O método Analytic Hierarchy Process - AHP foi desenvolvido por Saaty (1977) e permite aos tomadores de decisão trabalhar com problemas que envolvem múltiplos critérios simultaneamente. O problema de decisão é decomposto em níveis hierárquicos, sendo que, no topo da hierarquia encontra-se o objetivo final, num nível abaixo estão os atributos (variáveis), os quais podem ser subdivididos em atributos de menor complexidade (unidades).
Para a aplicação deste método, inicialmente foi gerado um SIG com os arquivos vetoriais das variáveis físicas: feições geomorfológicas, tipo de orla, variação da linha de costa, variação dos perfis de praia; e com arquivos vetoriais das variáveis socioeconômicas: exposição da população à erosão, tipo de construção e obras de contenção.
A normalização para a padronização dos dados foi realizada em uma escala única, e todos os arquivos vetoriais de linha e pontos foram transformados em polígonos, e se atribuíram notas de 1 a 3 para todas as unidades de cada variável:
1 - Para áreas de baixa vulnerabilidade/perigo/suscetibilidade 2 - Para áreas de média vulnerabilidade/perigo/suscetibilidade 3 - Para áreas de alta vulnerabilidade/perigo/suscetibilidade
A partir da avaliação de cada variável e a definição de suas unidades, essas unidades foram classificadas quanto o seu grau de suscetibilidade, perigo e vulnerabilidade frente aos processos costeiros de inundação e erosão costeira (Tabela 3):
Suscetibilidade: feições geomorfológicas e tipo de orla.
Perigo: variação da linha de costa e variação dos perfis de praia.
Vulnerabilidade: exposição da população à erosão costeira e inundação, tipos de construção e obras de contenção.
Tabela 3- Planilha de correlação das unidades e seus respectivos graus de suscetibilidade, perigo e vulnerabilidade para cada variável.
Variáveis Unidades
Grau
Suscetibilidade/Perigo/Vulnerabilidade (Baixo) 1 (Médio) 2 (Alto) 3
Feições geomorfológicas Tabuleiros Paleodunas Chênier
Praia Arenosa Dunas Frontais Canais de Maré Barras Arenosas Lagos Interdunas Planícies Fluviomarinhas
Tipo de orla Abrigada Semi-abrigada Exposta
Variação da linha de costa Baixa Média Alta
Positiva
Variação dos perfis de praia Baixa - Alta
Exposição da população à erosão Baixa Média Alta
Tipo de construção Alto Padrão Médio Padrão Baixo Padrão
Neste trabalho, a suscetibilidade (feições geomorfológicas e tipo de orla) é analisada como uma componente espacial do perigo, enquanto os dados de variações da linha de costa e perfil de praia consistem nas componentes espaço-temporais. A partir da análise AHP, e o cálculo gerado entre as unidades irá gerar como resultado um mapa de perigo, com suas componentes tanto espaciais como temporais.
Os valores atribuídos a cada unidade de cada variável, baixo (1), médio (2), alto (3), foram utilizados para a elaboração dos mapas de vulnerabilidade e perigo. Para isto, esses números foram alimentados na tabela de atributos de cada arquivo vetorial shape gerado, ou seja, para todas as variáveis analisadas, cada unidade foi quantificada quanto ao seu grau de perigo, suscetibilidade ou vulnerabilidade. A partir da quantificação das unidades e a determinação da importância de cada variável em relação à outra foi possível elaborar a análise hierárquica (AHP) entre as variáveis físicas e entre as variáveis socioeconômicas, separadamente.
Posteriormente, todos os dados vetoriais foram convertidos em dados raster para a alimentação e utilização da ferramenta de extensão do ArcGis 10.2, Easy AHP. O processo AHP é uma técnica de tomada de decisão que combina a análise quantitativa e qualitativa, através dos pesos atribuídos que são comparados par a par, a partir de uma escala de definição de importância (Tabela 4).
Tabela 4- Critério análise AHP. Intensidade Definição 1 Importância igual
3 Importância média
5 Importância maior
7 Importância muito maior 9 Importância extrema
2,4,6,8 Usados como notas intermediárias Fonte: Saaty, 2008.
Os pesos dos atributos são determinados em quatro etapas:
1° etapa: Estabelecer a estrutura hierárquica de influência dos fatores;
2° etapa: Montar a matriz de julgamento, com base na técnica AHP que consiste em aplicação de notas comparativas entre os atributos (de 1 a 9);
3° etapa: Determinar a uniformidade da matriz, aplicado a normalização da matriz através da soma de cada coluna e divisão de cada célula pelo total da coluna relacionada. O
peso por elemento é então a média das células em cada linha. Em seguida, determina-se o auto vetor λmáx, valor mais alto da matriz, a fim de verificar o índice de consistência (CI) e verificar o julgamento e a razão de consistência (CR), indicando assim o grau de aleatoriedade da matriz, com base na Equação:
CI = (λmáx – n)/(n – 1) CR = CI/RI
Onde:
CI = índice de consistência (Consistency Index) λmáx = Valor mais alto da matriz pareada CR = Razão de consistência
n = Número de variáveis RI = Random Index (Tabela 5)
Tabela 5- Valores de IR, com n = ordem da matriz.
N 2 3 4 5 6 7 8 9 10
RI 0 0,58 0,9 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,51
(Fonte: Saaty, 2008)
Para a certificação da consistência da matriz, a matriz deve satisfazer a condição do CR <= 0.1, caso contrário, as variáveis terão que ser julgadas novamente;
CR Vulnerabilidade = 0,037 CR Perigo = 0,0161
4° etapa: Determinação e analise dos pesos que serão a base para a execução do método MCDM de combinação linear ponderada (Tabela 6 e 7).
Tabela 6- Tabela de julgamento AHP para variáveis físicas.
Variáveis Linha de Costa Perfil de Praia Feições Geomorfológicas Tipo de Orla Linha de Costa 1.0 1.0 3.0 5.0
Perfil de Praia 1.0 1.0 3.0 5.0
Feições Geomorfológicas 0.333 0.333 1.0 3.0
Tipo de Orla 0.2 0.2 0.333 1.0 Tabela 7- Tabela de julgamento AHP para variáveis socioeconômicas
Variáveis População exposta Ocupação Tipo de Obras de Contenção População exposta 1.0 3.0 5.0
Tipo de Ocupação 0.333 1.0 3.0
Obras de
Este procedimento foi realizado tanto para a elaboração do mapa de vulnerabilidade como o mapa de perigo. Gerados os produtos no formato raster, foi elaborada uma álgebra de mapas no ambiente GIS través da fórmula:
Carta de Aptidão à Urbanização = (Mapa de Perigo + Mapa de Vulnerabilidade) / 2
A partir deste cálculo foram definidas as áreas de aptidão à urbanização: - Valores de 0-1: áreas aptas à urbanização
- Valores de 1-2: áreas aptas à urbanização com intervenções - Valores de 2-3: áreas não aptas à urbanização
Vale ressaltar que o mapa de feições geomorfológicas foi gerado em um buffer de 2000 m em direção ao continente, a partir da linha de costa, englobando a orla marítima (200 m) e uma margem de segurança. Essa margem de segurança foi criada com o objetivo de analisar as áreas adjacentes à orla marítima, e possibilitar a indicação de regiões passíveis à urbanização, somente com base nas feições geomorfológicas devido a ausência de informação de outras variáveis.
Portanto, a carta de aptidão à urbanização elaborada para a orla marítima das praias do Crispim e Marudá foi gerada através da análise multicritérios, enquanto às áreas adjacentes foram analisadas somente em função das feições geomorfológicas encontradas na área em estudo.