base de dados digital contínua da bacia hidrográfica a - Unifal-MG

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BASE DE DADOS DIGITAL CONTÍNUA DA BACIA HIDROGRÁFICA A
MONTANTE DO LAGO DE FURNAS
Luize Batista Campos
Marcelo de Oliveira Latuf
[email protected]
[email protected]
Geografia - Licenciatura
Bolsa PIBICT/FAPEMIG
Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL-MG)
Introdução
A bacia hidrográfica do rio Grande (BHRG) é composta por 325 municípios,
divididos em 141 na vertente paulista e 184 na vertente mineira. Possui estimativa de
aproximadamente 9 milhões de habitantes, com projeções de alcançar em 2025 algo
próximo a 10 milhões de habitantes (CBH, 2009).
Diante de sua importância no contexto de geração de hidroeletricidade da matriz
de Furnas Centrais Elétricas, se faz necessário a elaboração de um inventário de
dados espaciais da bacia hidrográfica a montante do reservatório de Furnas,
localizado no Alto rio Grande (Figura 1), com o intuito de subsidiar estudos
cartográficos, hidroclimatológicos, pedogeomorfológicos e de planejamento territorial
ambiental, bem como no auxílio ao monitoramento pluviométrico e fluviométrico, nas
esferas municipal, estadual e federal.
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Figura 1 - Localização da bacia a montante do Lago de Furnas / Fonte: Arquivo pessoal
Objetivos
Objetivo geral
Elaborar a base de dados digital contínua da rede hidrográfica da bacia
hidrográfica a montante do Lago de Furnas (BMLF), e posteriormente, disponibilizá-la
em uma plataforma online aberta à Sociedade, com o intuito de subsidiar pesquisas
nas mais diversas áreas.
Objetivos específicos

Adquirir as cartas topográficas, em formato digital, da base cartográfica do
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE);

Verificar a existência e consistência de dados da base digital do IBGE para a
BMLF;

Digitalizar a rede hidrográfica das cartas do IBGE que não possuem base
cartográfica vetorial (“vazio cartográfico digital”).
Fundamentação Teórica
A Associação Cartográfica Internacional em 1964 definiu o seguinte conceito de
Cartografia mesclando arte e ciência
“Conjunto de estudos e operações cientificas,
artísticas e técnicas, baseado nos resultados de
observações diretas ou de análise de documentação,
com vistas à elaboração e preparação de cartas,
planos e outras formas de expressão, bem como sua
utilização” (ACI, 1964 apud Duarte, 2006, p.15).
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A cartografia de base brasileira é de responsabilidade do Instituto Brasileiro de
Geografia e Estatística (IBGE) e Diretoria do Serviço Geográfico (DSG) do Exército,
órgãos governamental e militar, respectivamente.
O mapeamento sistemático do território brasileiro foi planejado nas escalas
1:1.000.000, 1:500.000, 1:250.000, 1:100.000, 1:50.000 e 1:25.000. As quatro últimas
foram elaboradas por aerolevantamento para serem disponibilizadas em papel, sendo
previstas atualizações periódicas, o que não tem acontecido e provavelmente deve
haver entraves de diversos tipos que vêm adiando a modernização do mapeamento
sistemático nacional (NOGUEIRA, 2009).
“Os dados das cartas topográficas são, muitas vezes, os únicos disponíveis para
que o usuário de mapas possa obter informação cartográfica” (NOGUEIRA, 2009,
p.73). Com a falta de atualização desses dados, que datam das décadas de 1960/70
do século passado, cabe aos usuários (professores, alunos, pesquisadores e demais
interessados) um esforço muito maior na produção de mapas temáticos, devido ao
oneroso processo de transformação de uma base em papel para o formato digital.
Cabe ressaltar ainda que nem sempre esta transformação é feita da maneira
padronizada, causando problemas quanto a escala, geometria e posicionamento de
feições.
Metodologia
Primeiramente foi elaborada uma “pré” base de dados cartográfica da BMLF,
tendo como principais insumos: (a) a rede hidrográfica ao milionésimo, (b) limites
estaduais e municipais, (c) sedes municipais, (d) Ottobacias hidrográficas nível 3 e 4 e
(d) articulação das cartas topográficas na escala de 1:50.000. Estes dados foram
obtidos por meio do servidor de mapas do Ministério do Meio Ambiente1.
A segunda etapa compreendeu no download das cartas topográficas em formato
.jpeg2 e das cartas topográficas vetoriais3 disponíveis no site do IBGE, que recobrem a
BMLF. Cabe destacar que detectando vazios cartográficos digitais, houve a
necessidade de georreferenciamento das cartas em formato .jpeg, seguindo para isto,
a metodologia proposta pela Diretoria de Serviço Geográfico do Exército (DSG),
adotando-se 17 pontos de controle (bem distribuídos de maneira aleatória na carta
para diminuir as distorções e abranger toda a sua área) e com erro máximo
1
http://mapas.mma.gov.br/i3geo
http://loja.ibge.gov.br/
3
http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/download/arquivos/index1.shtm
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permissível de 0,3mm na escala da carta (15m). Foi utilizada a projeção Universal
Transversa de Mercator (UTM), fuso 23 e datum horizontal Córrego Alegre.
A estatística da Raiz do Erro Médio Quadrático (RMSE) foi utilizada como
referencial para a média dos desvios dos 17 pontos de controle, tendo como limiar o
valor máximo de 15m.
A terceira e última etapa consistiu na digitalização em tela das feições da rede
hidrográfica, no sentido montante-jusante, adotando-se a escala de 1:25.000. O
formato adotando foi o shapefile©.
Resultados Parciais
Como resultados parciais foi encontrado o total de 101 cartas topográficas que
recobrem a área de estudo deste projeto, sendo que 84 destas, possuem base de
dados vetorial. O restante (17 cartas) não possuem base cartográfica digital,
caracterizando uma falha no recobrimento vetorial da BMLF. A Figura 2a evidencia o
recobrimento da articulação da escala de 1:50.000 na bacia e, a Figura 2b, a
caracterização das áreas com déficit no recobrimento digital.
Figura 2 - Articulação de cartas topográficas e topográficas vetoriais da bacia hidrográfica a
montante do Lago de Furnas / Fonte: Arquivo pessoal
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Na figura 3 evidenciam-se os erros por pontos de controle e estatística RMSE,
tendo como exemplo a carta de Bias Fortes (SF-23-X-C-VI-1). Observe que o maior
erro por ponto de controle foi de 2,73m com o RMSE de 1,56m.
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Figura 3 - Cálculo do RMSE / Fonte: Arquivo pessoal
Após concluída a etapa de georreferenciamento, as cartas de vazios
cartográficos digitais, passaram pela etapa de digitalização de feições da rede
hidrográfica (Figura 4).
Figura 4 - Carta topográfica de Bias Fortes sem e com a vetorização da drenagem / Fonte:
Arquivo pessoal
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Até o presente momento, a digitalização da rede hidrográfica das cartas
topográficas sem base vetorial disponibilizada pelo IBGE, que compõe a articulação da
BMLF está fluindo como o esperado, tendo como expectativa de término para maio/16.
Bibliografia
CBH GRANDE. Comitê da bacia hidrográfica do rio Grande. Disponível em:
<http://www.grande.cbh.gov.br/GD3.aspx> Acesso em 30/04/2016
DUARTE, Paulo Araújo. Fundamentos de Cartografia. 3. Edição. Florianópolis.
Editora da UFSC, 2006.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Seção
Geociências. Disponível em:
<http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/download/arquivos/index1.shtm>. Acesso
em 29/02/2016
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Loja IBGE.
Disponível em: <http://loja.ibge.gov.br/>. Acesso em 01/05/2015
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. i3GEO – Geoprocessamento. Disponível em:
<http://mapas.mma.gov.br/i3geo> Acesso em 05/05/2016
NOGUEIRA, Ruth E. Cartografia: representação, comunicação e visualização de
dados espaciais. 3. edição revisada e ampliada. Florianópolis. Editora da UFSC,
2009.
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