PROPOSTA DE WEBMAPPING PETRA

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Tabela de conteúdo I | INTRODUÇÃO ....................................................................................................................................... 3

II | REVISÃO DO CONTEÚDO ÚTIL PARA UM OBSERVATÓRIO..................................................................... 3

II.1 CONTEÚDO DAS INFORMAÇÕES ....................................................................................................................... 3 II.1.1 Dados administrativos ..................................................................................................................... 4 II.1.2 Mapa de cobertura dos solos .......................................................................................................... 4 II.1.3 Mapa de mudanças de usos e indicadores derivados ..................................................................... 4 II.1.4 Indicadores sociais e econômicos .................................................................................................... 6 II.1.5 Resumo das informações ................................................................................................................ 6

II.2 CARACTERÍSTICAS ......................................................................................................................................... 6

III | PROPOSTA DE UM OBSERVATÓRIO PETRA ........................................................................................... 8

III.1 MONITORAMENTO E MAPEAMENTO ESPECÍFICO DO USO DAS TERRAS ..................................................................... 8 III.2 MAPEAMENTO E MONITORAMENTO DA BIOMASSA ............................................................................................. 9 III.3 AVALIAÇÃO DA VULNERABILIDADE FLORESTAL .................................................................................................... 9 III.4 ANÁLISE ECONÔMICA E PLANEJAMENTO DO USO DAS TERRAS .............................................................................. 10

IV | PROPOSTA TÉCNICA ............................................................................................................................ 11

IV.1 FERRAMENTAS E CARACTERÍSTICAS A SEREM UTILIZADAS .................................................................................... 11 IV.2 ADMINISTRAÇÃO E RECURSOS DO OBSERVATÓRIO ............................................................................................ 11

IV.2.1 Conteúdo ....................................................................................................................................... 12 IV.2.2 Servidor e componentes das ferramentas ..................................................................................... 12 IV.2.3 Administração do observatório ..................................................................................................... 12 IV.2.4 Capacitações ................................................................................................................................. 12

I | Introdução

No contexto do componente 4 do projeto PETRA, o objetivo principal desta proposta é desenvolver um Portal Web e Observatório para o monitoramento dos usos dos solos com indicadores ambientais, econômicos e sociais. Este observatório irá fornecer ferramentas para apoiar a tomada de decisão de diferentes atores locais, tanto os proprietários rurais como o terceiro setor ou as instituções governamentais.

O WebMapping é uma interface web que permite que a informação seja acessível para os beneficíarios acima mencionados.

Para construir este observatório, iremos rever algumas das ferramentas similares existentes ou fonte de dados, a exemplo do projeto da SEMA financiado pelo GEF no Noroeste do Mato Grosso, o Portal Ambiental Municipal da TNC, o Territorial Performance System desenvolvido por Earth Innovation Institute, MapBiomas criado pelo SEEG, o Observatório do Clima, e outros. Para mostrar o interesse deste observatório, o documento está organizado da seguinte forma:

• Parte 1: Revisão do conteúdo disponível e útil para um observatório • Parte 2: Proposta de uma ferramenta útil para o observatório PETRA

II | Revisão do conteúdo útil para um observatório

O objetivo de um observatório é administrar, usar e atualizar diferentes tipos de informação

para analisar e/ou produzir informações inovadoras e sintéticas que são úteis para os tomadores de decisão e atores locais. Assim, é importante avaliar as informações mais relevantes.

Este parte do documento tem foco em mostrar a grande variedade de informações e ferramentas que poderiam ser utilizadas em um observatório. De fato, é muito importante ter uma visão geral para entender melhor a proposta.

II.1 Conteúdo das informações

Para ser eficiente, o observatório precisa conter informações relevantes e facilmente atualizadas sobre os assuntos tratados. Este tipo de informação pode ser dividido em quatro categorias : • Dados administrativos (limítes estaduais, municipais, estradas, cidades, áreas protegidas, assentamentos, áreas indígenas, CAR, etc) • Mapa de cobertura dos solos • Mapa de Uso/Mudança de cobertura dos solos e outros indicadores derivados • Indicadores sociais e econômicos

As duas primeiras categorias de informações permitem caraterizar uma área em termos geográfico, administrativo e de cobertura de paisagem.

Além disto, para melhorar a análise nos escópos das atividades, o mapa de mudança de uso dos solos e seus indicadores derivados são particularmente relevantes para um observatório.

II.1.1 Dados administrativos

Independemente do projeto de mapeamento, esse tipo de informação é particularmente importante para conhecer melhor a área em termos administrativos e de localização. De fato, além das estradas, cidades e áreas administrativas, outros dados, como áreas protegidas ou assentamentos por exemplo, poderão ajudar o utilizador do observatório entender as questões chaves de áreas específicas.

II.1.2 Mapa de cobertura dos solos

Além da área administrativa, um mapa geral da cobertura dos solos é muito importante para entender os recursos principais de uma área específica.

Por exemplo, uma área de floresta não terá os mesmos recursos e ecosistema que uma área de agricultura ou de mineração. Além disso, de um ponto de vista econômico, os recursos de uma área de mineração ou de uma área de floresta natural não são os mesmos. A mesma lógica poderia ser aplicada de um ponto de vista social.

II.1.3 Mapa de mudanças de usos e indicadores derivados

Para entender as mudanças e melhorar a análise, uma informação temporal é necessária. Por exemplo, a disponibilidade de mapas florestais em diferentes periodos permitem gerar mapas de áreas desmatads e de regeneração. Assim, podemos analisar esses mapas de mudanças de uso para avaliar os impactos ambientais e econômicos. Caracterizar e monitorar as tendências de desmatamento através de mêtricas da paisagem:

Identificar e caracterizar a tendência histórica do desmatamento é geralmente o primeiro passo necessário para implementar uma atividade/política de redução do desmatamento eficiênte e relevante. Porém, é difícil e moroso obter um perfíl objetivo das tendências do desmatamento que acontece em uma região, já que os drivers do desmatamento podem ser heterogéneos no tempo e no espaço. Enquanto os dados de sensoriamento remoto estão cada vez mais disponíveis, seu uso é geralmente limitado a extração de dados básicos da área estudaa (como taxa desmatamento por exemplo). Neste contexto, o observatório irá incluir uma série de ferramentas para extrair e computar todas as informações e estatísticas relevantes e disponíveis nos dados de sensoriamento remoto. O principal objetivo dessas ferramentas e indicadores inovadores é de melhorar o entendimento do processo de desmatamento em uma região e, finalmente ajudar os tomadores de decisão a implementar políticas de REDD+ eficiêntes ou qualquer outra atividade de manejo das paisagens florestais. Dois tipos de caixa de ferramentas seriam desenvolvidas:

- Caracterizar tendências e drivers de desmatamento: Cada mancha de desmatamento pode ser caracterizada pela sua marca na paisagem florestal (tamanho, geometria, frequência, etc), Assim espera-se que este webmapping forneça uma série de metricas completas para cada mancha de desmatamento. Computar e analisar essas metricas na região irá fornecer uma avaliação pertinente dos tipos, heterogeneidade e importância dos drivers ocorrendo em um período histórico definido. Isto permite também criar novos mapas com foco em drivers específicos de desmatamento (dependendo da tendência do desmatamento identificada).

- Monitorar tendências e drivers do desmatamento : Uma vez que os padrões/tendências de desmatamento são caracterizados, todas as metricas

podem atualizar instantanamente (cada vez que novos dados sobre cobertura florestal estiverem disponíveis) o perfil do desmatamento da região estudada. Isto facilita a identificação de chegada (ou desaparecimento) de novos (ou existentes) drivers e/ou qualquer mudança (aceleração ou desceleração) nos drivers existentes. Facilita também a ação na redução do desmatamento e pode ser usado para avaliar o impacto das atividades desenvolvidas.

Com base nesses indicadores, o observatório irá fornecer relatórios gráficos dos padrões e tendências de desmatamento (como ilustrado abaixo), facilitando o monitoramento dos drivers de desmatamento.

Ilustração 1: Relatório gráfico dos drivers do desmatamento

II.1.4 Indicadores sociais e econômicos

Como o observatório tem como objetivo fornecer informações relevantes para tomada de decisão relacionadas ao uso e mudança de uso dos solos para as instituições e atores locais, é importante que o observatório forneça os dados específicos relevantes para os vários usos de solos mencionados acima.

Deste forma, algumas políticas de uso de solo poderiam ver seus impactos avaliados em termos de benefícios ambientais mas também em termos de benefícios e perdas sociais e econômicos. Da mesma forma, os atores locais poderão ter informações sobre as implicações das mudanças de usos dos solos (custo oportunidade, investimentos necessários, impactos ambientais, benefícios sociais, etc) para auxiliar a tomada de decisão local. Toda essa informação relacionada a cobertura e uso dos solos será espacializada conforme descrito na parte II.1.2 e apoiado por estudos sobre uso dos solos já realizados para o Mato Grosso.

Para maximizar o apoio a tomada de decisão, os indicadores escolhidos deveriam cobrir questões sociais, econômicas e ambientais. Porém, precisam ser simples, como por exemplo : mão-de-obra, custo oportunidade de mudança de uso/cobertura dos solos, índice de biodiversidade, fertilidade dos solos, etc.

II.1.5 Resumo das informações

Abaixo, um resumo das principais informações que seriam utilizadas observatório:

Area admnistrativa o Unidades administrativas o Estradas principais o Cidades principais o Povoados o Outra área administrativa, como por exemplo áreas protegias, assentamentos,

territórios indígenas, etc

Mapas de cobertura dos solos o Cobertura florestal

Florestal densa Floresta segundária / Floresta degradada Plantações

o Solo exposto o Area agrícola (por tipo de cultivo)/pastagem o Agua o Area de mineração (se existente)

Mapas de mudanças de uso e indicadores derivados o Regeneração o Desmatamento o Métricas de paisagem do desmatamento o Mudança de uso das terras (por exemplo mudança de cultivo)

Sensoriamento remote como Google Earth ou Virtual Earth (para ilustração)

Indicadores sociais, ambientais e econômicos relacionados ao uso das terras o Nível de mão-de-obra o Investimentos/ custos/ rendimento por atividade o Matriz de custos oportunidades (de um uso de terras ao outro) o Indice de biodiversidade o Outros

II.2 Características

Com base nas principais informações a serem incluidas acima descritas, e para permitir que qualquer usuário possa analisar o que está mostrado, o observatório precisa utilizar um software GIS para construir os mapas mas também a tecnologia de Webmapping para facilitar o seu acesso.

Abaixo está um exemplo e um software Open Source (Lizmap, cmo base em QGis), com uma

característica muitas vezes comum para todos os softwares de Webmapping. Desta forma, características relevantes para uma ferramenta de Webmapping de um

observatório deveria apresentar :

Uma interface com vários idiomas

Possibilidade de gestão por um Usuário

Capacidade de gerar vários projetos/mapas

Capacidade de utilizar uma base de dados

Navegação rápida

Possibilidade de editar (adicionar pontos de GPS, adicionar polígonos) para o usuário específico do mapa.

A ilustração abaixo mostra outras características relacionadas a interface que melhoram as interações entre o observatório e o usuário:

1) Ferramentas básicas para navegação no mapa, selecionar e medir

2) Selecionar a camada a mostrar

3) Utilizar um mapa online se necessário

4) Link aberto descrevendo a camada (fonte, qualidade…)

5) Pop-up para mostrar algumas informações específicas

6) Ferramentas de gestão do projeto e do usuário

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III | Proposta de um Observatório PETRA Neste capítulo, propoemos vários temas que seriam relevantes para o Observatório PETRA para

oferecer ao estado de Mato Grosso e a Municipalidade de Cotriguaçu ferramentas novas e importantes de apoio à tomada de decisão.

Dentro das várias aplicações que poderiam derivar das informações e características descritas na parte acima, propoemos desenvovlver diferentes temas no Observatório PETRA que poderia ser apresentadas em duas páginas web diferentes (ou webmapping) de um Portal Web:

Monitoramento e mapeamento específico de uso das terras

Mapeamento e monitoramento da biomassa

Avaliação da vulnerabilidade florestal

Análise econômica do planejamento territorial

III.1 Monitoramento e mapeamento específico do uso das terras Alguns monitoramento de biomas já existem para o estado do Mato Grosso (trabalho do IBGE

e do INPE por exemplo). Essas iniciativas existentes poderiam ser hospedadas no Observatório com dados e indicadores que dariam uma maior visibilidade para os atores e instituições locais. Por exemplo, saber onde estão as florestas ombrófilas abertas dentro de um bioma é uma informação importante. Visualizar, atravéz de indicadores simples como um índice de biodiversidade ou uma taxa de fertilidade do solo, daria uma informação adicional dos impactos e consequência na mudança do uso de terra desta área em um outro uso.

Podemos organizar o monitoramento e mapeamento do uso dos solos em 3 temáticas gerais diferentes:

Monitoramento da cobertura florestal

Análise da mudança no uso dos solos

Monitoramento das áreas degradadas O monitoramento da cobertura florestal tem como objetivo fornecer mapas de cobertura

florestal em diferentes períodos para focar a análise em áreas de desmatamento/regeneração. Dependendo da frequência e da resolução desejada, esses mapas poderiam ser derivados de dados óticos e Radar. Assim, seria possível gerar alertas de desmatamento com uma alta frequência e fazer outras análises mais gerais (por exemplo análise dos vetores/drivers) com menor frequência (monitoramento anual).

A análise da mudança no uso dos solos pode ser derivada do mapa de mudança de usos do solos. Com um conhecimento geral dos drivers de desmatamento e atividades humanas, este tipo de mapa é particularmente relevante para entender e identificar vetores específicos e a mudança do uso do solo e assim poder desenvolver atividades ou políticas específicas para reduzir este desmatamento. Este tipo de análise deve ser acompanhado de inventários em campo e análises in loco para ser mais robusto. O monitoramento das áreas degradadas pode ser derivado dos dois últimos mapas descritos acima. Além disto, com uma análise mais específica das mudanças de uso do solos ao redor das áreas degradadas, seria possível mostrar se a área está se ampliando por conta de uma regeneração natural ou de uma área de reflorestamento por exemplo. Assim, os atores e instituições locais poderão ter uma informação específica e quantitativa dos impactos da recuperação de área degradada (por exemplo ganho em biodiversidade, ganho na fertilidade do solo, ganho/perda nos mercados locais, etc.) e isto poderia ser utilizado para monitoriar os planos de recuperação de áreas degradadas (PRAD).

III.2 Mapeamento e monitoramento da biomassa De forma complementar às análises previamente descritas, é importante que um observatório florestal monitore a biomassa. Esta análise mais quantitativa poderia ser útil para estimar melhor os estóques de carbono, identificar e entender as perdas de cobertura florestal. De fato, o monitoramento de biomassa é útil para melhor identificação das áreas degradadas e assim melhor entendimento dos drivers de desmatamento. Por exemplo, este tipo de mapa1 pode ser obtido a grande escala usando imagens Radar como ALOS PALSAR ou ALOS2 a cada ano.

III.3 Avaliação da vulnerabilidade florestal

A avaliação da vulnerabilidade da paisagem florestal é necessária para orientar espacialmente as atividades ou reduzir o desmatamento futuro. Porém, como o processo de desmatamento é complexo e depende de uma grande quantidade de fatores, é geralmente difícil obter indicadores objetivos e espacialmente explícitos das áreas florestais em risco. Neste contexto, o observatório deveria ser desenvolvido para fornecer vários indicadores de vulnerabilidade com base na análise de dados de sensoriamento remoto processados para mapear o risco de desmatamento e assim valorizar o entendimento das ameaças às florestas e finalmente auxiliar a tomada de decisão e implementação de políticas REDD+ efectivas ou otimizar o planejamento territorial.

O observatório irá incluir um sistema de ferramentas fornecendo uma série de processos, indo da produção de mapas de fatores de desmatamento ao mapeamento da vulnerabilidade florestal e uma série de indicadores para monitorar este risco de desmatamento. Dois módulos poderiam ser incluidos:

- Um módulo para produzir mapas de fatores de desmatamento: uma série de ferramentas para converter drivers espaciais do desmatamento (estradas, assentamentos, rios, etc) em mapas de fatores. Por exemplo, este módulo poderá produzir mapas de distância dos drivers, mapas de custos, e mapas de propagação espacial do desmatamento.

- Um módulo para produzir um mapa de risco de desmatamento: este módulo incluirá vários tipos de processos para computar os mapas de fatores juntos e resultar em um mapa de risco do desmatamento, com por exemplo um processo de Análise multi-critérios e/ou um processo para Simulação de regressão linear múltipla. Os mapas de risco de desmatamento classificam os pixels de floresta seguindo sua vulnerabilidade relativa e assim fornecem indicadores úteis para identificar a maioria das áreas ameaçadas.

Finalmente, esses módulos poderão fornecer indicadores de monitoramento da vulnerabilidade que permitem identificar as mudanças no tempo das áreas de risco, devido por exemplo a chegada de novos drivers e desta forma facilitam as ações de redução do desmatamento.

Exemplo ilustrado:

1 Saturação de biomassa para níveis acima de 150t/ha

Ilustração 2: Mapa de fatores : distância a Estrada mais próxima

Ilustração 3: Mapa de risco do desmatamento

III.4 Análise econômica e planejamento do uso das terras O Observatório poderia incluir um sistema de suporte a decisão integrado para o

planejamento do uso das terras. Seriam desenvolvidas ferramentas para quantificar e mapear os impactos do planejamento dos usos territoriais (como projetos REDD) incluindo dados sobre desmatamento, emissões de carbono, renda agrícola e pagamentos carbono. Além disto, como sistema de suporte a decisão, um módulo específico poderia auxiliar na avaliação das decisões sobre políticas econômicas alternativas para otimizar o valor econômico e serviço ambiental enquanto reduz as emissões de gases de efeito estufa.

Dois tipos de módulos poderiam ser incluidos no observatório:

- Valorização econômica do uso das terras: Este módulo pode incluir várias ferramentas para estimar e espacializar os custos econômicos dos usos das terras, o rendimento e benefícios de diferentes tipos de usos. Algumas ferramentas poderiam fornecer indicadores para otimizar o planejamento dos usos das terras em função de objetivos (ou restrições) ambientais.

- Avaliação do custo-oportunidade dos usos das terras: Este módulo pode incluir ferramentas para comparar vários cenários de uso de terras e assim mapear e espacializar os custos de oportunidades. Esses indicadores podem ser utilizados para identificar cada tipo de uso das terras as áreas mais favoráveis ou o planejamento mais relevante.

Uma grande variedade de mapas pode ser produzida e disponível no web mapping, incluindo as emissões de carbono previstas dos diferentes planos de uso das terras (por exemplo : com ou sem atividade/política REDD), o rendimento de um uso da terra ou a eficiência de custos das reduções das emissões. Todos os indicadores econômicos sobre esses usos podem ser atualizados e monitorados cada vez que tiver novos dados disponíveis.

Exemplo ilustrado:

Ilustração 4: Valorização econômica

Ilustração 5: Mapa de custo-oportunidade

IV | Proposta técnica

IV.1 Ferramentas e características a serem utilizadas Como mencionado acima, propoemos utilizar softwares Open Source, em particular QGis que é

potente e fácil de uso, com uma comunidade importante para a sua atualização e características fortes para o WebMapping. Sugerimos também o uso do plugin LizMap do QGis, simples de administrar e com várias funcionalidades. Dentro das funcionalidades, segue uma lista das características relevantes para o observatório:

Compatibilidade móvel e área de trabalho (html5)

Customização do template

Possibilidade de utilizar uma interface com vários idiomas

Capacidade de gerenciar vários projetos/mapas

Com base em projetos QGis, facilidade de publicar e gerenciar

Habilidade para utilizar uma base de dados (PostGis)

Navegação rápida

Habilidade para editar as funcionalidades (adicionando pontos de GPS, polígonos,...) no mapa para usuários específicos.

Além disto e para auxiliar as aplicações acima apresentadas, sugerimos a integração de WPS1

(Web Processing Service) que permite criar ferramentas simples acessíveis por um botão para gerar novas informações no mapa, e analisar por exemplo um mapa de usos das terras cruzado com os custos e benefícios dos diferentes tipos de culturas.

IV.2 Administração e recursos do Observatório Para permitir que o observatório seja útil ao longo do tempo, é importante tomar em conta e definir várias partes técnicas:

1 Um exemplo simples do uso de WPS é disponível aqui : http://zoo-

project.org/site/ZooWebSite/Demo/GdalProfile#ZOOelevationprofiledemo

Conteúdo

Servidor e componentes das ferramentes

Administração do observatório

Capacitações

IV.2.1 Conteúdo

Como um dos principais interesse para um observatório são os dados, os que serão utilizados precisam ser controlados antes do seu uso e atualizados quando necessário. De fato, o interesse deste tipo de ferramenta é ter uma visão dinâmica da área definida.

Assim, este projeto precisa integrar uma equipe dedicada a gestão dos dados do observatório.

IV.2.2 Servidor e componentes das ferramentas

Este observatório terá como base ferramentas de Webmapping. Por isso, é necessário ter um servidor de mapeamento (local ou nas nuvens) para armazenar os dados e gerar a interface de Webmapping.

Para facilitar esta gestão e utilizar uma das soluções mais comum de Open Source, propoemos utilizar QGis e seu plugin LizMap. Esta solução é muito eficaz em função do tempo necessário para aprender a usá-la e atualizá-la se precisar, já que é gratuita.

IV.2.3 Administração do observatório

Este tipo de portal web precisa ser administrado para evitar qualquer apagão ou queda de funcionamento da ferramenta, mas também, e sobre tudo, para garantir que o observatório consiga acompanhar as necessidades dos dados, dos usuários e as dinâmicas da área de estudo.

IV.2.4 Capacitações

Este tipo de observatório precisar de conhecimentos diversos, do sensoriamento remoto ao portal web, incluindo webmapping e análise de dados.

Assim, para poder fazer a gestão deste tipo de ferramenta e permitir sua atualização assim que necessário, é importante fornecer capacitações sobre os temas seguintes:

Administração de servidor

Produção de dados brutos o Coleção de dados sociais e econômicos o Produção de mapas

Mapas de cobertura florestal Mapas de uso das terras Mapas de mudanças de uso das terras Mapas de biomassa

Gestão de dados e das ferramentas SIG para atualizar os dados do observatório