analyst do
ArcMap, para proceder a geração do (IDW - Inverse Distance Weighted),
com base nos pontos cotados vectorizados, com um pixel de 5 metros.

2. Criou – se o mapa hipsométrico (TIN) com base no IDW, delimitado pelo
Buffer de 500 metros.



3. Análise de Superfícies – 3D Analyst

Contour – Curvas de Nível
Slope – Mapa de Declives (%)

4. Convertesão do TIN para Raster (Tin To Raster), no qual atribuímos um
pixel de 50 metros.

5. Por fim, para obtermos um MDT delimitado pelo limite do concelho,
recorreu – se a um ‘Extract By Mask’.

Input Raster → TIN_TinRaster
Feature Mask Data → Conc_Mafra
Output Raster → TIN_Mask2



3.4.Fase 4 – Model Builder

A construção de um modelo, através da ferramenta ‘Model Builder’, consiste em
juntar as variáveis pretendidas para chegar a um modelo final, neste caso, com
as áreas de risco de ocorrências de deslizamentos do Concelho.
Após o apuramento e tratamento das variáveis, recorremos à ferramenta
descrita anteriormente para organização e ponderação a atribuir a cada variável,
apresentando como resultados finais dois modelos. Ambos os modelos
contiveram as mesmas variáveis, mas com individuais ponderações, sendo elas
o índice de perigosidade sísmica (Ips), os declives – mapa de declives
produzido através da ferramenta Slope da barra ‘Spatial Analyst’, a geologia –
susceptibilidade dos solos dividida em três classes: Alta, Média ou Baixa, o uso
do solo – reclassificação em quatro classes: Tecido Urbano, Área Agrícola,
Área Florestal e Praias, Arribas e Zonas de Costa, o escoamento – quantidade
de água filtrada nos solos e por último os rios (incluindo os rios e ribeiras).
Em termos de ferramentas, foram utilizadas em ambos os modelos, as
seguintes: ‘Feature To Raster’, ‘Reclassify’, ‘Euclidean Distance’ e ‘Weighted
Overlay’.

Modelo 1 e Modelo 2
Variáveis Ferramentas Utilizadas (Ordem
da sua utilização)
Feature To Raster
Uso do Solo Reclassify
Weighted Overlay
Feature To Raster
Declives Reclassify
Weighted Overlay


Feature To Raster
Escoamento Reclassify
Weighted Overlay
Feature To Raster
Euclidean Distance
Rios
Reclassify
Weighted Overlay
Reclassify
Índice de Perigosidade Sísmica
Weighted Overlay

No ‘Weighted Overlay’, atribuímos ponderações a cada variável e uma escala de
evolução de 1 a 5 (ver figura), na qual ao valor 5 correspondiam as áreas de
maior risco (maior probabilidade de ocorrência de deslizamentos), diminuindo
até ao valor 1 representando as áreas de menor risco. De seguida, convertemos
o raster deste resultado para polígono, através da ferramenta ‘Raster To
Polygon’, adicionámos esta informação obtida no Data View e abrindo a tabela
de atributos podemos verificar quais a áreas susceptíveis a este género de
ocorrências.


Atribuição de ponderações (influência - %) às variáveis (Weighted Overlay)

Modelo 1 Modelo 2

Figura 11 – Ilustração das ponderações atribuídas nos modelos 1 e 2
(respectivamente)

Total da Soma das ponderações
(%Influence)

Escala atribuída a cada valor no
respectivo campo de cada

Figura 12 – Total das ponderações e respectiva escala (igual para ambos os
modelos)



Figura 13 – Modelo 1

Figura 14 – Modelo 2



Legenda:

Entrada

Ferramenta utilizada no arc tollbox (ArcMap)

Saída



4. Resultados Finais

Figura 15 – Resultado sob a forma de Layout obtido a partir do Modelo 1

Figura 16 – Resultado sob a forma de Layout obtido a partir do Modelo 2



5.Conclusões

A aplicação dos SIG no âmbito do estudo de áreas susceptíveis a deslizamentos
de terreno, no resultado final, dos Modelos 1 e 2, permitiu identificar áreas
susceptíveis a ocorrências de deslizamentos, em que se verificou que estas
áreas se localizavam em redor das grandes áreas de tecido urbano.
O valor 3 na atribuição de escalas, é o que apresenta maior índice de risco de
deslizamento, conforme a escala de valores que foi atribuída. Conforme os
valores das ponderações dadas a cada variável variam as áreas afectadas,
assim sendo verificou-se que no Modelo 1 encontramos áreas de risco
homogeneamente divididas por todo o concelho, por outro lado as ponderações
do Modelo 2 destas áreas de risco encontram-se mais centradas nas freguesias
a Oeste do Concelho.



6.Bibliografia

• www.meteo.pt/

• www.igeo.pt/

• www.igeoe.pt/

• www.ine.pt/

• www.cm-mafra.pt/

• www.esriportugal.pt/

• www.apambiente.pt/


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