Geotechnologies and water quality: studies in public supply reservoirs

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2020.007.0055

Keywords:

Geotechnology, Water supply, Land cover, Land use, Landscape ecology

Abstract

Regarding the contribution basins of the water reservoirs, the characteristics of land cover and land use, in addition to other anthropic activities, influences the quality of surface water. Thus, getting knowledge about the local land-use as well as the impacts on water quality of public supply reservoirs triggered by landscape changes is a key activity towards the management of water resources within the hydrographic basins in metropolitan regions.  Giving the importance of the theme, this article addresses a comprehensive demonstration of how geospatial technologies can contribute to the analysis of the impacts of changes in land use and occupation on water quality in public supply reservoirs. The methodological approach involves the characterization and quantification of the land cover and land use classes at different times and the correlation with the basic parameters of water quality. The study was developed in the three reservoirs of the Paraopeba Water Supply System (Vargem das Flores, Serra Azul, and Rio Manso), which supplies the majority of the population of the Metropolitan Region of Belo Horizonte -MG. The study used official and publicly available data. The methodology used multitemporal analyzes of the dynamics of the land cover and land use, and landscape metrics extracted of landcover classes surrounding the reservoirs. Data processing and analysis were performed using free software QGIS 3.8 and Fragstats 4.2. A diagnosis of the impacts of superficial landscape changes on water quality was produced. Findings show that landscape changes, either the pattern of the classes or landscape metrics reflect on water quality in public supply reservoirs in the metropolitan region. The classified maps of the MapBiomas Platform are satisfactory concerning thematic quality (Kappa index), moreover, the results demonstrated the feasibility of their use in environmental analyzes. The results achieved, added to other information, would certainly allow public bodies (executive and public prosecutors) to make more assertive decisions concerning the management and inspection of water resources. This research is original and structured to allow technology transferring due to a methodology based on open source tools and public data.

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Author Biographies

Marcos de Paulo Ramos, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Graduado em Engenharia de Agrimensura pela Universidade Federal de Viçosa (2010) e em Engenharia Civil (2015), Pós-graduado em Avaliações e Perícias de Engenharia pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (2014), Mestrado em Análise e Modelagem de Sistemas Ambientais pela Universidade Federal de Minas Gerais (2020). Atualmente é Professor do Departamento de Engenharia Civil e Meio Ambiente do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG).

Ana Luiza Cunha Soares, Universidade Federal de Minas Gerais

Engenheira Ambiental (FUMEC, 2009), mestre e doutoranda em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos (UFMG,), especialista em Gestão de Projetos Ambientais (PUC, 2011) e Gerenciamento de Recursos Hídricos (UFMG, 2012). Conhecimentos em geoprocessamento, saneamento e recursos hídricos. Já atuou como professora substituta na UFMG e na coordenação de projetos relacionados aos recursos hídricos como PACUERA, Planos Diretores de Recursos Hídricos, elaboração de propostas de enquadramento de cursos de água e processos de outorga.

Rodrigo Affonso de Albuquerque Nobrega, Universidade Federal de Minas Gerais

Rodrigo Affonso de Albuquerque Nóbrega é graduado em Engenharia Cartográfica pela UNESP (1996), Mestre e Doutor em Engenharia de Transportes com ênfase em Sensoriamento Remoto e SIG pela Escola Politécnica da USP e Mississippi State University (2007). Desenvolveu Pós-Doutorado pelo Geosystems Research Institute - Mississippi State University (2010). Possui 23 anos de experiência em geoprocessamento nos setores privado e acadêmico. No Brasil atuou entre 1997 e 2008 na iniciativa privada como engenheiro de projetos, como coordenador operacional de linha de produção em mapeamento ostensivo e aerofotogrametria, e também como consultor e professor em geotecnologias. Nos Estados Unidos atuou entre 2008 e 2012 como Pesquisador Associado e como Professor Pesquisador, onde desenvolveu e compilou modelos de decisão por múltiplos critérios acoplado a sistemas de informação geográfica direcionados ao planejamento de transportes sob apoio do U.S Department of Transportation e U.S. Department of Homeland Security. Possui experiência internacional em ações emergenciais de resposta a desastres (Furacao Katrina - 2005) e Britsh Petroloum Oil Spill (2010) pelo Geosystems Research Institute da Mississippi State University. Reside atualmente em Belo Horizonte-MG, onde atua como Professor Adjunto pelo Departamento de Cartografia do Instituto de Geociências (IGC) da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Coordena o Programas de Pós-Graduação em Análise e Modelagem de Sistemas Ambientais no IGC/UFMG e é membro do quadro permanente do Programa de Pós-Graduação em Geotecnia e Transportes da Escola de Engenharia da UFMG. Sua linha de pesquisa e extensão está voltada ao desenvolvimento e aplicação de inteligência geográfica e planejamento de transportes. Dentre os principais projetos recentes destacam-se [1] a introdução e disseminação de geoprocessamento aplicado ao planejamento de corredores de transporte junto a VALEC/Ministério dos Transportes (1300km do tramo sul da Ferrovia Norte Sul), [2] Modelagem geográfica para controle externo junto ao Tribunal de Contas da União (900km do corredor de viabilidade da Ferrovia Ferrogrão, 1500km de corredor de viabilidade da Linha de Transmissão entre Belo Monte/PA - Barreiras/BA, entre outros), [3] Inteligência geográfica para locação/alocação de terminais logísticos, [4] Estudos de impactos ambientais e ecologia de transportes, e [5] Context Sensitive Solution. Rodrigo é Editor Associado do Boletim de Ciências Geodésicas e revisor ativo de periódicos nacionais como a revista Transportes, Revista Brasileira de Cartografia e Revista Geografias, e de periódicos internacionais como Transportation Research Board, International Journal of Geographic Information Sciences, Computers & Geosciences, International Journal of Disaster Risk Science e American Society for Photogrammetry and Remote Sensing.

Marcony de Paulo Ramos, Universidade Federal da Bahia

Atualmente é Professor Universidade Federal da Bahia (2019) e é doutorando em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Viçosa(2017). Possui graduação em Engenharia de Agrimensura pela Universidade Federal de Viçosa (2012) e é mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Viçosa (2015). Sua área de atuação é Geodésia Espacial e Topografia.

André Luiz Fonseca Naime, nstituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Renováveis

Analista ambiental do IBAMA, especialista em licenciamento ambiental e avaliação de impactos e riscos socioambientais desde 2002. Possui graduação em Engenharia Industrial Elétrica pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (2000), Mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Minas Gerais (2001) e Doutorado em Geografia e Gestão Ambiental pela Universidade de Waterloo (revalidado pelo Centro de Desenvolvimento Sustentável da Universidade de Brasília - UnB). Mais de quinze anos de experiência em: 1) avaliação de estudos de impacto ambiental (EIA) e estudos quantitativos e qualitativos de risco (EAR); 2) regulação e controle ambiental, desenvolvimento e implantação de políticas públicas na área ambiental e em pesquisas relativas a estes temas; 3) análise multidisciplinar e processo de tomada de decisão (participação do processo de regulação de mais de 200 grandes projetos de infraestrutura, como usinas de energia nuclear, gasodutos e polidutos, ferrovias, usinas hidrelétricas, centrais termoelétricas e linhas de transmissão de energia); 4) desenvolvimento de políticas de uso e ocupação de solo em áreas urbanas, incluindo aquelas com presença de riscos naturais e tecnológicos; e 5) elaboração e revisão de normas técnicas para avaliação e gestão de riscos tecnológicos.

Lyssandro Norton Siqueira, Universidade Federal de Minas Gerais

Pós-doutorando em Direito pela UFMG. Doutor em Teoria do Estado e Direito Constitucional pela PUC/RIO. Mestre em Direito Empresarial pela Faculdade de Direito Milton Campos (2007). Graduado em Direito pela Universidade Federal de Minas Gerais (1995). Procurador do Estado de Minas Gerais (Advocacia-Geral do Estado). Professor da Escola Superior Dom Hélder Câmara e do Centro Universitário UNA. Medalha de Honra da Inconfidência, conferida pelo Estado de Minas Gerais em 21/04/2017. Medalha do Mérito da Advocacia-Geral do Estado de Minas Gerais, conferida pelo Conselho da AGE em 07/03/2017. Medalha do Mérito do Ministério Público Promotor de Justiça Francisco José Lins do Rego Santos, conferida pelo MPMG em 11/09/2019. Membro da Associação dos Professores de Direito Ambiental do Brasil (APRODAB). Membro do Instituto Brasileiro de Advocacia Pública (IBAP). Possui artigos e livros publicados no Brasil e no exterior.

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Published

2020-08-10

Issue

Vol. 11 No. 7 (2020): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Dez 2020

Section

Tecnologia, Modelagem e Geoprocessamento

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