Modelagem e simulação urbana: estudos de evolução urbana para Arambaré

Por Flávio Almansa Baumbach
Este trabalho apresenta os modelos de evolução urbana obtidos com a plataforma computacional CityCell para a cidade de Arambaré, RS, cidade escolhida como objeto de estudo para a disciplina Oficina de Modelagem Urbana 2 do Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Pelotas – PROGRAU no primeiro semestre de 2018.

A plataforma CityCell é uma ferramenta de análise espacial baseado na teoria de autômatos celulares e opera através de uma matriz de células retangulares, onde o estado de cada célula é determinado a partir do estado das células vizinhas e por um conjunto pré-determinado de parâmetros. Juntos estes elementos e agentes interagem e são capazes de gerar modelos preditivos e dinâmicos (considerando o tempo), explorando, prevendo e sugerindo diferentes cenários urbanos. A regra de crescimento urbano utilizada foi “Threshold Potential”, como está na tese do professor Maurício Polidori (disponível em http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/6191). O tamanho da célula foi definido em 150m x 150m resultando em uma malha de 51 x 52 células que representam uma área de 5.967ha.

Exercício 1: Legitimação do modelo
Conhecendo a dimensão da área efetivamente urbanizada do ano de 1975 (através das cartas topográficas do exército brasileiro) foi possível calibrar o modelo para simular o crescimento urbano até o ano de 2016. Observando a mesma área em 2016 através de imagem de satélite, foi possível fazer uma comparação e obter o nível de acerto da simulação (imagens 01 e 02). O modelo obteve 70% de acertos na simulação de legitimação.

Imagem 01: 40 iterações; em azul, área urbana existente em 2016; em vermelho, crescimento simulado de 1975 a 2016.

Imagem 02: 40 interações; FUZZY com raio R1, equivalente a 150 m; em verde escuro as células corretas; em verde claro as células incorretas, com erro de até 150 m; em vermelho as células incorretas, com erro maior de 150 m.


Exercício 2: Simulação de crescimento futuro
Um segundo exercício consistia em realizar simulações para o futuro, a partir da área efetivamente urbanizada existente em 2016. Em uma primeira simulação (imagem 03), todos os bairros existentes têm grau de atração iguais, resultando em um crescimento concêntrico para as bordas da cidade. Já em um segundo estudo (imagem 04), o bairro Caramuru – situado à norte do Arroio Velhaco – tem peso de atração 3 vezes maior que os outros bairros e como resultado temos uma cidade que se alonga um pouco mais ao norte.

Imagem 03: 40 iterações; em azul, área urbana existente em 2016; em vermelho, crescimento simulado de 2016 a 2076.

Imagem 04: 80 iterações; em azul, área urbana existente em 2016; em vermelho, crescimento simulado de 2016 a 2076.


Exercício 3: Simulação de crescimento futuro com polo de atração.
O terceiro exercício realizado com o CityCell considerou um polo de atração ao norte da cidade, deslocado da área efetivamente urbanizada atual mas com o mesmo peso de atração que os outros bairros urbanos. Este polo de atração foi considerado como atributo urbano e poderia ser um condomínio ou um novo loteamento, por exemplo. Como resultado temos este polo como forte vetor de crescimento da cidade ao norte, agora de maneira linear e não mais concêntrica como nas primeiras simulações.

Imagem 05: 40 iterações; em azul, área urbana existente em 2016; em vermelho, crescimento simulado de 2016 a 2076.


Encaminhamentos:
As simulações a partir da modelagem urbana com a plataforma CityCell nos indicam os diferentes vetores de crescimento urbano a partir dos diferentes parâmetros informados ao modelo. Como crescer a cidade e quais impactos sobre os sistemas ambientais teremos com os diferentes potenciais de crescimento?

Na simulação com toda a área efetivamente urbanizada com o mesmo potencial de crescimento (imagem 03) o crescimento concêntrico nos indica a ocupação do solo nas áreas de campos (ver imagens do input), nas bordas da cidade. Já a simulação com polo de atração ao norte (imagem 05), nos indica um vetor de crescimento sobre o cordão de dunas (ver imagens do input). Pelo conhecimento empírico sabemos da atratividade de morar na beira da praia, ou próximo a esta, considerando que Arambaré é uma cidade de veraneio com grande população flutuante durante os meses de verão. Assim, podemos assumir como esperada a tendência de Arambaré de espraiar-se sobre o cordão de dunas próximo à Lagoa dos Patos.

O crescimento sobre a área de dunas parece ter maior impacto ambiental que o crescimento sobre a área de campos, a qual pode ser considerada com menor fragilidade ambiental e com funções menos decisivas no ecossistema local. Sendo assim, a cidade de Arambaré enfrenta um dilema para a cidade do futuro, pois o modo de ocupação tradicional, sobre o cordão de dunas, trará acirramento dos problemas ambientais. Por outro lado, a ocupação dos campos exigirá da comunidade um investimento maior em aterro, ao mesmo tempo que localizará a população mais longe da praia. Uma possibilidade atenuante aparece no exercício 2, mostrado anteriormente, onde a expansão urbana mostra uma composição de ocupação nos campos a nas dunas, ambos em quantidades menores. Sendo assim, poderiam ser estudas tipologias de uso de solo menos impactantes para cada caso, de modo a minimizar impactos ambientais.

Por Flavio Baumbach

Input para 1975.

Por Flavio Baumbach

Input para 2016.

Sobre Arambaré

Contexto
O município de Arambaré está localizado na região centro sul do estado do Rio Grande do Sul. Inicialmente chamava-se Barra Velhaco por estar situada junto a Foz do Arroio Velhaco. Em meados de 1938 passou a denominar-se Paraguassu, nome de origem tupi-guarani, e em 1945 adotou o nome de Arambaré, que em tradução livre significa sacerdote que espalha luz.

Nesta localidade conhecida desde os tempos coloniais de 1714 moravam índios com costumes especiais – pescadores e comerciantes de peles que tinham mãos e pés bem desenvolvidos – eram os índios Arachas, Arachanes ou Arachãs, que na língua tupi significa patos. Por volta de 1763 casais açorianos vindos para o sul estabeleceram-se na margem esquerda do estuário do Guaíba e na margem direita da Laguna dos Patos, fundando fazendas e chasqueadas até o Rio Camaquã. Desde essa época os habitantes do então distrito de Arambaré uniram-se na busca do desenvolvimento através da agricultura, pecuária e potencial turístico pela beleza natural da localidade. Se emancipou de Camaquã e Tapes em 20 de março de 1992.

Segundo a prefeitura de Arambaré, o município tem 4,5 mil habitantes. Localizado à uma hora e meia de Porto Alegre (128km) e meia hora de Camaquã (33km), pertence a Região Turística da Costa Doce. Sua beleza natural é visível nas figueiras e árvores frondosas cujas copas atingem até 50 metros de diâmetro. As areias limpas e águas temperadas da Lagoa dos Patos e aproximadamente 15km de praias atraem turistas e grande população flutuante nos meses quentes do verão.


Geomorfologia e geologia de Arambaré/RS
Arambaré está inserido na Planície Costeira Interna, revelando na sua porção noroeste leques colúvio-aluvionares na forma de rampas suaves e na parte central encontra-se terraços lagunares da laguna dos patos, e em menor área, verifica-se a presença de terraço fluvial referente aos aluviões do arroio velhaco.

As rampas e terraços são formados por arenitos com camadas síltico-argilosas da Formação Graxaim e camadas arenosas da Formação Chuí, os depósitos mais recentes são representados pelos aluviões e depósitos lagunares são formados por areias e argilas da borda da lagoa e do arroio Velhaco.

O modelado é de acumulação e a dinâmica do relevo, tanto nas rampas quanto nos terraços lagunares, mostra escoamento freático superficial difuso de intensidade fraca, o que confere estabilidade ao relevo e que favorece as atividades agropecuárias.

O relevo do município é plano e suave ondulado, característica da região a qual ele está inserido, as altitudes variam entre aproximadamente 2m até cerca de 60m, a maior parte tem altitudes abaixo de 20m, e declividades inferiores a 5%, as áreas mais elevadas estão localizadas na parte noroeste do município, próximo a BR 116.

Fonte: Relatório Ambiental do projeto de assentamento fazenda Santa Marta – Arambaré/RS

Turma 2018/1 Arambaré-RS

Fotos da visita à Arambaré/RS, cidade escolhida como objeto de estudo para o semestre de 2018/1 da disciplina. Data: 25 de abril de 2018.

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