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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40550| Título: | Modelagem espacial da expansão urbana em duas bacias hidrográficas do norte do estado do Paraná: análise comparativa do Ribeirão Lindóia e do Ribeirão da Raposa |
| Título(s) alternativo(s): | Spatial modeling of urban expansion in two watersheds in northern Paraná state: a comparative analysis of the Ribeirão Lindóia and Ribeirão da Raposa watersheds |
| Autor(es): | Silva, Thiago Henrique da |
| Orientador(es): | Prates, Katia Valeria Marques Cardoso |
| Palavras-chave: | Solo - Uso Crescimento urbano Paisagens fragmentadas Modelagem Land use Cities and towns - Growth Fragmented landscapes Modeling |
| Data do documento: | 28-Abr-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | SILVA, Thiago Henrique da. Modelagem espacial da expansão urbana em duas bacias hidrográficas do norte do estado do Paraná: análise comparativa do Ribeirão Lindóia e do Ribeirão da Raposa. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2026. |
| Resumo: | A expansão urbana constitui um importante vetor de transformação da paisagem e representa um desafio ao planejamento territorial e à gestão ambiental, especialmente em bacias hidrográficas, onde as mudanças no uso e cobertura do solo podem intensificar pressões sobre os recursos hídricos e os remanescentes florestais. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo modelar e analisar as mudanças no uso e cobertura do solo nas bacias hidrográficas do Ribeirão Lindóia (BHRL), em Londrina/PR, e da bacia hidrográfica do Ribeirão da Raposa (BHRR), em Apucarana/PR, considerando o período de 2010 a 2024 e a projeção de cenários futuros para 2034 e 2044. A modelagem foi realizada no software Dinamica EGO, com base em mapas de uso e cobertura do solo obtidos por classificação baseada em objetos (OBIA), associados a variáveis explicativas estáticas, como hipsometria, declividade, distância à malha viária, distância aos corpos hídricos e distância às áreas urbanizadas. O procedimento metodológico envolveu a elaboração da matriz de transição, a estimativa dos pesos de evidência, a calibração do modelo e sua validação por similaridade fuzzy. Os resultados mostraram que, entre 2010 e 2024, ambas as bacias apresentaram expansão urbana, embora com intensidades distintas. Na BHRL, a área urbanizada aumentou de 32,77 km² para 40,07 km², passando de 41,77% para 51,08% da área da bacia, evidenciando uma dinâmica de urbanização mais consolidada e intensa. Na BHRR, a área urbanizada passou de 5,31 km² para 8,10 km², correspondendo a um aumento de 14,54% para 22,28%. A matriz de transição permitiu identificar os principais fluxos de conversão entre classes e subsidiar a parametrização do modelo, enquanto os pesos de evidência identificaram a influência das variáveis espaciais na dinâmica observada. A validação indicou desempenho satisfatório nas duas bacias, com índices de similaridade fuzzy variando de 0,63 para a BHRL e de 0,62 para a BHRR. As projeções para 2034 e 2044 indicaram continuidade da expansão urbana em ambas as áreas de estudo, porém de forma mais intensa na BHRL, com a área urbanizada podendo atingir 61,35 km² em 2044, equivalente a 78,22% da área total. Na BHRR, a área urbanizada poderá alcançar 14,59 km², correspondendo a 40,14% da bacia, com crescimento mais moderado e predominantemente direcionado a áreas já antropizadas. De modo geral, a modelagem espacial representou satisfatoriamente a dinâmica de transformação da paisagem nas áreas analisadas, evidenciando seu potencial como ferramenta de apoio à análise prospectiva e ao ordenamento territorial em bacias hidrográficas urbanas. |
| Abstract: | Urban expansion constitutes an important driver of landscape transformation and represents a challenge for territorial planning and environmental management, especially in watershed contexts, where changes in land use and land cover can intensify pressures on water resources and remaining natural vegetation. In this context, the present study aimed to model and analyze land use and land cover changes in the Ribeirão Lindóia watershed (BHRL), located in Londrina/PR, and the Ribeirão da Raposa watershed (BHRR), located in Apucarana/PR, considering the period from 2010 to 2024 and the projection of future scenarios for 2034 and 2044. The modeling was carried out using the Dinamica EGO software, based on land use and land cover maps obtained through Object-Based Image Analysis (OBIA), combined with static explanatory variables such as hypsometry, slope, distance to the road network, distance to water bodies, and distance to urbanized areas. The methodological procedure involved the construction of the transition matrix, the estimation of weights of evidence, model calibration, and validation using fuzzy similarity. The results showed that, between 2010 and 2024, both watersheds experienced urban expansion, although with different intensities. In the Ribeirão Lindóia watershed, the urban area increased from 32.77 km² to 40.07 km², rising from 41.77% to 51.08% of the total watershed area, indicating a more consolidated and intense urbanization process. In the Ribeirão da Raposa watershed, the urban area increased from 5.31 km² to 8.10 km², corresponding to a growth from 14.54% to 22.28%. The transition matrix allowed the identification of the main conversion flows between classes and supported the model parameterization, while the weights of evidence highlighted the influence of spatial variables on the observed dynamics. Model validation indicated satisfactory performance in both watersheds, with fuzzy similarity indices of 0.63 for the BHRL and 0.62 for the BHRR. The projections for 2034 and 2044 indicated the continuity of urban expansion in both study areas, with a more pronounced trend in the BHRL, where the urban area may reach 61.35 km² in 2044, corresponding to 78.22% of the total area. In the BHRR, the urban area may reach 14.59 km², corresponding to 40.14% of the watershed, with more moderate growth predominantly directed toward already anthropized areas. Overall, the spatial modeling satisfactorily represented the dynamics of landscape transformation in the studied areas, highlighting its potential as a supporting tool for prospective analysis and territorial planning in urban watersheds. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40550 |
| Aparece nas coleções: | LD - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental |
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