Aplicação das geotecnologias à gestão

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Luzia Alice Ferreira de Moraes; Ronaldo Luiz Corrêa dos Santos
Aplicação das geotecnologias à gestão
ambiental da atividade minerária
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As geotecnologias também conhecidas como “geoprocessamento”,
são o conjunto de tecnologias utilizadas na coleta, processamento,
análise, atualização e disponibilização de informações
georreferenciadas.
Dentre as geotecnologias estão os GIS - Sistemas de Informação
Geográfica, Cartografia Digital, Sensoriamento Remoto, Sistema de
Posicionamento Global, Aerofotogrametria, Geodésia , Topografia
Clássica, dentre outros.
A aplicação do geoprocessamento vem crescendo mundialmente e
influenciando as áreas de cartografia, análise de recursos naturais,
transportes, mineração, comunicações, energia, planejamento urbano
e regional (Silva & Zaidan, 2004).
Um dos exemplos mais recentes são os trabalhos realizados pela
Diretoria de Licenciamento e Qualidade Ambiental (DILIQ) do IBAMA,
orientados para o controle da qualidade ambiental de áreas destinadas
à exploração dos recursos naturais. Estes trabalhos se efetivam,
mediante a apresentação de relatórios de monitoramento da qualidade
ambiental, bem como com posteriores vistorias no local realizadas
pelos técnicos do IBAMA, mas também com a utilização do
geoprocessamento na organização dos dados e informações.
A viabilidade ambiental de um empreendimento depende dos Estudos
de Impactos Ambientais (EIAs/RIMAs, planos de controle ambiental,
planos de recuperação de áreas degradadas, entre outros), que são
baseados nos métodos de avaliação de impactos ambientais.
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Nesse contexto, o geoprocessamento é uma ferramenta tecnológica de grande
potencialidade que pode contribuir tanto na fase de diagnóstico ambiental, antes da
implantação da atividade minerária, como também nas fases posteriores de implantação,
operação e licenciamento ambiental.
Este capítulo apresenta algumas das possibilidades de uso do geoprocessamento como
ferramenta de apoio nas fases de implantação da atividade de exploração mineral.
Atividade minerária
A mineração é a base da sociedade industrial moderna, fornecendo matéria-prima para
todos os demais setores da economia, sendo, portanto essencial ao desenvolvimento.
No entanto, por se tratar da extração de recursos naturais não renováveis da crosta
terrestre, a mineração geralmente é vista por uma grande parcela da sociedade, como
sendo uma atividade altamente impactante e não sustentável.
No Brasil, como na maioria dos países, os depósitos minerais (jazimentos) são bens
públicos, extraídos por concessão do Estado. Os efeitos ambientais e socioeconômicos
decorrentes do aproveitamento destes jazimentos dependem, principalmente, da forma
como esta atividade será planejada e, fundamentalmente, como será desenvolvida.
A atividade minerária possui etapas sucessivas que vão desde a pesquisa mineral,
implantação, operação e desativação.
O controle da atividade de explotação mineral ou mineração é realizado pelo
Departamento Nacional de Produção Mineral/ DNPM, do Ministério de Minas e Energia
- MME, em consonância com o licenciamento ambiental, segundo regulamentação dos
órgãos estaduais, distrital e federal de meio ambiente.
 Indicadores da atividade de mineração
Levando-se em consideração os indicadores PEIR: Pressão, Estado, Impacto e Resposta
pode-se levantar algumas fases em que em que a atividade minerária causa impactos ou
modificações no ambiente.
A pressão da atividade de mineração inicia quando determinado minério é descoberto,
mas também com as condições de explotação no ambiente e da gestão da atividade,
que poderá causar maiores ou menores impactos no meio.
Alguns tipos de pressão dentre os apontados na Tabela 1 são: o tipo de extração e
beneficiamento desse minério, a proximidade de áreas urbanas, de unidades de
conservação, de terras indígenas, de terras de valor arqueológico. Leva-se em
consideração também as condições abióticas do local como: o clima, a topografia, os
aqüíferos.
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A pressão de qualquer atividade no meio modificará o estado desse ambiente, o que
significa uma alteração na qualidade do meio: solo, água e ar.
A implementação da atividade minerária pode, ainda, causar vários impactos no ambiente
como: desmatamento, queimada, poluição, erosão, assoreamento, contaminação,
geração de rejeitos da atividade extrativa, e outros resíduos, emissões atmosféricas, dentre
outros. A Tabela 1 ilustra alguns indicadores da atividade de mineração, quando da
implantação do empreendimento.
Tabela 1 − Indicadores PEIR das atividades minerárias
 Indicadores da Atividade de mineração 
Pressão 
 
• Extração e beneficiamento dos minérios 
• Proximidade de áreas urbanas (habitadas) 
• Proximidade de áreas de proteção ambiental 
• Proximidade de terras indígenas 
• Proximidade de terras de valor arqueológico 
• Topografia 
• Condições climáticas 
• Biodiversidade 
• Natureza mineralógica do depósito 
• Uso imediato na construção civil (areia, brita e argila) 
Estado 
• Qualidade do ar 
• Qualidade do solo 
• Qualidade da água 
• Ruído 
• Paisagem 
• Erosão 
• Uso do solo e da água 
• Assoreamento 
Impacto 
• Desmatamentos 
• Queimadas 
• Alteração do regime hidrológico dos cursos d´ água 
• Processos erosivos 
• Mortalidade da ictiofauna 
• Fuga de animais silvestres 
• Problemas de saúde na população 
• Poluição de águas superficiais 
• Aumento da turbidez das águas 
• Rejeitos 
• Contaminação das águas pela drenagem ácida 
• Emissão de particulados 
• Degradação do patrimônio espeleológico e arqueológico 
Resposta 
• Proteção e conservação 
• Controle e monitoramento 
• Descomissionamento e fechamento 
• Remediação e restauração 
 
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Aplicação do geoprocessamento nas diferentes fases de
implantação da atividade minerária
O geoprocessamento utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento
da informação geográfica (Moreira, 2005). As ferramentas computacionais para o
geoprocessamento, chamadas de sistemas de informação geográfica (SIG), permitem
realizar análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar bancos de
dados georreferenciados (Câmara e Medeiros, 1998).
Normalmente, os primeiros estudos para avaliação dos depósitos minerais são utilizados
para justificar os investimentos em sondagens ou em programas geoquímicos ou geofísicos.
Essas avaliações ou estudos serão baseados nas informações disponíveis sobre o local na
época da concepção do projeto, tais como:
− geologia, mineralogia, geoquímica, geografia e infra-estrutura do depósito;
− altimetria e hidrologia do local de implantação;
− aspectos técnicos da mineração, processamento e transporte.
Segundo Florenzano (2002), a delimitação por meio de imagens de área com provável
ocorrência de minerais diminui a quantidade de locais pesquisados em campo, o que
permite uma economia de tempo e custo com esse tipo de tarefa, que envolve a
prospecção mineral.
As técnicas de geoprocessamento podem ser utilizadas, desde a fase preliminar do
planejamento do projeto da atividade minerária, durante a exploração propriamente
dita mas também para o monitoramento de resíduos (Frauendorf et al.2005).
A Tabela 2 ilustra a aplicação do geoprocessamento nas quatro fases de implantação da
atividade minerária: diagnóstico, implantação, operação e descomissionamento ou
fechamento do empreendimento.
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Tabela 2 − Aplicação de técnicas de geoprocessamento na implantação da atividade
minerária
Fases de 
Implementação 
Aplicação do Geoprocessamento 
Diagnóstico 
• Escolha e mapeamento das áreas com potencial para a atividade 
minerária (definição das reservas minerais) 
• M apeamento de uso, ocupação e aptidão do solo 
• Escolha emapeamento de pontos para controle e monitoramento da 
qualidade ambiental (solo, água e ar) 
• Diagnóstico da Paisagem 
• Determinação de processos erosivos 
• M apeamento da hidrologia da área de influência (rios, açudes, 
córregos) 
• Estudo da planialtimetria do local; estudos geomorfológicos (caso a 
área esteja em planície , entre colinas, etc 
• Proximidade de áreas urbanas (adensamento urbano) 
• Biota, mapeamento da fauna e da flora da área de implantação do 
empreendimento 
• M apeamento de pontos notáveis como: patrimônio arqueológico, 
espeleológico 
Implantação 
• Rejeitos da construção 
• Desmatamentos 
• Queimadas 
• Estudo e mapeamento da Alteração do regime hidrológico dos cursos 
d´ água 
• M apeamento das alteração do perfil topográfico 
• M apeamento das Emissões atmosféricas 
• M apeamento de Processos erosivos (observar e avaliar presença ou 
ausência de erosão laminar e em sulcos) 
• Problemas de saúde na população e dos trabalhadores 
• Rejeitos 
• Águas superficiais e subterrâneas 
• Ar (emissão de particulados, poluição) 
• Degradação do patrimônio espeleológico e arqueológico 
• Ruídos 
• M apeamento e controle dos tipos de lavras: pedreiras, cavas, lavras 
em fatias, dragagens e lavras subterrâneas 
• Lavra subterrânea (danos às rochas adjacentes por desmoronamentos 
e explosões) 
Operação 
• M onitoramento da progressão das lavras 
• Definição de área e volume da bacia de rejeitos 
• Controle 
• M onitoramento da área de lavra (praça e taludes das bancadas) 
• M onitoramento dos depósitos de estéril e rejeitos 
• Águas superficiais e subterrâneas (efluentes, resíduos, contaminação 
pela drenagem ácida) 
• Controle das emissões dos empreendimentos de extração mineral de 
acordo com o tipo de beneficiamento 
Descomissionamento 
e fechamento 
 
• Controle e monitoramento dos locais revegetadas 
• Gestão de resíduos no fechamento 
• Ordenamento territorial 
• Zoneamento ecológico/econômico 
• Programas de estabilização de áreas, e de reconformação da 
drenagem para condições de longo prazo 
• Águas superficiais e subterrâneas (efluentes, resíduos, contaminação 
pela drenagem ácida) 
• Remediação 
• Restauração 
 
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Etapas metodológicas do geoprocessamento
Aquisição de informações
− Dados matriciais ou raster – são as imagens de satélite, ortofotos, cartas topográficas
ou mapas temáticos tais como: de geologia, de geomorfologia, de pedologia, de
população, de áreas vegetadas, entre outros
− Dados vetoriais (ex: hidrografia, pontos de sondagens, etc)
− Dados numéricos – são os que possuem uma variação contínua de seus valores
numéricos em função de sua posição na superfície (ex.: altimetria, pH, etc)
− Dados alfanuméricos, também chamados de dados tabulares (ex: índices pluviométricos,
temperatura, umidade, etc)
Vetorização
A vetorização pode ser do tipo manual, semi-automática ou automática. A obtenção dos
dados vetoriais pode ser feito em formato digital (ex. formato shp, dwg, dxf) ou podem
ser digitalizados, a partir de um mapa temático ou uma carta topográfica.
A vetorização manual envolve uma etapa preliminar para escanear o documento original
(mapa, carta topográfica etc), utilizando essa imagem como background ou pano de
fundo. Os vetores são obtidos por meio da digitalização sobre a imagem apresentada na
tela de computador. A digitalização também pode ser realizada utilizando mesa
digitalizadora.
A vetorização semi-automática é feita combinando os dois métodos, ou seja, utilizando
programas específicos mas com a intervenção conjunta do usuário. Quanto mais
superposições de feições diferentes existirem no desenho original, mais dificuldade se
terá em utilizar o processo automático.
No processo automático, o programa assume determinadas tarefas e realiza vetorizações
sem o auxílio do operador. Este processo mais automatizado é muito dependente do
tipo de feição que deve ser vetorizada. É normalmente empregado em feições contínuas
e sem superposição como, por exemplo, as curvas de nível.
Manipulação de imagens
As imagens produzidas por sensores remotos, sejam elas fotografias aéreas ou imagens
de satélites, apresentam distorções espaciais. Esses erros podem ser resultantes da rotação
ou curvatura da Terra, mas também de distorções topográficas, variações de altitude,
entre outros.
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A correção geométrica ou georreferenciamento é feita pelo ajuste de uma imagem ou
arquivo vetorial a um, espaço definido por um sistema de coordenadas de referência.
A correção geométrica se faz pela indicação do sistema de referência (ex. latitude/
longitude), dos sistemas de projeção (ex. UTM), e das coordenadas dos limites esquerdo,
direito, superior e inferior.
Antes, porém, que ocorra a manipulação da imagem é feito um ajuste de histograma
para melhorar a qualidade dessa imagem. A manipulação de contraste pode ser efetuada
através de várias opções tais como: MinMax, Linear, Raiz Quadrada, Quadrado,
Logaritmo, entre outros. Cada opção para contraste utiliza uma equação matemática
diferente.
Classificação
A classificação é o processo que permite a extração de informações de imagens para
reconhecer padrões e/ou objetos homogêneos. Consiste no estabelecimento de um
processo de decisão no qual um grupo de pixels é definido como pertencente a uma
determinada classe. A partir da classificação pode-se identificar as áreas ocupadas pelas
diferentes classes temáticas.
A classificação estatística é o procedimento convencional mais utilizado na análise digital
de imagens. A informação de uma cena pode ser representada por uma imagem espectral,
na qual cada “pixel” tem as coordenadas espaciais x, y e a coordenada espectral L, que
representa a radiância de um alvo no intervalo de comprimento de onda de uma banda
espectral. É característico, ainda, que cada “pixel” de uma banda possua uma
correspondência espacial com um outro “pixel”, em todas as outras bandas. Assim, para
uma imagem de k bandas, existem k níveis de cinza associados à cada “pixel”, sendo um
para cada banda espectral.
Segundo alguns autores (Venturieri & Santos, 1998), o método de classificação é dito
supervisionado, quando existe algum conhecimento prévio de algumas áreas em que se
deseja trabalhar, o que permite a seleção de amostras de treinamento confiáveis. A
vantagem do uso da classificação supervisionada é que o analista pode eliminar, em
alguns casos, a ida ao campo.
O treinamento supervisionado de classificação (Richards, 1999) deve ser realizado por
meio da escolha de amostras significativas e, ao mesmo tempo, incluir toda a variabilidade
dos níveis de cinza do tema em questão, para evitar/diminuir a ocorrência de confusão
dos alvos espectrais.
O método MAXVER é um método de classificação supervisionada que classifica a imagem
“pixel a pixel”, considerando a ponderação das distâncias entre médias dos níveis digitais
das classes, utilizando parâmetros estatísticos (Schowengerdt, 1997, Blaschke & Strbl,
2002; Atkonson, 2004).
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O método é dito não-supervisionado quando o classificador não utiliza, a priori, algum
conhecimento sobre as classes existentes na imagem e define, sem a interferência do
analista, a estratificação da cena, atribuindo a cada pixel uma determinada classe.
Na classificação não-supervisionada pode-se utilizar algoritmos como o Isoseg por meio
do qual a imagem é segmentada em regiões. Entende-se por regiões um conjunto de
“pixels” contíguos, que se espalham bidirecionalmente e que apresentam uniformidade.
A região agrupa pixels semelhantes que, dependendo do grau de similaridade, poderá
abranger diferentes extensões de áreas. A medida de similaridade é baseada na distância
euclidiana entre os valores médios dos níveis de cinza de cada região. Duas regiões são
consideradas distintas se a distância entre as médias for superiorao limite de similaridade
escolhida.
A partir da classificação da imagem pode-se determinar, por exemplo, as áreas de lavra,
de recuperação, de uso restrito, entre outras.
Modelo Numérico de terreno
O modelo numérico de terreno (MNT) é a representação matemática da distribuição
espacial de uma determinada característica, que está vinculada a uma superfície real.
Dentre alguns de seus usos pode-se citar: armazenamento de dados de altimetria para
gerar mapas topográficos, elaboração de mapas de declividade, análise de variáveis
geofísicas e geoquímicas, apresentação tridimensional dos alvos de interesse.
É possível gerar os MNT a partir de uma grade de pontos, regular e irregular, que permite
calcular áreas, volumes, gerar imagens em 3D, relevo sombreado, vista perspectiva,
vista panorâmica, fatiamentos nos intervalos desejados, gerar mapas de declividade,
perfil, aterros,etc.
As grades retangular e triangular são geradas a partir dos dados amostrados. A quantidade
de dados está diretamente relacionada à qualidade do produto final.
Um dos métodos de modelagem de superfície é o da triangulação de Delaunay. Esta
modelagem, considerando as arestas dos triângulos, permite que as informações
morfológicas importantes, como as descontinuidades que são representadas por feições
lineares de relevo (cristas) e drenagem (vales), sejam consideradas durante a geração da
grade triangular, possibilitando, assim, modelar a superfície do terreno, preservando as
feições geomorfológicas da superfície.
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Considerações finais
O Sistema de Gestão Ambiental das empresas de mineração compõe o Sistema Integrado
de Gestão que também envolve as Gestões de Saúde Ocupacional, Segurança e Qualidade.
Esta premissa está fundamentada no compromisso da empresa de mineração em ter uma
atuação socialmente responsável, ambientalmente correta e economicamente viável,
que são princípios básicos do desenvolvimento sustentável.
A Gestão Ambiental compreende, pois, a identificação, o tratamento e o gerenciamento
dos impactos resultantes da operação da empresa, que está sempre conciliada com a
proteção responsável do meio ambiente.
A partir da utilização de geotecnologias associadas a outras de controle ambiental, pode-
se realizar a gestão de uso de solos, de recursos hídricos, de recursos atmosféricos e de
resíduos, sendo que deste modo, também se pode racionalizar o uso dos recursos naturais
e energéticos.
A gestão da qualidade do ar, do solo e da água na região minerária pode ser avaliada a
partir de medições e do constante monitoramento, que é realizado em estações de controle
mapeadas, podendo-se identificar focos, em áreas comprometidas, como também
dispersões de poluentes, sendo, portanto, ações que nos permitem a caracterização,
redução e controle das fontes de emissão.
A partir da sobreposição de camadas matriciais e vetoriais pode-se então obter um mosaico
onde se visualiza a situação ambiental do local de implantação da atividade. Os resultados
se referem ao acompanhamento dos processos erosivos e assoreamentos, mapeamentos
das sondagens, definição das reservas de minérios para lavra, acompanhamento e medição
de pilhas de rejeitos, monitoramento de poluição, estudos de remediação de
contaminação.
As principais tendências na gestão ambiental na mineração, como para todos os demais
empreendimentos, apontam na direção de que as empresas tenham sistemas de gestão
ambiental formais e certificados, ao menos segundo a ISO 14.000.
Deste modo, a gestão ambiental da atividade minerária, implica em obter respostas
eficientes e eficazes que visem a conservação do ambiente, o controle dos resíduos e a
remediação ou restauração dos prováveis danos. A reabilitação concomitante à lavra
evita o acúmulo dos passivos ambientais gerados pelas áreas degradadas.
Este capítulo mostra que as tecnologias de geoprocessamento podem auxiliar de modo
eficiente e eficaz, no gerenciamento e zoneamento da atividade minerária, mas também
em várias outras atividades que causem impactos ambientais.
A disponibilidade de softwares, inclusive gratuitos como o SPRING, facilita a utilização
dessa ferramenta tanto em nível educacional, como de pesquisa e consultoria. O banco
de dados pode ser atualizado constantemente, facilitando a análise evolutiva da situação.
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A possibilidade de se trabalhar com o gerenciamento de grande base de dados, a agilidade
na execução das tarefas e a possibilidade de se trabalhar com redes locais e remotas,
podendo interligar dados alfanuméricos com a base cartográfica, permite as mais variadas
análises conjuntas. Isso possibilita a visão mais ampliada e embasada da situação ambiental,
a partir da integração e correlação dos vários parâmetros analisados.
Referências
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Florenzano, T. G. Imagens de Satélite para Estudos Ambientais. São Paulo: Oficina de
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Frauendorf, J., C. Glässer, C. Olbert & J. Fisher. Monitoramento hiperspectral de lagoas
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Venturieri, A.; Santos, J.R.dos. Técnicas de classificação de imagens para análise de
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Brasília: Embrapa, 351-371p, 1998.
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