MODELAGEM ESPECIAL MULTICRITERIAL NO DESENVLVIMENTO DE ALTERNATIVAS LOCACIONAIS Felipe Ramos Nabuco de Araujoa; Rodrigo Affonso de Albuquerquer Nobregab a
Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis Universidade Federal de Minas Gerais Email:
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RESUMO O desenvolvimento de alternativas locacionais é etapa integrante da avaliação de impactos ambientais (AIA). Trata-se do momento em que se estuda a viabilidade ambiental locacional de um empreendimento, considerando-se os seus potenciais impactos e as características socioambientais presentes na região proposta para a sua implantação. A Modelagem espacial pode ser compreendida como o uso de técnicas de geoprocessamento, dados espaciais e recursos computacionais para a construção de representações explícitas e simplificadas de parte da realidade, com o objetivo de entender, mudar ou gerenciar esta realidade. A modelagem espacial multicriterial (MEM) consiste no emprego de técnicas de análise multicritério em problemas espaciais para apoiar uma determinada tomada de decisão em um ambiente complexo de variáveis e atores. Este trabalho tem como objetivo apresentar os conceitos construídos pela literatura relacionados a MEM, demonstrar aplicações na formulação de alternativas locacionais de empreendimentos e refletir sobre a sua potencial contribuição a qualificação técnica da AIA. Identifica-se a sua aptidão para uso em diferentes tipos de projetos. Constata-se a sua capacidade para otimização de estudos com o uso de recursos computacionais e a sua adaptabilidade para diferentes complexidades no que tange o universo de variáveis e/ou atores que precisam ser considerados no processo. Exemplificam-se casos onde a MEM foi utilizada para a integração de atores que atuam no fluxo decisório planejamento-licenciamento de linhas de transmissão de energia e para a simulação de alternativas de corredores ferroviários. Destaca-se o seu potencial de contribuição às discussões técnicas presentes na AIA tendo em vista a compreensividade dos modelos, advindos do uso de ferramentas geovisuais e técnicas de análise multicriterial. Quanto às limitações da técnica, ressaltam-se aspectos relacionados à dificuldade de inclusão de variáveis não espaciais; à subjetividade associada aos perfis dos modeladores e especialistas que executam a modelagem; e às limitações específicas da técnica multicriterial escolhida para a sua estruturação. Por fim, identifica-se a necessidade de pesquisas direcionadas para a espacialização de novas variáveis e para o emprego da MEM em outras tipologias de empreendimentos e como ferramenta para a participação popular. PALAVRAS-CHAVE: Alternativas locacionais; Modelagem especial, Análise Multicritério
ABSTRACT
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The development of alternative locational is a step of environmental impact Assessment (EIA). This is the stage where we study the environmental viability of a project, considering its potential impacts and environmental features present in the proposed area for its implementation. Spatial modeling can be understood as the use of geoprocessing techniques, spatial data and computational resources for building explicit and simplified representations of reality in order to understand, change or manage this reality. The multicriteria spatial modeling (MSM) is the use of multi-criteria analysis techniques in spatial problems to support decision-making in a complex environment of multiple variable and actors. This work aims to present concepts built by literature related to MEM, demonstrate applications in the formulation of locational alternatives developments and reflect on its potential contribution to technical qualification of the EIA. It demonstrates their suitability for use in different types of projects. Notes to their ability to study optimization with the use of computing resources and their adaptability to different complexities regarding the universe of variables and / or actors that need to be considered in the process. They are exemplified cases where the MEM was used for the integration of actors involved in decision-flow of power transmission planning and licensing and for the simulation of alternative rail corridors. The potential contribution of the technical discussions is highlighted, considering the comprehensiveness of the models from the use of geovisuais and multi-criteria analysis of technical tools. About the technical limitations, we emphasize aspects related to the difficulty of including non-spatial variables; the subjectivity associated with the profiles of modelers and experts performing modeling; and the specific limitations of multi-criteria technique chosen for structuring. Finally, it identifies the need for research directed to the spatial distribution of new variables and the use of MEM in other types of projects and as a tool for public participation. KEYWORDS: Alternatives; Spatial Modelling; Multi-criteria Analysis
INTRODUÇÃO No âmbito da avaliação de impactos ambientais (AIA) o estudo de alternativas locacionais é etapa integrante da fase de análise de viabilidade socioambiental de um determinado projeto. No atual modelo de AIA brasileiro deve estar contemplado na elaboração de Estudos de Impacto Ambiental (BRASIL, 1986). Segundo Sanchéz (2006), trata-se de um dos pilares da AIA, na medida em que uma das vantagens do processo de AIA é o estímulo ao estudo de alternativas “que sequer seriam consideradas se o projeto não tivesse que passar por um teste de viabilidade ambiental”. No entanto, diferentes autores apresentam problemas e desafios relacionados ao desenvolvimento de alternativas na AIA (STEINEMANN, 2001; BENSON, 2003; MINISTERIO PUBLICO FEDERAL, 2004), dos quais destacam-se: inclusão de variáveis e atores tardiamente no processo decisório, apresentação de alternativas reconhecidamente inferiores á selecionada, prevalência sobre os aspectos
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econômicos sobre os ambientais, comparação das alternativas a partir de base de conhecimento diferenciada e fraca participação do público. Neste contexto, é objetivo deste trabalho discorrer sobre a aplicação de técnicas de modelagem espacial multicriterial (MEM) na formulação de alternativas locacionais. O artigo está dividido em 3 seções além desta introdução. No Referencial teórico, a partir de bibliografia relacionada ao tema, procura-se ilustrar os conceitos de referência da MEM, no intuito equalizar a compreensão do leitor sobre a técnica; em seguida apresentam-se exemplos de aplicação da MEM no desenvolvimento de alternativas locacionais, com o objetivo de consolidar o entendimento acerca da MEM; na conclusão, expõem-se as conclusões e considerações finais sobre o trabalho desenvolvido.
REFERENCIAL TEÓRICO Modelos podem ser entendidos como representações explícitas e simplificadas de parte da realidade, sob o ponto de vista daqueles que os desenvolvem, com o objetivo de entender, mudar e gerenciar esta realidade (PIDD, 2003). Em aplicações que envolvam sistemas de informações geográficas (SIG), os modelos podem ser classificados como cartográficos, quando resultam da automação de técnicas manuais que tradicionalmente usam instrumentos de desenho e sobreposição de transparências, ou modelos espaciais, quando representam expressões das relações matemáticas entre variáveis mapeadas (CHRISTOFOLETTI, 1999). Segundo Soares-Filho (2000) a arte da modelagem consiste em decompor o mundo real em uma série de sistemas simplificados para alcançar uma visão sobre as características essenciais de um certo domínio, passando-se por diversos níveis de abstração, no qual a realidade é traduzida para um série de modelos. Parte-se de modelos conceituais simples e, na medida que se compreende o seu objetivo e o processamento que se espera, avança-se em termos de complexidade. Problemas de decisão espacial, característicos durante a etapa de formulação de alternativas locacionais na AIA, normalmente envolvem um grande conjunto de alternativas viáveis e múltiplos, conflituantes e incomensuráveis critérios de avaliação” (MALCZEWSKI, 2006). O processo de tomada de decisão multicriterial, ou multiple criteria decision making (MCDM), surge como ferramenta de apoio a tomadores de decisão na seleção de uma melhor alternativa, em situações onde um conjunto de alternativas pré-selecionadas, múltiplos critérios e diferentes prioridades devem ser considerados (JANKOWSKI, 1995). Os fatores (ou variáveis de interesse) são extraídos de camadas (como declividade, altitude, zoneamento urbano, cobertura do solo, entre outros conjuntos de dados) (NOBREGA et al, 2009) que podem ainda ser denominados planos de informação (PI) (MOURA, 2007), conforme ilustrado pela Figura 1. Os critérios são então escolhidos para cada fator e seus respectivos pesos são definidos de acordo com as prioridades
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estabelecidas, permitindo assim uma análise espacial de combinações entre fatores e pesos (NOBREGA et al, 2009).
Figura 1 – Representação matricial de Planos de Informação e exemplo de estrutura da Modelagem Espacial Multicriterial (ARAUJO, 2016) A elaboração da base de dados pode ser realizada em formato vetorial ou matricial, com fortes tendências para o predomínio das operações dos modelos em formato matriciais (raster) (MOURA, 2007). De acordo com Tomlin (1991), os modelos espaciais representam um avanço das aplicações de SIG, tendo em vista a sua capacidade de facilitar a interpretação de dados cartográficos, habilidade que está relacionada ao fato de que os PIs são representados por valores numéricos e não por linhas e símbolos, possibilitando a transformação de características geográficas através de funções. Esta estruturação permite que o processo de interpretação de dados que representem relacionamentos ou significados implícitos sejam extraídos e expressos de forma explícita, na prática, por exemplo, consolidando em um mapa, informações e conhecimento que estariam divididas em diversos outros mapas ou em texto (TOMLIN, 1991). Por envolver critérios com diferentes níveis de importância para a tomada de decisão, problemas de análise multicriterial utilizam técnicas para a atribuição de pesos, que tem como objetivo determinar em valor a importância relativa de um determinado critério em comparação aos demais (MALCZEWSKI, 1999). Quanto maior o peso, maior a importância do critério (MALCZEWSKI, 1999). Em síntese, a MEM apresenta-se como uma plataforma de combinação de mapas, subsidiado por níveis de importância (pesos) entre os PIs, onde cada PI corresponde a um critério utilizado na análise, representados espacialmente de forma matricial (ou raster), conforme ilustrado na figura 1.
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EXEMPLOS DE APLICAÇÕES Conforme exposto, a MEM se apresenta como técnica potencial a ser aplicada a problemas espaciais em ambientes complexos onde múltiplos critérios e diferentes atores devem ser considerados, contexto que usualmente está inserido a etapa de desenvolvimento de alternativas locacionais na AIA. No intuito de otimizar a compreensão acerca da técnica, exemplificam-se a seguir 2 trabalhos com diferentes abordagens, que utilizaram a MEM na formulação de alternativas.
Exemplo 1 Figura 2 – Exemplo de cenários e respectivas alternativas locacionais hipotéticas para um corredor ferroviário entre os municípios de Paracatu-MG e Ipatinga-MG (SOUZA, ARAUJO e NOBREGA, 2014) Souza, Araujo e Nobrega (2014) apresentam um estudo de caso hipotético de desenvolvimento de corredores preferenciais de um segmento ferroviário interligando Paracatu-MG à Ipatinga-MG. Os resultados alcançados são apresentados na figura 2 e demonstram “o emprego do sistema de análise multicritério utilizando geoprocessamento para auxiliar a definição de corredores ferroviários”, considerandose diferentes variáveis e diferentes cenários.
Exemplo 2 Araujo (2016) desenvolve e simula alternativas locacionais de Linhas de Transmissão de Energia, aplicando a MEM em um estudo de caso com o objetivo de promover a
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integração de atores que atuam no processo decisório e a qualificação da AIA. Os resultados obtidos estão exemplificados na figura 3.
Figura 3 – Corredores alternativos resultantes da Modelagem espacial multicriterial no estudo de alternativas de uma linha de transmissão de energia (ARAUJO, 2016)
CONCLUSÃO O presente trabalho teve como objetivo apresentar os conceitos e exemplos de aplicações da modelagem espacial multicriterial (MEM) na formulação de alternativas locacionais. De forma complementar ao exposto neste trabalho, ressaltam-se as limitações da técnica, relacionadas por exemplo ao desafio de se considerar variáveis que não estão espacializadas; à subjetividade associada a quem desenvolve e usa os modelos, seja no ato da definição do modelo conceitual, na seleção das variáveis que serão utilizadas, nos especialistas que serão consultados na definição de importância entre os critérios, etc; e às limitações associadas a técnica de análise multicriterial escolhida para estruturas a análise decisória. Por fim, diante das informações apresentadas e dos casos citados, espera-se contribuir para a qualificação da AIA através do fomento a discussões e pesquisas sobre o desenvolvimento de alternativas locacionais por meio do uso de técnicas de modelagem espacial e análise multicriterial, em especial quanto a ampliação do universo de variáveis que devem ser consideradas, o teste de aplicação para outras tipologias de projeto e estudo quanto à sua utilização na captação de valores do público durante a AIA.
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