Um sistema de planejamento e gestão para bacias hidrográficas com uso de análise multicritérios

Abstract

O crescente desenvolvimento mundial, principalmente dos países emergentes, tem exercido enorme pressão sobre o meio ambiente. Diversas regiões começam a indicar perda da sustentabilidade. O uso responsável dos recursos naturais envolve uma equação que considera o desenvolvimento sustentável. Este campo do conhecimento é muito amplo e envolve um grande número de variáveis, que requerem o uso de conhecimento, hardware/software e de metodologia específica. SIGs - Sistemas de Informações Geográficas e análise de múltiplos critérios são ferramentas úteis em processos de tomada de decisão envolvendo dados ambientais espacializados. Este trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema de informação analítico, denominado FGest, para ser usado no planejamento ambiental de bacias hidrográficas, durante a fase de avaliação, em processos de tomada de decisão. O ambiente e linguagem de programação para o desenvolvimento do FGest e das interfaces de comunicação com os Sistemas de Informações Geográficas foi o Microsoft C#. Para o processo de comunicação entre os softwares envolvidos foi adotado o uso de mapas matriciais no formato ASCII. Dentre os algoritmos do FGest destaca-se o de otimização do processo de ranqueamento de critérios segundo a influência dos mesmos no processo decisório. Fase importante do desenvolvimento de um software é a validação do mesmo através da análise e comparação de seus resultados. Para a validação do FGest, utilizando avaliação multicritérios, foram gerados mapas de áreas prioritárias à restauração florestal na bacia hidrográfica do rio Corumbataí, SP, visando à conservação de recursos hídricos. Os fatores empregados, na forma de mapas matriciais, foram a adequação do uso da terra, a erodibilidade do solo, a erosividade da chuva e as proximidades à malha viária e à rede hidrográfica, todos padronizados em uma escala única e contínua de 256 valores. Os pesos dos fatores foram determinados com auxílio de uma matriz de comparação pareada. Com ótimos tempos de resposta, foram gerados três mapas de áreas prioritárias, com valores no espaço de 256 níveis e depois reclassificados de maneira a apresentar cinco graus de prioridade (muito alta, alta, média, baixa e muito baixa), correspondentes às aplicações dos métodos da Combinação Linear Ponderada e da Média Ponderada Ordenada para os cenários riscos médio/baixo e médio/alto. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que o FGest pode ser utilizado como suporte ao planejamento e gestão de bacias hidrográficas, já que o mesmo desempenhou com sucesso o papel de ferramenta computacional para avaliação multicritérios e que sua interface de comunicação com os Sistemas de Informações Geográficas ArcGIS e Spring funcionou adequadamente para importação de mapas fatores e restrições e para exportação de mapas gerados nas avaliações multicritérios.

The increasing worldwide development, mainly due to the developing countries, makes a significant pressure on the environment. Several regions are now showing a loss of sustainability. The responsible use of the natural resources involves an equation which considers the sustainable development. This field of knowledge is very wide and involves a great number of variables, which require expertise, hardware/software and specific methodology. GIS – Geographic Information System and multicriteria evaluation are useful tools in the decision support processes, involving spatial environmental data. The objective of this study was the development of an analytical information system named FGest, to be used on the environmental planning of watersheds, during the phase of evaluation, in the decision-making process. The Microsoft C# was used as the environment and the programming language for the development of the FGest and of the communication interfaces with the Geographic Information Systems. For the process of communication between FGest and Geographic Information Systems, the use of raster maps in ASCII format was implemented. Amongst the algorithms of the FGest is the algorithm for ranking of criteria, in accordance with the influence of the same ones in the decision process. An important phase of the software development is its test and validation through the analysis and comparison of its results. For the validation of the FGest, using multicriteria evaluation, maps of priority areas for forest restoration, in the Corumbataí river basin, State of São Paulo, aiming at the conservation of water resources were generated, . The variables used, in the format of raster maps, were the land-use adequacy, soil erodibility, erosivity, proximity to roads and proximity to the drainage network, where each factor was standardized in a 256-value continuous scale. The factors weights were determined with help of a pairwise comparison matrix. Three maps of priority areas were generated, with levels of priority represented on a continuous way, from 0 to 255, and later reclassified to show five levels of priority (very high, high, medium, low and very low). Those maps are the result of the application of the methods of the Weighted Linear Combination and the Ordered Weighted Average for the scenarios of medium/low and medium/high risks. From the obtained results it was possible to conclude that the FGest can be used as a support for planning and management of river basins, since the system successfully carried out the role of computational tool for multicriteria evaluation and its communication interface with the Geographic Information Systems ArcGIS and Spring had an adequate performance to import factors and restrictions maps and to export maps generated in the multicriteria evaluations.