Modelagem da expansão urbana futura como suporte ao planejamento e ao ordenamento territorial para a cidade João Pessoa – PB

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rocha, Paula Isabella de Oliveira
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30499
Resumo: This research aims to analyze urban growth from the 1990s onwards and estimate future expansion scenarios for the years 2030, 2035 and 2040, in the municipality of João Pessoa-PB. The methodology was carried out in two stages. The first stage consisted of analyzing changes in urban expansion based on the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Normalized Difference Built-up Index (NDBI), processed on the Google Earth Engine platform. To calculate these two indices, images from the Landsat 5, 7 and 8 satellites from the years 1990, 1992, 2000, 2001, 2006, 2010 and 2016, available on the USGS GloVis platform, were used. The second stage consisted of the classification of land use and land cover of the city, and the modeling of future urban expansion using the Land Change Modeler (LCM) software. For this stage, three of the most recent images were chosen (2001 (t1), 2006 (t2) and 2018 (t3)). The classification of land use and land cover was carried out using the supervised method of maximum likelihood. Images from years t1 and t2 were used to identify patterns of land cover change, and thus generate the transition potential between these covers. Then, the land cover was estimated in the period t3, followed by the validation and calibration of the model produced. After this step, it was possible to estimate the land use and land cover in the municipality of João Pessoa for the years 2030, 2035 and 2040. The results pointed to an increase of 445% in the built-up area between the years 1990 and 2016. Also, it was observed that the plots of area indicative of vegetation, both those with medium and high vegetative vigor, suffered a decrease, indicating environmental degradation to the detriment of urban growth. The comparison between the identified urban growth and the municipality's macrozoning law indicated satisfactory effectiveness of the urban planning instruments. It can be concluded that the process of modeling future scenarios presented two trends: (a) the first trend considered greater transition potential in bordering areas between one land cover class and another, concentrating growth close to the urban center, disregarding the emergence of urban agglomerations in more peripheral areas, and (b) the second trend revealed faster urban growth than actually occurred, resulting in the depletion of areas of vegetation that could be transitioned before the year 2040.
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The second stage consisted of the classification of land use and land cover of the city, and the modeling of future urban expansion using the Land Change Modeler (LCM) software. For this stage, three of the most recent images were chosen (2001 (t1), 2006 (t2) and 2018 (t3)). The classification of land use and land cover was carried out using the supervised method of maximum likelihood. Images from years t1 and t2 were used to identify patterns of land cover change, and thus generate the transition potential between these covers. Then, the land cover was estimated in the period t3, followed by the validation and calibration of the model produced. After this step, it was possible to estimate the land use and land cover in the municipality of João Pessoa for the years 2030, 2035 and 2040. The results pointed to an increase of 445% in the built-up area between the years 1990 and 2016. Also, it was observed that the plots of area indicative of vegetation, both those with medium and high vegetative vigor, suffered a decrease, indicating environmental degradation to the detriment of urban growth. The comparison between the identified urban growth and the municipality's macrozoning law indicated satisfactory effectiveness of the urban planning instruments. It can be concluded that the process of modeling future scenarios presented two trends: (a) the first trend considered greater transition potential in bordering areas between one land cover class and another, concentrating growth close to the urban center, disregarding the emergence of urban agglomerations in more peripheral areas, and (b) the second trend revealed faster urban growth than actually occurred, resulting in the depletion of areas of vegetation that could be transitioned before the year 2040.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqEsta pesquisa tem como objetivo analisar o crescimento urbano no município de João Pessoa a partir da década de 1990, e estimar cenários futuros de sua expansão para os anos de 2030, 2035 e 2040. A metodologia foi realizada em duas etapas. A primeira etapa consistiu na análise das mudanças da expansão urbana baseada nos índices Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) e Normalized Difference Built-up Index (NDBI), processados na plataforma Google Earth Engine. Para o cálculo desses dois índices, foram usadas imagens dos satélites Landsat 5. 7 e 8 dos anos 1990, 1992, 2000, 2001, 2006, 2010 e 2016, disponíveis na plataforma USGS GloVis. A segunda etapa consistiu na classificação do uso e ocupação do solo e na modelagem futura da expansão urbana usando o software Land Change Modeler (LCM). Para essa etapa foram escolhidas três das imagens mais recentes (2001 (t1), 2006 (t2) e 2018 (t3)). A classificação do uso e ocupação do solo foi realizada usando o método supervisionado de máxima verossimilhança. Utilizou-se as imagens dos anos t1 e t2 para identificar os padrões de mudança de cobertura do solo, e assim gerar o potencial de transição entre essas coberturas. Em seguida, realizou-se a estimativa da cobertura do solo no período t3, e posteriormente a validação e calibração do modelo produzido. Após essa etapa foi possível estimar o uso e ocupação do solo do município de João Pessoa para os anos de 2030, 2035 e 2040. Os resultados obtidos apontam para um aumento de 445% de área construída entre os anos de 1990 e 2016. Além disso, observou-se que as parcelas de área indicativas de vegetação, tanto as de vigor vegetativo médio como as densas e de alto vigor sofreram diminuição, indicando degradação ambiental em detrimento do crescimento urbano. A comparação entre o crescimento urbano identificado e a lei de macrozoneamento do município indicou eficácia satisfatória dos instrumentos de planejamento urbano. Pode-se concluir que o processo de modelagem de cenários futuros apresentou duas tendências: (a) a primeira tendência considerou maior potencial de transição nas áreas limítrofes entre uma classe de cobertura do solo e outra, concentrando o crescimento próximo ao centro urbano, desconsiderando o surgimento de aglomerados urbanos em áreas mais periféricas, e (b) a segunda tendência revelou um crescimento urbano mais acelerado do que de fato ocorreu, resultando no esgotamento de áreas de vegetação passíveis de transição antes do ano 2040.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia Civil e AmbientalPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil e AmbientalUFPBSilva, Richarde Marques dahttp://lattes.cnpq.br/1007409099917860Rocha, Paula Isabella de Oliveira2024-07-01T11:13:05Z2023-05-232024-07-01T11:13:05Z2023-02-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30499porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2024-07-02T06:07:47Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/30499Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2024-07-02T06:07:47Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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