Análise e Evolução Urbana da Freguesia de Alvarelhos [através de programa SIG]

Universidade Fernando Pessoa Faculdade de Ciência e Tecnologia Arquitectura e Urbanismo

Análise da Evolução Urbana da Freguesia de Alvarelhos Planeamento e Sistemas de Informação Geográfica Relatório – grupo 7

Ana Félix - 21382 | Floriano Gomes - 21123 | Mafalda Almeida Macedo - 22140 | Maria Borges - 23620 Maio 2013

Planeamento e Sistemas de Informação Geográfica | Relatório

ÍNDICE INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 1 1. O que é um Sistema de Informação Geográfica? ......................................................... 2 2. O que é o Quantum Gis?............................................................................................... 2 3. Desenvolvimento do trabalho ....................................................................................... 3 3.1 Recolha, inserção e criação de dados ................................................................ 3 3.2 Análise do local segundo os dados tratados ...................................................... 8 4. Avaliação do grupo relativamente ao trabalho desenvolvido..................................... 14 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 16

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ÍNDICE E CRÉDITOS DE IMAGENS img. 1 - Logotipo do Quantum Gis .................................................................................. 2 img. 2 - Georreferenciação e inserção da Carta de 1948 no QGis ................................... 3 img. 3 - Criação da Shapefile correspondente aos eixos viários ...................................... 4 img. 4 - Aproveitamento das shapefiles criadas para posteriores décadas ....................... 4 img. 5 - Actualização da mancha edificada na Carta da década de 70 ............................. 5 img. 6 - Inserção do bingmaps através da aplicação "openlayers plugin" ....................... 6 img. 7 - Actualização da mancha edificada para a década de 10 através de uma imagem de satélite .......................................................................................................................... 7 img. 8 - Mapa de 1940 ...................................................................................................... 9 img. 9 - Mapa de 2013 ...................................................................................................... 9 img. 10 - Consulta espacial: Edifícios de 1970 que contém edifícios de 1940 .............. 10 img. 11 - Consulta espacial: Edifícios de 1990 que contém edifícios de 1970 .............. 11 img. 12 - Consulta espacial: Fábricas de 1990 que contém Fábricas de 1970 ............... 11 img. 13 - Consulta espacial: Edificado de 2013 que contém edificado de 1990 ............ 12 img. 14 - Tipologia de edificado em 2013 ..................................................................... 13 img. 15 - Exemplo de erros cometidos ao longo do processo ........................................ 14

II

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INTRODUÇÃO O presente trabalho surge no âmbito da disciplina Planeamento e Sistemas de Informação Geográfica, integrada no 4º ano do curso de Arquitectura e Urbanismo. Este foi realizado em grupo, tal como previsto no programa da unidade curricular, sendo o mesmo composto por quatro elementos: Ana Félix, nº21382; Floriano Gomes, nº21123; Mafalda Macedo, nº22140 e Maria Borges, nº23620.

O objectivo do trabalho consiste na realização de uma análise a um local ou área eleita pelo grupo, aplicando todos ou alguns dos conceitos e conhecimentos adquiridos durante o semestre relacionados com a utilização do programa Quantum Gis. Uma vez que alguns elementos do grupo frequentam a disciplina Estrutura do Território e Urbanização Difusa (também do 4º ano) onde se desenvolve um trabalho de análise urbana, ficou estabelecido que o nosso trabalho iria focar uma das áreas escolhidas para essa disciplina e o tema a abordar seria a análise da expansão urbana dessa mancha territorial.

Assim e tendo como recurso alguns cartogramas, informações do Instituto Nacional de Estatística e o programa mencionado (QGis) serão estudados quatro anos da evolução da freguesia de Alvarelhos, concelho da Trofa (1940, 1970, 1990 e 2013) no que diz respeito à sua evolução e expansão urbana, crescimento habitacional, industrial e viário.

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1. O que é um Sistema de Informação Geográfica?

Um Sistema de Informação Geográfica (SIG) é um conjunto de programas ou funcionalidades que permitem criar, visualizar, consultar e analisar dados geoespaciais 1.

As aplicações que utilizam dados geoespaciais permitem vários tipos de análise tais como mapas, distâncias geográficas entre localidades, quantos e quais elementos geográficos sobrepõem outos elementos, o número de localizações dentro de uma certa distância de um referencial, entre outros, podendo estes ser apresentados sob a forma de mapas ou relatórios.

2. O que é o Quantum Gis? O Quantum Gis (QGis) é um sistema livre de informação geográfica que existe desde 2002 e que suporta formatos vectoriais 2, “raster 3” e bases de dados.

Este programa foi criado com o objectivo de fornecer um SIG para visualizar dados e já está na versão 1.8.0. podendo ser utilizado em vários sistemas operativos como img. 1 - Logotipo do Quantum Gis

Windows, UNIX, OS e LINUX.

O QGIS permite procurar, editar e criar formatos ESRI shapefiles 4, dados espaciais em PostgreSQL/PostGIS, vectores e rasters GRASS, ou ainda GeoTiff. Este programa suporta ainda extensões e acesso a módulos do GRASS, permitindo visualizar mapas do GRASS em simultâneo com dados SIG noutros formatos.

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Dados geoespaciais são dados que contém informações sobre a localização geográfica de uma entidade.

Estes necessitam de uma coordenada geográfica como latitude e longitude.

2 A vectorização é uma forma de descrever um local usando um conjunto de coordenadas. Cada uma é referente a uma localização geográfica usando um sistema “X e Y” (latitude e longitude). Os formatos vectoriais costumam apresentar-se sob três formatos: pontos, linhas e polígonos.

3 Dados raster são um tipo de dado geoespacial. As formas mais facilmente reconhecidas deste tipo de dados são as imagens digitais de satélites ou fotografias aéreas.

4 ESRI Shapefiles são um formato muito utilizado em aplicações GIS para dados geográficos.

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3. Desenvolvimento do trabalho O trabalho foi desenvolvido em duas fases correspondendo respectivamente à recolha, inserção e criação de dados através do QGis e à análise dos mesmos, estando esta relacionada com a disciplina Estrutura do Território e Urbanização Difusa, como mencionado anteriormente.

3.1 Recolha, inserção e criação de dados Com a iniciativa de aproveitar a área escolhida para a disciplina de ETUD para o desenvolvimento do trabalho, foi possível obter três cartas militares de anos diferentes referentes ao local que pretendíamos analisar, sendo estas da década 40, 70 e 90 do século XX. Estas foram georreferenciadas 5 e inseridas no QGis individualmente para que, sobre elas, fossem criadas as camadas (shapefiles) necessárias para a realização da análise pretendida.

img. 2 - Georreferenciação e inserção da Carta de 1948 no QGis

Começando pela década de 40, foram criadas shapefiles de linhas e polígonos, correspondendo às linhas de água, eixos viários e à mancha edificada. Estas foram 5

Para georreferenciar cada planta recorremos ao cartograma nacional, pertencente ao material fornecido em aula.

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gravadas em pastas temáticas e separadas por década, de forma a obter maior controle dos dados criados.

img. 3 - Criação da Shapefile correspondente aos eixos viários

Seguidamente e com o intuito de possibilitar cruzamento de dados, seleccionámos todos os elementos de cada camada e salvamos essa selecção na pasta correspondente à década seguinte.

img. 4 - Aproveitamento das shapefiles criadas para posteriores décadas

Desta forma para além de apenas necessitarmos de adicionar ou remover algum dado vectorial, em vez de criar todos novamente, também estamos a aproveitar as respectivas 4

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tabelas de atributos, tornando-se portanto uma boa forma de optimização de tempo e gestão de dados.

Estas camadas apenas são aproveitadas para a década seguinte, uma vez que a ideia é analisar a evolução entre as décadas. Após a actualização de uma década, o ficheiro é aproveitado para a década seguinte e assim consecutivamente.

img. 5 - Actualização da mancha edificada na Carta da década de 70

Como se pode verificar na img.5, as cartas, mesmo georreferenciadas, não ficam exactamente com a mesma escala ou espaçamento entre edifícios e vias. Isto deve-se ao facto de estas terem sido criadas sem recorrer a suportes digitais 6 (inexistentes na época) o que lhes retira algum rigor. Deste modo procuramos adaptar a mancha aos diversos anos, utilizando a carta de 1940 como referência base e as posteriores como referências indicativas apenas.

Após actualizar as cartas foi necessário criar uma carta que correspondesse, dentro do possível, ao estado actual da área em estudo. Em relação a esta, surgiram várias opções como a utilização de uma planta em formato dwg 7 disponibilizada em ETUD, 6

Na década de 60 apareceram os primeiros mapas digitais, mas estes ainda eram em versão experimental, na década de 70 apareceu o primeiro GIS. Já na década de 80 surge a primeira indústria de software para mapeamento, a ESRI and Intergraph. Na década de 90 já havia maior variedade de software mas não havia grande divulgação. Só a partir do ano 2005, aquando da criação do Google earth, houve uma maior publicidade e utilização dos softwares GIS. 7 Formato dos ficheiros criados em programas de Desenho Assistido por Computador (CAD).

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convertendo-a inicialmente em formato dxf 8 e posteriormente (já no QGis) em formato shapefile através do plugin “dxf2Shp Converter”; o aproveitamento do ortofotomapa 9 criado na disciplina indicada e georreferencia-lo no QGis, ou então a instalação e utilização do plugin “openlayers plugin” no programa referido e actualizar os dados da década de 1990 sobre a imagem de satélite disponibilizada no bingmaps obtida com o referido plugin.

Uma vez que um dos principais objectivos deste trabalho é estimular a utilização e exploração das valências de um programa SIG, optámos pela última opção e inserimos o bingmaps no programa através da aplicação “openlayers plugin”.

img. 6 - Inserção do bingmaps através da aplicação "openlayers plugin"

Com a imagem do bingmaps presente no programa e utilizando como base as shapefiles da década de 90, o processo de actualização é o mesmo, mudando apenas a base de referência (que em vez de ser uma carta é uma imagem de satélite).

Uma das vantagens de poder usufruir de uma imagem de satélite é a possibilidade de interpretar melhor a tipologia dos dados que estamos a criar.

Usaremos como exemplo a mancha edificada.

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Utilizando um programa CAD é possível gravar um ficheiro neste formato Entende-se por ortofotomapa uma imagem aérea de uma área, normalmente retirada do bingmaps (http://www.bing.com/maps/) ou do googlemaps (http://maps.google.pt/maps?hl=pt-PT&tab=wl).

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img. 7 - Actualização da mancha edificada para a década de 10 através de uma imagem de satélite

Através das cartas apenas podemos marcar edifícios habitacionais ou industriais mediante a interpretação da mancha que ocupam no território, o que pode induzir em erro pois existem habitações que ocupam grandes áreas e fábricas que ocupam áreas reduzidas ou que se distribuem por pequenos armazéns (facilmente interpretáveis como habitação).

Com a utilização do bingmaps, essa interpretação torna-se um pouco mais fiável pois há percepção de formas e materiais, entre outras características que distinguem uma área fabril de uma área residencial. No entanto, para uma interpretação fidedigna o mais indicado seria dirigirmo-nos ao local e confrontar as nossas suposições com a realidade.

Fazemos esta chamada de atenção pois quando criamos os dados nas shapefiles (linhas e polígonos), também lhes conferimos atributos (habitação, fábrica e escola no caso da mancha edificada e vias de 1º e 2º grau e caminhos no caso dos eixos viários).

Ao iniciar o processo de actualização da shapefile para o estado actual com a imagem de satélite, alguns desses atributos revelaram-se errados pelo que tivemos de os confrontar e corrigir nos anos anteriores. O facto de termos utilizado como base a década de 40 e a ir alterando ao longo das três décadas fez com que a tarefa de confrontar e alterar atributos se tornasse menos morosa uma vez que cada edifício possui uma numeração e esta é igual para os quatro anos em estudo.

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Com esta última fase de criação e actualização dos dados concluída, reunimos os mapas e atributos necessários para a segunda parte do programa deste trabalho, a análise dos mesmos.

3.2 Análise do local segundo os dados tratados Como referido no início do trabalho, a área em estudo localiza-se na Freguesia de Alvarelhos, Concelho da Trofa e possui cerca de 6,46 km² de área, o que corresponde a 10.19% do território do concelho.

De acordo com os últimos dados disponibilizados pelo INE - Instituto Nacional de Estatística, a freguesia de Alvarelhos é habitada por 3.146 pessoas (8.08% dos habitantes no concelho) e possui uma densidade populacional de 487,0 habit/km².

A freguesia de Alvarelhos estende-se no vale formado pelos montes de S. Gens e de Santa Eufémia, ambos locais de rara beleza, e possui grande interesse histórico e paisagístico.

A paisagem, no seu conjunto, assume um aspecto marcadamente rural, com o verde dos campos e a vegetação dos montes densamente arborizados.

Esta freguesia vem de um povoado fortificado, construído durante a Idade do Bronze, embora também apresente características romanizadas e alguns vestígios de ocupação medieval. No tempo da ocupação romana foi construído um dos eixos estruturantes do território da Trofa: a estrada que ligava o Porto (Cale) a Braga (Bracara Augusta), hoje N14, um dos limites do Concelho da Trofa.

Como foi referido, o nosso estudo estará baseado na evolução do edificado ao longo dos quatro anos (e consecutivamente os eixos viários).

Utilizando os dados compilados e trabalhados, começaremos por apresentar uma imagem do aglomerado edificado de 1940 e outra de 2013. Desta forma justificamos o nosso interesse em analisar este tema uma vez que é visível a alteração na mancha construída. Seguidamente faremos alguns cruzamentos de dados, de forma a tentar perceber o carácter da freguesia, o possível motivo da sua expansão e, se possível, perceber porque se trata de uma área considerada agrícola.

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img. 8 - Mapa de 1940

Como se pode verificar na imagem 8, a mancha construída é muito dispersa e possui pouco relevo no mapa.

Esta e a disposição das vias comprovam o carácter agrícola da localidade pois, aparentemente, as vias dividem campos agrícolas e a mancha edificada deve corresponder às habitações dos agricultores e seus anexos.

img. 9 - Mapa de 2013

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Já em 2013 a mancha construída tem um papel activo no mapa. Se apenas tivéssemos tido acesso a este mapa, poderíamos arriscar em afirmar que foram os edifícios que estruturaram as vias. No entanto o mapa de 1940 mostra-nos o oposto.

Fazendo um contraponto entre todos os anos, podemos analisar como evoluiu a mancha construída ao longo das décadas em estudo.

img. 10 - Consulta espacial: Edifícios de 1970 que contém edifícios de 1940

Como se pode verificar, entre 1940 e 1970 houve um aumento para cerca do dobro do número de edifícios, estando a disposição destes relacionada com os edifícios préexistentes.

Este aumento não reúne condições relevantes para o nosso estudo pois corresponde a um intervalo de 30 anos, deixando-nos supor que se trata da consequência natural do aumento populacional da freguesia (as famílias aumentam = mais população logo mais habitação).

Entre as décadas de 70 e 90 verifica-se um aumento semelhante, cerca de 50% do parque construído pertence às décadas de 40 e 70. Mais uma vez este crescimento verifica-se como continuidade das manchas já edificadas, no entanto, enquanto na década de 40 - 70 assistimos a um aumento de 79 edifícios, entre a década de 70 - 90 há um aumento de 123 edifícios.

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img. 11 - Consulta espacial: Edifícios de 1990 que contém edifícios de 1970

Este aumento poderá corresponder novamente à resposta ao aumento da densidade populacional, mas também poderá ser um indicador do início de uma deslocalização populacional que se começa a aproximar de alguns centros industriais que se estão a posicionar em torno do concelho.

Na década de 80 começa a haver uma grande expansão dos centros das cidades para as periferias. Podemos estar a verificar os primeiros sinais dessa despolarização dos centros.

Esta hipótese torna-se mais consistente se visualizarmos a evolução industrial da década 70 - 90.

Como podemos verificar, existiam apenas 3 fábricas na década de 70. Estas tiveram um aumento para 12 equipamentos

industriais,

factor que comprova a nossa img. 12 - Consulta espacial: Fábricas de 1990 que contém Fábricas de 1970

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tese

de

expansão

e

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despolarização da população.

Para confirmar esta teoria, o mapa de 2013 deveria mostrar um volume de edificado com dimensões consideráveis, correspondendo a um aumento da mancha construída e redução dos vazios urbanos, continuando esta a ser maioritariamente habitacional.

Calculámos também que haverá uma maior desconcentração das manchas edificadas, uma vez que o crescimento já não será influenciado pelo aumento do agregado familiar (criando expansão de proximidade) mas sim pelo aumento de indústrias e postos de trabalho que obrigam a habitação nas proximidades.

Criaremos então dois mapas, sendo um semelhante aos mapas das décadas 40 - 70 e 70 90 e um outro onde iremos mostrar as tipologias de edificado, de forma a podermos obter resultados que comprovem ou neguem a nossa teoria.

img. 13 - Consulta espacial: Edificado de 2013 que contém edificado de 1990

Como se pode verificar no mapa, a mancha tornou-se mais consistente embora continue dominante o espaço vazio. Também se pode verificar e/ou confirmar que começam a surgir edifícios mais dispersos e deslocados das linhas antes verificadas, tal como a nossa sugestão da evolução da Freguesia.

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Faremos então o contraponto com as tipologias de edificado de forma a perceber se este aumento de edificado se relaciona com o aumento da industrialização ou se terá outro factor perceptível apenas com uma análise a uma escala territorial maior (macro escala).

img. 14 - Tipologia de edificado em 2013

Como é visível na img.14 as habitações têm como eixo polarizador a indústria, começando a aparecer pequenos aglomerados nas imediações dos edifícios industriais.

Relativamente aos eixos viários, uma vez verificado que estes não foram consequência da expansão urbana, talvez sejam elementos que originam a mesma uma vez que alguns correspondem a eixos de expansão de grandes cidades e centros urbanos. Uma análise mais atenta à evolução dos eixos viários necessitaria de outros dados a nível macro que envolvessem mais do que um concelho, ou que abrangessem toda a região.

Podemos então afirmar que a freguesia de Alvarelhos tem sofrido alterações formais e funcionais ao longo das décadas estudadas começando por ser uma freguesia maioritariamente agrícola, passando a uma freguesia mista (entre habitação e agricultura). Em 1990 a freguesia já apresenta algumas características das chamadas “cidade-dormitório”, começando também a possuir alguns equipamentos industriais (e polarizadores). Actualmente, em 2013, a Freguesia possui um novo carácter que joga 13

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entre uma freguesia agrícola e uma freguesia industrial, possuindo já alguns equipamentos escolares e uma mancha habitacional de interessante dimensão.

4. Avaliação do grupo relativamente ao trabalho desenvolvido De uma forma geral, o trabalho foi desenvolvido como previsto no programa da disciplina.

Embora tenham ocorrido algumas dificuldades na divisão de tarefas entre os elementos do grupo, julgamos ter concluído com sucesso o desafio proposto.

No decorrer do trabalho houve alguns aspectos que consideramos relevantes para o resultado final do mesmo, começando pelo tema.

Este, embora dentro da temática da análise espacial, passou por várias fases, começando por se relacionar com a análise dos vazios urbanos, passando à análise pormenorizada de uma rua e terminando na análise do edificado de uma área.

Ao longo do processo de inserção e criação de dados no Quantum Gis houve alguns contratempos como um lapso na georreferenciação de algumas cartas o que, quando contraposto com a imagem de satélite, originou uma desconexão de informação, como se pode verificar na img.15. Este erro foi facilmente ultrapassado, tornando-se em mais um exercício de compreenção e manipulação do programa.

img. 15 - Exemplo de erros cometidos ao longo do processo

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Ainda relativamente à criação de dados, o facto de as cartas fornecidas não possuirem tamanhos normalizados (no sentido de possuirem o mesmo formato e escala gráfica) fez com que grande parte da criação de dados fosse realizada por aproximação pois, embora georreferenciadas, o desenho das plantas não coincidia entre elas. Foi talvez a fase mais demorada e trabalhosa de todo o processo.

Relativamente aos atributos dos dados criados, optamos por simplificar ao máximo, até porque a escala da nossa análise não permitia inclusão de dados estatísticos ou outros que podessem complementar o nosso estudo.

A análise de dados foi bastante interessante de realizar. Embora a área em estudo fizesse parte de uma outra disciplina (ETUD), procurámos distanciar-nos de toda a matéria inerente à análise da referida disciplina e explorar algumas ferramentas do programa, analisando depois os resultados e levantando questões para / sobre os mesmos.

Em tom de conclusão podemos dizer que a experiência do grupo com o Quantum Gis foi positiva, havendo alguns elementos que já o inseriram nas suas actividades académicas e profissionais.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS PINHEIRO, C. (2011) QUANTUM GIS 1.6.0 – Introdução ao QGis QGis (2012) QUANTUM GIS – Guia do Usuário PSIG (2013) Material fornecido em aula GIS.UNBC [em linha]. [Disponível em [<http://www.gis.unbc.ca/courses/geog205/lectures/digital_map/index.php>].

[Consultado em Abril 2013] NATROFA [em linha]. [Disponível em [<http://www.natrofa.com/index.php/concelho/freguesias-da-trofa/alvarelhos >]. [Consultado em Abril 2013] GIS.UNBC [em linha]. [Disponível em [<http:// http://alvarelhostrofaturismo.blogs.sapo.pt/293.html>]. [Consultado em Abril 2013]

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