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Técnicas de mineração de dados são utilizadas para a previsão de escorregamentos das encostas

O que é a pesquisa

A cidade do Rio de Janeiro, pela sua beleza natural, atrai cada vez mais turistas e moradores. A ocupação desordenada e mal planejada dos grandes centros urbanos é um problema mundial, que altera as características físicas do ambiente, provocando a diminuição das áreas de vegetação, o acúmulo de lixo em locais impróprios e a obstrução das obras de drenagem, além de outras modificações agressivas ao meio.

No caso específico do Rio de Janeiro, que é moldurado pelo exuberante relevo que dá forma a uma cadeia de montanhas, o crescimento não harmonioso implica a habitação descontrolada das encostas, por parte muito expressiva da população carioca.

Os efeitos causados pelas chuvas intensas são de grande proporção nas áreas sujeitas à ocorrência de escorregamentos das encostas, e os desastres acontecem, principalmente, por causa das agressões ambientais.

Esse problema na cidade do Rio de Janeiro foi o tema desta pesquisa realizada pela Coordenação dos Programas de Pós-graduação de Engenharia (Coppe), na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). O estudo foi avaliado por técnicas de Mineração de Dados e Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s), tendo como base do trabalho o banco de dados relacionado aos registros de escorregamentos entre 1998 e 2001, incluindo parâmetros do solo e meteorológicos.

Como é feita a pesquisa

O trabalho teve como foco a construção de modelos computacionais capazes de predizer a ocorrência dos acidentes, a partir das informações dos índices acumulados de chuvas passadas, e medidos por aparelhos pluviômetros automáticos instalados no município do Rio de Janeiro. Foram levadas em consideração as características do solo em cada um dos 159 bairros da cidade (46 parâmetros classificados por imagens de satélite, incluindo áreas de florestas, solo exposto, áreas urbanas etc.).

A previsão das catástrofes é de grande importância para a mobilização das instituições responsáveis em prestar auxílio à população habitante das regiões das encostas.

A implementação dos modelos propostos, construídos com técnicas de mineração de dados, manipula os dados relacionados aos acidentes geotécnicos de forma automática, gerando relatórios de análise em tempo real e contribuindo com informações úteis para o processo de tomada de decisão, podendo, inclusive, auxiliar o sistema de alerta existente.

As técnicas utilizadas nesta pesquisa são baseadas em análises de dados que contemplaram um estudo específico: os dados de escorregamentos ocorridos no Município do Rio de Janeiro e sua relação com os dados de pluviometria e da estrutura de cobertura do solo. A utilização da metodologia, todavia, pode ser adaptada para estudos nas diversas áreas de interesse (por exemplo, para previsão de enchentes, secas, queimadas, ocorrência de raios etc.) e em região de âmbito estadual ou até mesmo nacional.

Importância da pesquisa

Os sistemas geográficos de informações do estudo provaram ser úteis para a análise espacial do problema de escorregamentos, permitindo uma visualização das relações entre as variáveis no espaço e no tempo.

A pesquisa destaca um modelo para a predição dos escorregamentos, considerando, as técnicas de melhoramento do desempenho, que deve ser implementado para auxiliar o sistema de alerta existente. Um mapa com níveis de risco é gerado no sistema para o controle da mobilização das instituições responsáveis no auxílio aos moradores das encostas.

Com o estudo, é possível propor soluções que tragam benefícios aos diversos problemas da sociedade carioca, na área de saúde, transporte, educação e infraestrutura, envolvendo os setores da política e da economia. A pesquisa buscou ainda promover a transferência do conhecimento e dos resultados do trabalho à sociedade, além de fomentar a cultura empreendedora para a criação de melhores perspectivas.

Texto de divulgação científica publicado em 24 de abril de 2006.
Texto atualizado em 11 de maio de 2009.

Outras Informações
O pesquisador Fábio Teodoro de Souza desenvolveu a tese de doutorado na Coppe/UFRJ, de março de 2000 a junho de 2004, sob orientação do Professor Nelson Francisco Favilla Ebecken, pesquisador especialista na área de Mineração de Dados. Órgãos do poder público receberam cópia da tese e dos vários artigos publicados. Aqui, a pesquisa está disponível na íntegra, em formato pdf, no pop-up indexado sob o título do trabalho acadêmico.

Importa, ainda, relatar que a metodologia proposta amplia em 7,5 vezes a resolução espacial da análise, possibilitando identificar com maior precisão os locais a serem atingidos. O método de previsão utilizado atualmente divide o município do Rio em quatro bacias, enquanto os modelos desenvolvidos na Coppe identificam 30 áreas de abrangência.

Outra vantagem do novo método é a automatização dos cálculos. Hoje são os profissionais do sistema de alerta que analisam e interpretam os dados e as imagens, e utilizam critérios muito mais subjetivos.

A implementação dos modelos para a previsão dos escorregamentos é de extrema importância para a sociedade habitante das encostas, pois interfere diretamente no salvamento de vidas humanas.