Perguntas Frequentes
O Modelo HAND (do inglês Height Above the Nearest Drainage, ou Altura Acima da Drenagem mais Próxima) é um novo modelo digital de terreno desenvolvido por um grupo de cientistas liderados por Antonio Donato Nobre, coordenador do Grupo de Modelagem de Terrenos do Centro de Ciencia do Sistema Terrestre no INPE em São José dos Campos. Abaixo respostas às perguntas frequentes sobre esta nova ciência e uma de suas aplicações, em desastres naturais.
INTRODUÇÃO
1) O que é o Modelo HAND?
O Modelo HAND é uma forma diferente de olhar a paisagem. Fisicamente o modelo HAND é um novo tipo de superfície, produzida matematicamente a partir da superfície da terra, capturada em maquetes digitais de terreno.
2) O que é uma maquete digital de terreno?
É a representação da paisagem no computador, em 3D. Chamada também de topografia virtual, a maquete digital de terreno permite aplicar análises matemáticas para a descrição quantitativa e a compreensão das propriedades dos terrenos. Ela é normalmente produzida por imageamento aéreo ou de satélites em órbita, empregando técnicas de radar, laser ou estereoscopia ótica.
3) Onde o Modelo HAND pode ser aplicado?
Em qualquer superfície para a qual se disponha da maquete digital.
4) Quais são as aplicações do Modelo HAND?
Existem já algumas aplicações demonstradas. O Modelo HAND foi empregado para calcular e mapear solos encharcados (brejos) de áreas ripárias em várias regiões do Brasil como suporte para as discussões sobre as alterações do Código Florestal. O Modelo HAND foi também empregado na delimitação de zonas de risco de enchentes e deslizamentos para a zona metropolitana de São Paulo. Outras aplicações estão em desenvolvimento.
DESASTRES NATURAIS
1) Previsão de áreas com risco de enchentes: o que faz o Modelo HAND?
A partir da maquete digital do terreno o Modelo HAND gera mapas de proximidades topográficas ou desníveis relativos a cursos d’água. Estes desníveis relativos são boa indicação da susceptibilidade à enchente de cada ponto na paisagem.
2) De que forma os desníveis relativos permitem classificar os terrenos como mais ou menos suscetíveis a enchentes?
Hipoteticamente, se um ponto está a 5 m HAND acima do rio mais próximo, este será mais suscetível a uma enchente do que outro ponto cujo desnível seja de 10 m HAND para o mesmo rio. Esta relação simples é difícil de se obter por outros métodos, já que o próprio curso d’água corre sobre terreno desnivelado.
3) O Modelo HAND indica onde uma cheia vai acontecer?
Não exatamente. O Modelo HAND indica apenas a área onde uma cheia pode acontecer, ou melhor, onde seria mais provável dela ocorrer, no caso de haver água em excesso fluindo na superfície.
4) O Modelo HAND indica quando uma enchente vai acontecer?
Não! Para saber quando uma enchente pode ocorrer é necessário prever distribuição e intensidade de chuvas, além da captação e destinação da água de escoamento. Modelos meteorológicos preveem a ocorrência de chuvas, e modelos hidrológicos preveem os fluxos superficiais e as descargas dos rios.
5) Qual o alcance para as previsões de áreas suscetíveis a enchentes?
Alcança toda e qualquer área para onde existam dados topográficos de qualidade.
6) Registros dos níveis de enchentes passadas são necessários para o Modelo HAND prever áreas suscetíveis?
Não. O Modelo HAND indica áreas suscetíveis a enchentes apenas pela análise dos desníveis topográficos e da proximidade relativa dos rios. Ele pode ser aplicado a áreas que já sofreram enchentes - onde a sua capacidade pode ser testada e ajustada-, assim como pode ser aplicado para áreas que nunca sofreram enchentes. Em tempos de mudanças climáticas aceleradas, a capacidade preditiva do Modelo HAND pode mostrar-se de grande utilidade para as regiões onde enchentes são raras ou infrequentes.
7) Quais as limitações do método de previsão de áreas suscetíveis a enchentes empregando o Modelo HAND?
As principais limitações não estão no Modelo HAND em si, mas na resolução, no tipo e na qualidade dos dados da maquete digital de terreno.
8) Como a resolução dos dados na maquete digital de terreno afeta a previsão de áreas suscetíveis a enchentes?
A resolução de uma imagem é definida como a menor dimensão da superfície retratada, que ainda seja discernível na imagem. Uma foto feita do espaço a milhões de km pela sonda espacial Voyager mostrou a Terra inteira representada por um único ponto azul-esmaecido; já uma foto do espaço mais próximo, feita com poderosas lentes de ampliação, permite distinguir um gato sobre um telhado. Os dados topográficos disponíveis (SRTM, topografia global feita em voo do ônibus espacial) apresentam resolução horizontal de 90 m e vertical de 1 m. Outros tipos de dados podem apresentar resoluções muito mais finas, como o radar de banda p que chega a poucos metros e lidar que chega a centímetros. Quanto mais fina a resolução do dado maior a capacidade de discriminação de áreas pelo Modelo HAND.
9) Como o tipo de dado na maquete digital de terreno afeta a previsão de áreas suscetíveis a enchentes?
Dois tipos principais de dados existem para geração de maquetes digitais de terreno: dados da superfície (chamados de DSM, como radar banda x e estereoscópico ótico) e dados do terreno (chamados de DTM, como radar banda p, lidar e interpolação de curvas de nível). Os DSM são amplamente disponíveis, mas como representam a superfície mais externa, apresentam artefatos gerados pela topografia do dossel da vegetação. Os DTM possuem capacidade de penetrar o dossel e representar a topografia real do solo, mas são caros e tem baixa disponibilidade. Para zona urbana, os dados de lidar ou interpolação de curvas de nível permitem obter-se DTMs livres das edificações, uma condição importante para a geração de mapas de risco sem artefatos.
10) Como a qualidade do dado na maquete digital de terreno afeta a previsão de áreas suscetíveis a enchentes?
A qualidade dos mapas de risco gerados pelo Modelo HAND irá refletir a qualidade dos dados. O ajuste geográfico (georeferenciamento no caso de curvas de nível), os ruídos técnicos (no caso do radar), a cobertura de nuvens (no caso da estereoscopia ótica), entre outros possíveis problemas, interferem na qualidade da maquete digital de terreno.
11) Como saber quais áreas são suscetíveis a deslizamentos de terra?
Os deslizamentos de terra e corridas de lama decorrem da instabilização de solos e rochas em encostas íngremes de morros e montanhas. Esforços enormes tem sido aplicados, há décadas, por centenas de estudiosos em vários países, na busca de melhorar as previsões para estes fenômenos. Muitos fatores influenciam na determinação da suscetibilidade dos terrenos. Exemplos são a inclinação da encosta, a geologia, o tipo e estado dos solos, a presença e estado da cobertura vegetal e a água no solo.
12) Como o Modelo HAND pode ser utilizado no apoio a previsão de áreas suscetíveis a deslizamentos?
A profundidade do lençol freático tem significância para a estabilidade de encostas, e tem relação com a distância relativa da água superficial. O Modelo HAND oferece indicações úteis sobre a posição do lençol freático. O Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (IPT) utiliza classes de declividade como um dos indicadores de suscetibilidade a deslizamentos. No estudo que fizemos para a Zona Metropolitana de São Paulo, agregamos estas classes de declividade ao mapa de riscos hidrológicos. É uma abordagem inicial e simples para a previsão de zonas suscetíveis a deslizamentos.
13) O Modelo HAND está pronto para utilização?
A ciência básica do Modelo HAND, que explica porque e como funciona, está pronta. A implementação computacional do modelo está na fase de protótipo. A aplicação do Modelo HAND para o delineamento de zonas de risco ambiental ainda está em desenvolvimento, assim que aperfeiçoamentos requeridos de suas capacidades devem vir no médio prazo.
14) Quando e como mapas de risco baseados no Modelo HAND serão disponibilizados para a sociedade?
A disponibilização de mapas de risco baseados no Modelo HAND implica em responsabilidade técnica importante, o que requer amplas verificações. Apenas poucas áreas foram estudadas, áreas suficientes para demonstrar o conceito e a capacidade do Modelo HAND para este tipo de aplicação, mas ainda insuficientes para atender a demanda no campo. Ademais, o principal gargalo para a produção de mapas de risco HAND, os dados topográficos de alta resolução e qualidade, ainda precisam ser disponibilizados para as cidades e outras áreas. E a disponibilização de dados topográficos está fora da nossa área de atuação.
