Ensaios de Geografia
Essays of Geography | POSGEO-UFF
AO CITAR ESTE TRABALHO, UTILIZAR A SEGUINTE REFERÊNCIA:
BORGES, Jordane de Oliveira; LAGO, Willinielsen Jackeline Santos. Avaliação do uso e cobertura do solo da sub-bacia do rio
Anajá em Paço do Lumiar-MA/BR. Revista Ensaios de Geografia. Niterói, vol. 8, nº 15, pp. 16-30, setembro-dezembro de 2021.
Submissão em: 27/07/2021. Aceito em: 17/11/2021.
ISSN: 2316-8544
Este trabalho está licenciado com uma licença Creative Commons. 16
SEÇÃO ARTIGOS
AVALIAÇÃO DO USO E COBERTURA DO SOLO DA SUB-BACIA DO RIO
ANAJÁ EM PAÇO DO LUMIAR-MA/BR
EVALUATION OF THE USE AND SOIL COVER OF THE SUB-BASIN OF
THE ANAJÁ RIVER IN PAÇO DO LUMIAR-MA/BR
Jordane de Oliveira Borges
1
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão - IFMA
jordane-borges@hotmail.com
Willinielsen Jackeline Santos Lago
2
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão - IFMA
ninalago.nl@gmail.com
Resumo
O presente estudo objetivou delimitar a área da Sub-bacia do Rio Anajá, analisando o uso e cobertura do
solo com auxílio de geotecnologias livres através dos softwares Spring e QGIS. A metodologia aplicada
consistiu no processamento de imagens a partir dos sistemas de informação geográfica (SIGs) referidos,
onde para os mapas de drenagem foram utilizados a imagem do Landsat8, Carta DSG e imagem SRTM.
Os dados temáticos de uso e cobertura da terra foram obtidos através da coleta de pontos por meio de GPS
e interpretação visual das imagens após o processamento. Os resultados indicam que a sub-bacia do Rio
Anajá, localizada na bacia do Rio Paciência, no município de Paço do Lumiar – MA, possui um canal de
terceira ordem que nasce a uma altitude entre 50 e 60 m, no qual identificou-se 8 classes de uso e cobertura
da terra. A adoção dos SIGs permitiu a delimitação automática da área da sub-bacia do Rio Anajá e
quantificação das classes de uso e cobertura da terra, constatando que as áreas de construções urbanas e
lavouras do tipo roça ocupam grande parte desta sub-bacia.
Palavras-chave:
Geoprocessamento; Sub-bacia; Uso e Ocupação.
Abstract
The present study aimed to delimit the area of the Anajá River Sub-basin, analyzing the land use and soil
cover with the aid of free geotechnologies through Spring and QGIS software. The applied methodology
consisted on the processing of images from the aforementioned geographical information systems (GIS),
with images from the landsat8, DSG Chart and SRTM being used to produce the drainage maps. The
thematic data of land use and coverage were obtained through the collection of points through GPS and
visual interpretation of the images after processing. The results indicate that the sub-basin of the Anajá
River, located in the Paciência River basin, in the municipality of Paço do Lumiar – MA, has a third order
1
Especialista em Geoprocessamento pelo IFMA, Mestre em Ciência Animal pela Universidade Federal do
Maranhão - UFMA. ORCID iD: https://orcid.org/0000-0002-2313-7670
2
Mestre em Saúde e Ambiente pela UFMA. ORCID iD: https://orcid.org/0000-0003-0711-3991
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channel that rises at an altitude between 50 and 60 m, in which 8 classes of land use and cover were
identified. The adoption of the GIS allowed the automatic delimitation of the area of the Anajá River sub-
basin and the quantification of the classes of land use and land cover, noting that the areas of urban
construction and swidden plantations occupy a large part of this sub-basin.
Keywords :
Geoprocessing; Sub basin; Use and Occupation.
Introdução
O atual processo de desenvolvimento da sociedade tem deixado marcas
significativas na superfície terrestre, de forma que a coleta de informações precisas sobre
o espaço geográfico é necessária para o planejamento, tomada de decisões e elucidação
de forma sistemática da interferência do homem sobre o ambiente como, por exemplo, as
alterações das características de cobertura original, substituindo por ocupação e
atividades de uso da terra.
Tem-se em vista que os conceitos relativos ao uso e cobertura da terra muitas
vezes são usados indistintamente por serem muito próximos, entretanto, a cobertura da
terra está diretamente associada com os tipos de cobertura natural ou artificial, no qual de
fato o sensoriamento remoto é capaz de registrar, enquanto que os usos referem-se às
associações de reflectâncias, texturas, estruturas e padrões de formas para derivar
informações acerca das atividades realizadas, as quais cabem ao intérprete buscar (ROSA,
2003).
O desenvolvimento das geotecnologias e a disponibilidade de variados sensores
instalados em satélites torna possível a coleta de imagens em grandes áreas através da
coleta de reflectâncias eletromagnéticas, permitindo a análise de usos e ocupação do solo,
evolução da cobertura de algumas áreas, classificação e quantificação dos recursos
naturais, dentre outros (ROCHA, 2011).
O sensoriamento remoto e o geoprocessamento constituem-se em técnicas
fundamentais para a manutenção do registro de uso e cobertura da terra, assim como a
delimitação de áreas de interesse de estudos de diversos temas, tendo em vista que o
sensoriamento remoto pode ser definido como um conjunto de atividades que permite a
obtenção de informações dos objetos que compõem a superfície terrestre sem a
necessidade de contato direto com os mesmos (MORAES, 2002).
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A extração de informações é realizada por meio da interpretação visual ou por
métodos de classificação automática das imagens orbitais, sendo a segunda opção mais
economicamente viável, principalmente no estudo de grandes áreas e com pouco tempo
para o processamento dos dados (PINHO et al., 2012).
O uso e cobertura da terra é a informação mais acessível numa imagem de satélite,
pois a mesma permite a visualização e identificação direta dos elementos ali
geometricamente apresentados, podendo ser sintetizados através de mapas, no qual
indicam a distribuição espacial da tipologia da ação antrópica que pode ser identificada
pelos seus padrões homogêneos característicos na superfície terrestre através de análise
em imagens remotamente sensoriadas (LEITE e ROSA, 2012).
A análise do uso e cobertura da terra é um instrumento fundamental para estudos
sobre bacias hidrográficas e para o planejamento urbano (SEBUSIANI et al., 2011). A
ocupação das bacias e sub-bacias pela agropecuária e expansão urbana é crescente e tem
causado intensa degradação ambiental relacionada aos diferentes usos do solo, de forma
que a concentração de atividades humanas ocorre de forma intensa e muitas vezes
desordenada (MENEZES et al., 2014).
O monitoramento do uso e da cobertura da Terra nas áreas urbanas localizadas em
regiões de bacias hidrográficas deve ser realizado de forma regular devido a essas áreas
possuírem frequentes problemas ambientais, urbanos e agrários (LIMA, 2008).
Dessa forma, este processo de ocupação é vigente em grande parte das bacias
hidrográficas da Ilha do Maranhão, sobretudo na Bacia do Rio Paciência e suas sub-bacias,
uma vez que essas sub-bacias são pouco conhecidas e ainda não foram delimitadas para
um estudo mais aprofundado.
Uma dessas sub-bacias é a do Rio Anajá, que se localiza totalmente dentro do
município de Paço do Lumiar e encontra-se em estado altamente antropizado e com
processo de urbanização avançando de forma desordenada, restando poucas áreas de
vegetação preservada, haja vista que uma das formas de uso desse solo são as áreas de
agricultura familiar itinerante na forma de roças.
A sub-bacia do rio Anajá ainda é pouco estudada e carece de uma delimitação,
principalmente por possuir importância agrícola para a população local, podendo ser base
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para novos estudos de assentamentos rurais e estudo de comunidades tradicionais, estando
localizados nessa área o Hortcanaã, situado no bairro Pindoba, e os povoados Iguaíba,
Vila Nossa Senhora da Vitória e Vila Romualdo.
Diante do exposto, o objetivo deste trabalho é delimitar a área da Sub-bacia do
Rio Anajá, analisando o uso e cobertura do solo com auxílio de geotecnologias livres.
Material e métodos
A área de estudo está localizada no município de Paço do Lumiar, situada na
porção nordeste da Ilha do Maranhão, região metropolitana da Grande São Luís, no
Estado do Maranhão, situada entre as coordenadas geográficas 2° 3’ 11” S e 44º 08 48”
W (Figura 1).
O clima da região, segundo a classificação de Köppen, é tipo AW, tropical
chuvoso, com predominância de chuvas nos meses de janeiro a junho, alcançando índices
pluviométricos totais entre 2000 a 2400 mm (MARANHÃO, 2002). A temperatura média
anual da região oscila em torno de 28º (ARAÚJO et al., 2009). Os valores encontrados
de umidade relativa do ar revelam percentuais acima de 80% durante todo o ano,
expressando a grande quantidade de vapor de água existente na atmosfera para região
(MARANHÃO, 2002).
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Figura 1: Localização da Sub-Bacia do Rio Anajá.
Fonte: Elaborado pelos autores (2021).
Neste estudo foram utilizadas imagem do satélite Landsat 8, órbita-ponto 224/75,
com data de passagem em abril de 2018, sendo selecionada por coincidir no mesmo
período de coleta de dados de campo. Estas imagens foram adquiridas no site do Instituto
Nacional de Pesquisas Espaciais (19/06/2018), com seleção da cena mais recentes, com
baixa cobertura de nuvens, boa qualidade e que apresentavam as informações necessárias
para realização do estudo. A imagem obtida foi processada para que apresentasse uma
melhor resolução tanto espacial quanto espectral, procedimento realizado através da
técnica de fusão, com emprego das bandas 3, 4, 5 e 8 (pancromática). A fusão das bandas
possibilitou a melhoria da resolução espacial da imagem para 15 metros.
Para o desenvolvimento do estudo foram utilizadas ainda imagens Shuttle Radar
Topography Mission (SRTM, 2008) do projeto Topodata, disponíveis no site
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(www.dsr.inpe.br/topodata) com resolução espacial de 30 metros, sendo utilizada a
imagem de 2008 devido à disponibilidade estar reduzida e esta ter sido considerada a
melhor e mais acessível. Foi utilizada também a Carta topográfica da Ilha do Maranhão
na escala 1:10.000, elaborada pela Divisão de Serviço Geográfico do Exército Brasileiro
(DSG, 1980), além de Pontos coletados através do Global Positioning System (GPS),
estes últimos utilizados para localização das feições do uso e ocupação da área em questão.
Os softwares utilizados para o processamento de dados foram o Sistema de
Processamento de Informação Georreferenciada (SPRING) versão 4.3 e o Quantum GIS
(QGIS) versão 2.14. As versões dos Sistemas de Informações geográficas utilizados são
consideradas estáveis para o uso, no qual ambos são programas gratuitos e capazes de
realizar a manipulação das imagens e geração dos produtos desejados.
As imagens SRTM deram origem ao mapa hipsométrico, o qual foi gerado com
uso das grades existentes no modelo para a identificação das cotas e elevação máximas e
mínimas e estabelecimento de intervalos altimétricos de 10m para a região em análise.
A rede de drenagem foi obtida a partir dos dados existentes na carta DSG, imagens
Landsat e SRTM, sendo contidas no banco de dados criado para a elaboração da pesquisa.
A associação da rede de drenagem e o mapa hipsométrico deu origem aos limites da sub-
bacia do rio Anajá.
O mapa de uso e cobertura do solo foi elaborado a partir de interpretação visual
da imagem Landsat8, o qual foi dividido em classes temáticas. A classificação da área foi
realizada de acordo com as feições encontradas no terreno, quando houve visitação do
campo. Cada classe foi identificada com pontos de GPS, no qual foram coletados 2 pontos
por feição, totalizando 16 pontos.
Foram realizadas observações sistemáticas de cada feição e povoados próximos,
inclusive com fotografias para registro de campo. As classes encontradas foram: Área
Urbana, Área Agrícola, Vegetação Secundária, Vegetação Rasteira, Mata Ciliar, Solo
Exposto, Mangue e Água.
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Resultados e discussão
A fusão da imagem ofereceu benefícios ao estudo, principalmente no tocante à
visualização dos padrões existentes no terreno analisado. Dessa forma, a sub-bacia
apresenta área de 16,67 km² e sua delimitação foi realizada com uma estimativa dos
pontos mais elevados do terreno. O seu canal principal, o rio Anajá, apresenta uma
extensão total de 9,49 Km. A rede de drenagem da sub-bacia é composta pelo canal
principal e mais nove afluentes, sendo cinco localizados na margem direita (7,39 km) e
quatro na margem esquerda (3,65 km). O comprimento total da rede hidrográfica da sub-
bacia é de 20,53 km (Figura 2).
Figura 2: Sub-Bacia do Rio Anajá, limite e rede de drenagem.
Fonte: Elaborado pelos autores (2021).
De acordo com a hierarquia fluvial proposta por Strahler (1954) o Rio Anajá é um
canal de terceira ordem, ou seja, recebe na maior parte do curso, afluentes de primeira
ordem e um afluente de segunda ordem. A sub-bacia apresenta uma densidade de
drenagem regular com valor igual a 1,23 km/km2. Segundo Villela e Mattos (1975), esse
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índice pode variar de 0,5 km/km2 em bacias com drenagem pobre a 3,5 ou mais nas bacias
excepcionalmente bem drenadas.
No presente estudo foram ainda identificadas seis classes hipsométricas,
determinadas em intervalos de 10 metros. As informações sobre as classes encontradas e
suas áreas podem ser visualizadas na tabela 1. Na figura 3 as informações estão
especializadas para melhor observação. A análise do mapa de hipsometria identificou que
a área de maior altitude dentro do limite da sub-bacia está localizada entre as altitudes 50
e 60 metros. A área de estudo não tem grandes cotas de altitude, assim como a área de
planície costeira em que está inserida, também apresentando valores de altura máxima
em torno dos 60 metros. A classe hipsométrica mais representativa está entre as cotas de
30 a 40 metros e cobre cerca de 32% da área total (Tabela 1).
Figura 3: Hipsometria da Sub-Bacia do Rio Anajá
Fonte: Elaborado pelos autores (2021).
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Tabela 1: Hipsometria da Sub-bacia do rio Anajá, classes e áreas.
CLASSE HIPSOMÉTRICA (M)
ÁREA (Km²)
% DA ÁREA
0-10
1,12
6.72
10-20
2,94
17.64
20-30
4,27
25.61
30-40
5,35
32.09
40-50
2,85
17.10
50-60
0,14
0.84
TOTAL
16,67
100
Fonte: SRTM, 2008.
Para delimitação do mapeamento de uso e ocupação do solo foram utilizadas oito
classes temáticas: Área Urbana, Área Agrícola, Vegetação Secundária, Mata Ciliar, Solo
Exposto, Vegetação Rasteira, Mangue e Água (Figura 4). A área de cada classe temática
pode ser observada no quadro abaixo (Tabela 2).
Tabela 2: Classes de Uso e cobertura da Sub-Bacia do Rio Anajá (2018).
CLASSE TEMÁTICA
ÁREA (Km²)
% NA ÁREA
Vegetação Secundária
5,06
30
Área Urbana
4.19
25
Área Agrícola
3,29
20
Solo Exposto
1,47
9
Vegetação Rasteira
1,46
9
Manguezais
0,9
5
Água
0,3
2
Fonte: Dados da pesquisa.
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Figura 4: Uso e cobertura do solo da Sub-Bacia do Rio Anajá
Fonte: Elaborado pelos autores (2021).
Na análise percentual das áreas de uso e cobertura do solo a classe mais
representativa é a de Vegetação Secundária com 30% do total, seguida da classe Área
Urbana, representando 25% de toda área da sub-bacia. As três classes temáticas mais
expressivas somam 75% do território analisado.
A área urbana da bacia é composta pelo bairro da Pindoba, e os povoados de
Iguaíba, Vila Nossa Senhora da Vitória e Vila Romualdo. Concentrando-se próximos ao
canal do Rio Anajá e seus afluentes, com um contingente populacional de 5.389
habitantes, segundo a Vigilância Epidemiológica da Prefeitura Municipal de Paço do
Lumiar (PMPL, 2010). Nessas áreas pode-se encontrar residências, áreas de despejo de
dejetos e outros tipos de construções, localizadas em áreas de nascentes e cursos de água
que pertenciam originalmente à área desta sub-bacia.
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O crescimento urbano e a ocupação desordenada do solo intensificaram os
conflitos existentes na relação homem–ambiente, pois as modificações ambientais devido
à urbanização e à industrialização desenham um novo cenário na qualidade de vida e do
ambiente das populações, tendo em vista que a urbanização da sub-bacia do rio Anajá é
uma realidade que se aproxima a de outras bacias urbanas no Brasil e a infraestrutura de
água, esgoto e coleta de lixo não são suficientes para o incremento populacional.
Segundo Freitas e Feitosa (2014) estudando condições socioambientais favoráveis
a leishmaniose visceral na sub-bacia do rio Anajá, observaram que a população da área
de estudo possui baixo poder aquisitivo, pouca escolaridade e conserva hábitos rurais,
demonstrando ainda que de acordo com os registros do Programa Bolsa Família que 67,5%
da população residente na área bacia do rio Anajá encontra-se em baixas condições
socioeconômicas, dependendo de políticas assistencialistas.
Na sub-bacia do rio Anajá podem ser constatadas muitas áreas com características
de ambiente rural como bosques de vegetação densa, modo de vida baseado na pesca,
cultivo de hortaliças e criação de animais, que apresentam problemas urbanos como falta
de saneamento básico e serviços de saúde precários.
As principais áreas agrícolas pertencem a Associação de Agricultores e
Agricultura Familiar da Vila Residencial Nova Canaã - Hortcanaã e a Associação de
Pequenos Agricultores do Iguaíba. As principais culturas trabalhadas são o milho e as
hortaliças, para as culturas temporárias os maiores representantes são as plantações de
mandioca e macaxeira. Na área do Hortcanaã também podem ser encontrados tanques de
piscicultura. No decorrer da Bacia do Anajá também podem ser pequenas áreas de roça,
nas quais o principal produto é a mandioca. Nota-se que a água utilizada nas lavouras
existentes na bacia é proveniente do rio Anajá e de poços artesianos.
Cerca de 10% da área apresenta espaços com solo exposto, caracterizado pela
retirada total da vegetação existente, fato que facilita o processo de erosão. Sobre isso nos
fala Fearnside (2005) destaca que a erosão, a compactação do solo e a exaustão dos
nutrientes estão entre os impactos mais óbvios do desmatamento, alterando as funções da
bacia hidrográfica (condições de retenção e circulação da água), devido às mudanças no
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regime hidrológico decorrentes da conversão da floresta em áreas de produção
agropecuária.
A área de mangue identificada localiza-se na foz do rio Anajá em sua confluência
com o rio Paciência, próximo ao povoado Iguaíba. Representando 5% do total da bacia
analisada.
Nas áreas de mata ciliar e demais áreas entre as áreas urbanas e rurais verifica-se
a presença de vegetação secundária caracterizada por capoeiras com mais de cinco anos
de pousio, vegetação extensamente alta e densa e vegetação rasteira caracterizada por
uma vegetação de caráter secundário, porém recentemente desmatada com pouco menos
de um ano de pousio, de acordo com os dados coletados em campo, através da observação
sistematizada da área e conversa com produtores. Freitas e Feitosa (2014) observaram
que em muitas áreas da bacia do rio Anajá, o ambiente preserva suas características
originais, principalmente em relação à cobertura vegetal. Porém, não se pode afirmar a
existência de proteção ambiental, pois os vazios demográficos existentes nessa região
sofrem grande pressão a partir do crescimento populacional e da expansão urbana da
cidade de São Luís.
Costa et al. (2017), estudando a ocupação do solo de uma área da bacia do Rio
Paciência, observaram que o canal se encontra retificado, boa parte da drenagem foi
aterrada e os efluentes são lançados diretamente no canal, assim como resíduos sólidos.
A ocupação da planície de inundação se fez por residências, reiterando o que acontece
nessa sub-bacia confluente à Bacia-hidrográfica do Rio Paciência, porém na área da sub-
bacia do Rio Anajá esse processo ainda pode ser considerado sutil.
Na sub-bacia do Rio Anajá, assim como em toda a bacia do rio Paciência, foram
desenvolvidos poucos estudos na área de uso do solo a despeito do rápido e desordenado
processo de ocupação espacial na área da bacia nas últimas décadas, o qual culminou
numa série de problemas ambientais, observados principalmente pelo elevado
crescimento de área urbana e agrícola.
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Conclusões
A adoção dos SIGs livres permitiu a delimitação do limite da sub-bacia do rio
Anajá, identificando-se o canal principal e seus afluentes, a medição de altimetria e
quantificação das classes de uso e cobertura do solo presente na área de estudo.
A área total da sub-bacia é de 16,67 km², com 54% desse território possuindo
interferência direta do homem.
As análises realizadas sobre a sub-bacia do Rio Anajá através dos softwares
gratuitos Spring e QGIS permitiram caracterizar as formas de uso e cobertura do solo e
avaliar os seus impactos sobre o ambiente cujos principais agentes poluidores são em
decorrência da urbanização próxima à sua nascente, o esgotamento sanitário nas áreas
urbanas, a agricultura e a retirada da mata ciliar nas áreas rurais.
O uso do solo na área da Sub-bacia do Rio Anajá possui natureza urbana e rural.
A área urbana é constituída de bairros e povoados localizados próximos ao canal principal
do rio, enquanto a área rural é delimitada por áreas de agricultura familiar e roças para
plantação de monoculturas e assentamentos rurais.
A cobertura divide-se em áreas de vegetação secundária e mata ciliar com
crescimento mais antigo possuindo mais de cinco anos de crescimento, vegetação rasteira
caracterizado por uma vegetação secundária ainda em crescimento, manguezais
encontrados na foz do rio Anajá onde possui maior influência do mar e solo exposto por
retirada total da vegetação.
O estudo iniciou a análise sobre as pressões antrópicas sobre a área, com
diferentes atividades consumindo os recursos naturais e a possibilidade de utilizar
geotecnologia gratuita nas análises. Todavia, esse estudo não esgota o assunto, sendo
necessárias sucessivas observações sobre a interferência humana na capacidade de
resiliência da área.
Referências
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Ensaios de Geografia
Essays of Geography | POSGEO-UFF
AO CITAR ESTE TRABALHO, UTILIZAR A SEGUINTE REFERÊNCIA:
BORGES, Jordane de Oliveira; LAGO, Willinielsen Jackeline Santos. Avaliação do uso e cobertura do solo da sub-bacia do rio
Anajá em Paço do Lumiar-MA/BR. Revista Ensaios de Geografia. Niterói, vol. 8, nº 15, pp. 16-30, setembro-dezembro de 2021.
Submissão em: 27/07/2021. Aceito em: 17/11/2021.
ISSN: 2316-8544
Este trabalho está licenciado com uma licença Creative Commons. 29
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