Cabo verde 2011_jlz_1

1º Seminário Internacional de Cartografia e Geosedia
CEG – IGOT – UL www.riskam.org
Perigosidades e Risco Ambiental

Praia, Cabo Verde, 1-2 Março 2011
Avaliação e Gestão de

Métodos de Elaboração de Cartografia
de Risco

José Luís Zêzere
RISKam – Centro de Estudos Geográficos
Instituto de Geografia e Ordenamento do Território
Universidade de Lisboa
(zezere@campus.ul.pt)

Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL

ÍNDICE

1. Catástrofes Naturais e (des)Ordenamento do Território

2. Modelo Conceptual do Risco

3. Avaliação do Risco

4. O Caso do Risco Geomorfológico

5. A Gestão do Risco

1. Catástrofes Naturais e
(des)Ordenamento do Território Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL

Catástrofe natural - interrupção séria da funcionalidade de uma comunidade [na sequência
de um evento natural perigoso], causando perdas humanas, materiais ou ambientais
significativas, que excedem a capacidade da comunidade afectada em recuperar com base nos
seus próprios recursos (Década Internacional para a Redução das Catástrofes Naturais;
Organização das Nações Unidas)

Evolução do número de catástrofes
naturais no mundo Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL

600
600

Nº catástrofes naturais 500
500
Nº catástrofes naturais

400
400

300
300
y = 3.2866e0.0452x
200
200 R2 = 0.9141

100
100

00
1900
1905
1910
1915
1920
1925
1930
1935
1940
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
1900
1905
1910
1915
1920
1925
1930
1935
1940
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Catástrofe: EM-DAT (Emergency Events Database), 2007
 Relato de 10 ou mais mortes
 Relato de 100 ou mais pessoas afectadas
 Pedido de assistência internacional
 Declaração de estado de emergência


PROJECÇÕES DA MUNICH RE (2001)
PARA 2050:
 100.000 mortos / ano
 300 biliões de dólares /ano

... Devido a perigos naturais


Os fenómenos naturais com potencial
destruidor estão a aumentar de intensidade
e de frequência ?

O suporte físico do território, e o seu
funcionamento, estão a ser devidamente
considerados nos processos de
ordenamento do território e planeamento
urbano ?

PERIGOSIDADE NATURAL
“Fenómenos naturais potencialmente danosos para o
Homem e para as suas actividades”

Agravamento

VULNERABILIDADE
Interferência
PASSIVA
directa/indirecta na
(expansão da população
actividade dos processos
e das actividades
de instabilidade natural
económicas para zonas
naturalmente expostas a
perigos naturais)
ACTIVIDADE HUMANA NO TERRITÓRIO
Situações de Risco mais frequentes e de maior magnitude


INEVITÁVEL ?

SIM !

Lacoma (Pirinéus)


Las Colinas 2001
INEVITÁVEL ?

NÃO !
É possível identificar as manifestações de perigo no
território e prever (com uma margem de incerteza
controlada) a sua incidência espacial e temporal.

2. Modelo Conceptual do Risco (adaptado de UNDRO, 1979;
Varnes, 1984; Panniza, 1990) Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL

Processos e Acções Perigosos Elementos Expostos
naturais (e.g., sismos, tsunamis, população
movimentos de massa, cheias) construções
tecnológicos (e.g., indústrias e infra-estruturas
mercadorias perigosas) actividades económicas
valores culturais e paisagísticos
ambientais (mistos) (e.g.,incêndios
organização social
florestais, contaminação de
programas de expansão e
aquíferos)
potencialidades do território

Perigosidade (Hazard) (P) Vulnerabilidade (V) Valor (E)
(f = Susceptibilidade; Probabilidade)

RISCO
R = f (P,V,E) R = P*V*E

EQUAÇÃO BÁSICA DO RISCO

VARNES (1984) - Landslide hazard zonation: a review of principles and
practice. UNESCO, Paris.

Rt = (E) (Re) = (E) (P x V)
P – Perigosidade (Hazard) (Probabilidade: 0-1)
V – Vulnerabilidade (0-1)
E – Valor dos Elementos Vulneráveis
Re – Risco Específico (P x V)
Dp – Dano Potencial (E x V)
Rt – Risco Total


Rt = (E) (Re) = (E) (P x V)
P - Perigosidade natural (natural hazard)

Probabilidade de ocorrência de um fenómeno potencialmente
destruidor, num determinado período de tempo e numa dada
área.

Susceptibilidade (susceptibility)

Propensão de uma área para ser afectada por um
determinado perigo, em tempo indeterminado, sendo avaliada
através dos factores de predisposição para a ocorrência do
perigo, não contemplando o seu período de retorno ou
probabilidade.


Rt = (E) (Re) = (E) (P x V)
E - Elementos em risco, Elementos expostos (elements
at risk, exposed elements)

População, equipamentos, propriedades, actividades
económicas, etc., expostos (potencialmente afectáveis) a um
processo perigoso num determinado território.

V – Vulnerabilidade (Vulnerability)

Grau de perda de um elemento em risco, em resultado da
ocorrência de um fenómeno natural de determinada
magnitude. Expressa numa escala de 0 (sem perda) a 1
(perda total).


Rt = (E) (Re) = (E) (P x V)

Risco (Risk)

Probabilidade de ocorrência, e a respectiva quantificação em
termos de custos, de consequências gravosas, económicas e
para a segurança das pessoas, em resultado de um fenómeno
perigoso, natural ou induzido pela actividade antrópica, num
determinado período de tempo e numa dada área.

3. Avaliação e Cartografia do Risco

1 – Que fenómeno ? (adaptado de Leroi,1996, 1997)

2 - Onde ?
3 – Até onde ?
4 - Quando ? PERIGOSIDADE

5 - Quem ?
O quê ?
Como ? VULNERABILIDADE

Aumento da
Incerteza 6 - Quanto ?
VALOR DOS
EL.VULNERÁVEIS

Perigosidade * Vulnerabilidade * Valor = RISCO

4. O Caso do Risco Geomorfológico

CASCATA DE PROCEDIMENTOS DA AVALIAÇÃO DA SUSCEPTIBILIDADE
(Gueremy, 1984; Asté, 1991; Soeters & Van Westen, 1996; Guzzetti, 2005):

Inventário das ocorrências
do fenómeno

Identificação dos factores
de predisposição

Ponderação dos factores
de predisposição

Modelo Preditivo:
Classificação da
susceptibilidade

Avaliação do desempenho
do modelo preditivo


Métodos de avaliação da susceptibilidade geomorfológica e sua
adequação às escalas de análise (adaptado de Soeters & Van Westen,
1996 e Guzzetti, 2005)

Aplicados sobre unidades de terreno pré-definidas

Métodos directos Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL

Depressão da Abadia (Garcia, 2002) rg
rg

N 30
0
rg

t
rg

rg Z
t r
t t r
t e

e 25 0 t
rr

r r t 20
0
20 0

2 00
rg

2 50

300
r
r t
r t
r t
t t
t t
25 0
t t t

r;c
r 15
0 e rg
0 t t
20 t
rg r
t e t
t
t
r e r r
r r
t
r r t
15
0 r t
rg
t r i
S t

r t r
e
t r
r t e
e
1 50
r e
r t rg
r t
R r
t 20 0
r t r r;c
2 00 r rg
r r
10 0 i
r c 0
e r t
25
Classe de Susceptibilidade
t t r
15 0 t r
Reduzida ou Nula
t
rg Moderada com média a baixa probabilidade
r
r Moderada com elevada probabil idade
t
10
0
r rg
Forte com média a baixa proba bil idade
t 10 0
t
Forte com elevada probabilidade
t
0
15
r
t
r
t
r - deslizamento rotacional
r rg
e r 20
0 t - desliz amento translacional superfici al
e - desliza mento/desabamento por erosão lateral
t c - movimento complexo
rg
10 0
i - movimento indetermina do
15 0
r; c 0 200 m rg - retrogressão
t ; rg
r

06/Mar/2005 – 10:00
30
06/Mar/2005 – 18:00
30 30
06/Mar/2005 – 22:00
Rainfall (mm/h) Rainfall (mm/h) Rainfall (mm/h)

25 25 25

20 Modelo determinístico de avaliação dinâmica da susceptibilidade na 20 20

Rainfall (mm/h)

Rainfall (mm/h)
Rainfall (mm/h)

15
bacia da Ribeira Quente (Fonte: Amaral et al., 2009) 15 15

10 10 10

5 5 5

0 0 0
0 20 40 60 80 100 120 140 0 20 40 60 80 100 120 140 0 20 40 60 80 100 120 140

Elapsed Time (hr) Elapsed Time (hr) Elapsed Time (hr)

Métodos heurísticos Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL

Parâmetros utilizados:
Litologia
Declive (graus)
LITOLOGIA DECLIVE
Depósitos superficiais 10
Rochas carbonatadas
compactas 25
Rochas sedimentares
detríticas (grés,
conglomerados) 15
Rochas sedimentares
plásticas (margas, argilas) 10
Rochas graníticas e afins 25
Rochas quartzíticas e afins 25
Rochas xistentas 15
Rochas vulcânicas 20

Métodos estatísticos (I) Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL

Construção de modelos preditivos

BASE DE DADOS Temas T1, T2,...,Tn Eventos
CARTOGRÁFICA (variáveis independentes) (movimentos do tipo Z)

Mapa de Eventos

COMPUTAÇÃO DE
FUNÇÕES DE
FAVORABILIDADE E p(T1j...Tnj) p(T1j) p(...) p(Tnj) p(ε|T1j p(ε|...) p(ε|Tnj) p(ε)
PONDERAÇÃO DAS
)
VARIÁVEIS

REGRA DE
INTEGRAÇÃO CARTOGRÁFICA
INTEGRAÇÃO

AVALIAÇÃO DA
SUSCEPTIBILIDADE MAPA DE SUSCEPTIBILIDADE [1]

Deslizamentos trans. superf.
Área: Fanhões-Trancão

Função de probabilidade
condicional conjunta

Mapa de
susceptibilidade
não classificado

(baseado na série completa
de deslizamentos -100
casos).

0.0767

Taxa de sucesso da avaliação da susceptibilidade
baseada na série completa de deslizamentos translacionais superficiais

Métodos estatísticos (II) Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL

Validação de modelos preditivos

Partição da base de
dados de deslizamentos
com critério temporal

ANO DE REFERÊNCIA:
1979

Grupo de Modelação
Número Área Afectada (m2)
46 88.457

Grupo de Validação

Número Área Afectada (m2)
54 53.719


Mapa de susceptibilidade
não classificado
(baseado no grupo de
deslizamentos de estimação
(idade  1979, 46 casos)

0.0634

Taxa de predição da avaliação de susceptibilidade baseada no grupo de
deslizamentos de estimação (idade  1979, 46 casos) e comparada com o
grupo de deslizamentos de validação (idade > 1979, 54 casos).

Shallow translational slides
100 20
90 18
V
Percentage of predicted validation

IV
80 16

Estimated probability (%)
70 35%; 86% 14
III
group landslides

60 84%; 100% 12
50 18%; 70% Estimated probability for 10
II susceptibility classes
40 8
I Success-rate
30 8%; 41% 6
20 Prediction-rate 4

10 2
0 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Percentage of study area predicted as susceptible using estimation group
landslides



Mapa de
susceptibilidade

Classificado de acordo com
a taxa de predição
(temporal)

Capacidade preditiva das
classes de susceptibilidade

Relação quantidade - duração da precipitação antecedente

Deslizamentos translacionais superficiais Deslizamentos rotacionais
Movimentos desencadeados por erosão Deslizamentos translacionais
lateral Movimentos complexos e compósitos
900
y = 7,4296x + 107,17
800 R2 = 0,9437
700
Rainfall (mm)

600
500
400
C

300 B
200 A

100
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
consecutive days
No landslides Shallow landslides Deep landslides Trend (landslides)



Mapa de
Perigosidade
Cenário desencadeante [1]
(128 mm / 3 dias)
Período de retorno = 8,5 anos

RISCO (CUSTOS
DIRECTOS)
DESLIZAMENTOS
TRANSLACIONAIS
Risco, em €

5. A Gestão do Risco Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental CEG-IGOT-UL

Susceptibilidade Elementos vulneráveis
Frequência
temporal Causas Efeitos Tipologia Valor

Perigosidade Intensidade Vulnerabilidade

Risco Específico Perda potencial

RISCO TOTAL

GESTÃO DO RISCO

ESQUEMA OPERACIONAL PARA A
Risco aceitável
AVALIAÇÃO E GESTÃO DO RISCO

Decisões GESTÃO DO RISCO Monitorização

1. ACEITAR O RISCO
2. MITIGAR O RISCO
a) Reduzindo a perigosidade
b) Reduzindo o valor do elemento em risco
c) Reduzindo a vulnerabilidade
medidas estruturais defensivas e de reforço
sistemas de alerta
planos de emergência e de socorro

3. EVITAR O RISCO
a) Evacuação das áreas perigosas e procura de
localizações alternativas ZONAMENTO DA
ORDENAMENTO
b) Interdição ou limitação à expansão urbanística em SUSCEPTIBILIDADE
zonas perigosas DO
TERRITÓRIO
c) Definição de utilizações dos terrenos consentâneas
com o grau de perigosidade que os caracteriza

Avaliação e Gestão de Perigosidades e Risco Ambiental
CEG-IGOT-UL

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