Egenart, genius loci, identitet og branding

O terceiro nível de integração entre SIG e avaliação da qualidade do ar é utilizando SIG como instrumento da análise espacial, para identificar padrões dentro e entre os dados espaciais. Na maioria dos casos, essas técnicas são limitadas aos aspectos de pesquisas para avaliação da qualidade do ar, não sendo requeridas correntemente para estabelecer abordagens de confirmação e inventário de modelagem ambiental. Os métodos da análise espacial podem ser puramente determinísticos ou podem adicionar uma natureza estocástica inerente aos padrões e seus relacionamentos (Easa e Chan, 1999). As técnicas de análise determinístico clássico estão entre as mais importantes utilizadas no SIG para análise das aplicações em transporte. São exemplos: análise de redes, roteamento, modelagem de localização/alocação, modelagem e projeção em 3-D, e álgebra cartográfica. A análise estatística espacial inclui autocorrelação espacial, a qual procura explorar a estrutura da covariância espacial nos atributos dos dados. A geoestatística e modelagem espacial econométrica têm sido ligadas às funcionalidades do SIG, mas pouco tem sido realizado com relação à avaliação da qualidade do ar (Easa e Chan, 1999).

• Modelos de dispersão de fontes móveis

Briggs et al. (2000) apresentam uma gama extensiva de modelos de dispersão de fontes móveis (representados na via) que podem ser utilizados para mapeamento da poluição. Concluem que, em geral, o desempenho de modelos de fonte linear (incluindo o modelo de dispersão Gaussiano) nem sempre foi bom quanto à representação das características urbanas. Sugerem a realização da técnica de regressão espacial no SIG para mapear e modelar padrões espaciais de tráfego relacionados com a poluição do ar e assim avaliar a exposição da população como parte de estudos epidemiológicos.

• Exposição da população a poluentes veiculares

Jensen et al. (2001) e Kousa et al. (2002) descreveram o desenvolvimento de modelos matemáticos para determinar e avaliar as exposições da população aos vários poluentes do ar em áreas urbanas. Nestes modelos, a estrutura do SIG possibilitou o mapeamento temporal e espacial das emissões de tráfego, os níveis de qualidade de ar e a exposição da população aos poluentes veiculares.

• Análise da vulnerabilidade ambiental utilizando funções overlay

Li et al. (1999) desenvolveram uma metodologia que usa funções overlay e uma matriz de comparações integrados na estrutura SIG para analisar a vulnerabilidade ambiental de Nanjing (China) e avaliar o impacto ambiental da principal via da cidade. O método de sobreposição de mapas é formado por nove etapas como apresentado na Figura 4.2.

Seleção dos fatores de avaliação Definição da estrutura do sistema

Definição da matriz de comparações

Sobreposição de mapas do grau de vulnerabilidade vs pesos Realização dos mapas do grau de

vulnerabilidade

Determinação dos pesos dos fatores

Obtenção do corredor ótimo Projeção de alternativas da via Realizar os mapas de distribuição do

coeficiente da extensão do impacto Obtenção da ótima alternativa

Figura 4.2 Processo de avaliação ambiental baseado em SIG (overlay). Fonte: Li et al. (1999).

A seleção dos fatores de avaliação foi baseada nos possíveis impactos ambientais da via, tais como fatores sociais (usos de solo, utilização de recursos, infra-estrutura, etc.); fatores ecológicos (animais, plantas, água, etc.); fatores da poluição do ar (CO, NOx, MP) e

poluição sonora. Os fatores de avaliação são determinados para diferentes vias, com isso é criada a matriz de comparações que relaciona os vários fatores com as condições da via em construção e operação para determinar o impacto ambiental. A comparação dos fatores da matriz foi realizada por métodos matemáticos.

Na geração de mapas, definiu-se a área de estudo determinando o grau de vulnerabilidade de cada fator. Os atributos no mapa são determinados por áreas (polígonos) digitalizadas, utilizando técnicas de sensoriamento remoto, fotografias aéreas e ferramentas do software ArcInfo®. A vulnerabilidade é estabelecida por grau, variando de pequeno, moderado a grande impacto. As alternativas de impacto ambiental permitem analisar as vias em função da vulnerabilidade, obtendo-se a via ótima. A extensão do impacto na via é um coeficiente calculado em função da largura e seção da via. Assume-se que o coeficiente de maior valor

está no centro da via e que a cada fator avaliado corresponde a um coeficiente. Uma vez calculados os coeficientes, são representados os mapas temáticos de impacto ambiental para cada fator. Com isso, é selecionada a melhor alternativa da via que não gera um grande impacto ambiental. Ressalta-se que, na avaliação do fator de poluição do ar, consideraram-se o tipo de veículo (tamanho, peso, largura), o volume e velocidade do tráfego, a velocidade e direção do vento.

• Emissões veiculares horárias em rodovias.

Os pesquisadores Mensink et al. (2000) desenvolveram um modelo detalhado que prevê emissões de hora em hora para CO, NOx, SO2 e MP em vias e trechos de via (com

abrangência de 20km x 20km) da cidade de Antuérpia (Bélgica). A metodologia calcula as emissões horárias em função do tipo de via, tipo de veículo, tipo de combustível, volume de tráfego, idade de veículo, distribuição de viagens e temperatura do ambiente. Os volumes de tráfego são derivados de um modelo de fluxo de tráfego urbano, o qual contém uma rede com quase 2000 trechos de via. O modelo de fluxo de tráfego utilizado foi implementado no ambiente SIG. Os fatores de emissão são derivados do modelo COPERT-II, sendo incluídas as emissões de partida em frio e perdas por evaporação. Os resultados das emissões de CO, NOx são mostrados de hora em hora para partida a quente e

partida a frio. Para esses poluentes, uma validação parcial dos resultados foi levada a cabo, comparando a emissão do modelo COPERT-II e os fatores de emissões do tráfego levantados na via.

• Sistema ambiental de apoio à decisão para monitoramento da poluição do ar

Esta pesquisa, realizada no Tehran (Irã), apresenta o processo de definição e desenvolvimento de um SIG temporal para gestão ambiental (Rahmatizadeh et al., 2002). O objetivo da pesquisa foi avaliar a dispersão espacial dos poluentes CO, NO2, SO2 e MP,

originados por fontes estacionárias. Na metodologia, considerou-se a utilização de correlação espacial e distribuição das fontes estacionárias (fábricas) para determinar o impacto da poluição ambiental. Nas análises espaciais e estatísticas, foram utilizados dados horários, diários e mensais coletados em sete estações de monitoramento da qualidade de ar distribuídas na cidade.

Usando os softwares ArcView® e ArcInfo®, foi elaborado o mapa digital da cidade e realizada uma análise espacial por meio de overlay, criação de buffers e divisão de zonas para apoiar um sistema de alerta ambiental. Os resultados da análise mostraram que o sistema desenvolvido, como um sistema de apoio de decisão ambiental (Enviroment

Decision Suport Systems – EDSS), pode ser usado efetivamente na gestão e monitoramento

dos poluentes. Foram determinados os padrões de qualidade do ar: bom, moderado, insalubre, muito insalubre e lugares de perigo. Foi utilizado o diagrama de Voronoi para representar a dispersão espacial das estações e a área de influência da área monitorada no Tehran.