Aplicação de informações espaciais de alta resolução para estudo de ocorrências de inundações urbanas

Abstract

Ao redor do mundo as inundações têm provocado perdas severas à sociedade, como mortes, danos ao meio ambiente e prejuízos econômicos. Em Pernambuco diversas cidades se estabeleceram ao longo das planícies inundáveis. Tal situação, em conjunto com as chuvas intensas e as particularidades físicas das bacias hidrográficas fomentaram desastres de maneira recorrente, notadamente na bacia do rio Una, na Zona da Mata Sul, onde as precipitações são mais elevadas. Neste século, destacam-se as inundações que ocorreram nos anos de 2000, 2010, 2011 e 2017, atingindo diversas cidades da bacia, a exemplo de Palmares e de Jaqueira, abordadas neste estudo. Diante deste cenário, dados de alta resolução espacial e mapas de inundação são essenciais na tomada de decisão baseadas em soluções de inteligência geográfica. Em 2014 o governo de Pernambuco desenvolveu o Projeto Pernambuco Tridimensional, promovendo grandes avanços no conhecimento topográfico do estado. Com relação aos mapas de vulnerabilidade às inundações, tradicionalmente eles têm sido gerados por meio de modelos hidrológicos e hidrodinâmicos. Esta abordagem apresenta entraves a respeito de bases hidrológicas deficientes e a necessidade de múltiplos dados, que podem estar indisponíveis ou apresentarem baixa precisão. Nas últimas décadas outras aplicações foram desenvolvidas pela ciência, que não exigem múltiplas fontes de dados, tais como ferramentas fundamentadas em descritores do terreno e em estimativas sobre processos pontuais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi aplicar metodologias baseadas em três perspectivas: a inferência probabilística por meio da Krigagem Ordinária em relação às profundidades de inundação do município de Palmares em 2010 (levantamento pelo corpo de bombeiros) e de Jaqueira em 2017 (amostragem pelo aplicativo cooperativo Hidromapp); otimização do modelo HAND (descritor do terreno gerado por dados topográficos do Projeto Pernambuco Tridimensional) em relação ao evento de 2010 em Palmares segundo a análise da curva Receiver Operator Characteristic e métricas estatísticas de comparação entre modelos, tendo como referência o mapa obtido na primeira abordagem e; conexão do modelo HAND com a estação fluviométrica de Palmares. Concluiu-se que os resultados da inferência apresentaram forte correspondência nos pontos amostrados, com coeficiente de correlação igual a 99,98% e a 98,81% em Jaqueira e em Palmares, respectivamente. Nas áreas sem amostras (áreas não residenciais), a incerteza do modelo atingiu o máximo de 1,28m (Jaqueira) e de 1,64m (Palmares). A otimização do modelo HAND indicou um limiar ótimo (altura de corte da inundação) de 10,5m em relação ao evento de 2010. Esta predição apresentou uma taxa de acerto de 99%, entretanto apresentou taxa de alarme falso de 15%, indicando superdimensionamento. A metodologia combinando o modelo HAND com as cotas fluviométricas promoveu o mapa de probabilidade de recorrência da cidade de Palmares e permitiu a estimativa de outros eventos no município como o de 2000, 2011 e 2017.