Classification of environmental fragility in watershed using Fuzzy logic and AHP method Translated title: Classificação de fragilidade ambiental em bacia hidrográfica usando lógica Fuzzy e método AHP

Abstract

Abstract Assessment of environmental fragility in watersheds is an important tool to assist managers in planning and interventions for sustainable production and environmental conservation. The objective of this work was to use Fuzzy logic and the Analytic Hierarchy Process (AHP) method to classify environmental fragility using data obtained from public institutions. The Marreco River watershed in western Paraná, Brazil, was the study model. To classify areas, a geographic information system (GIS) and data from a digital elevation model (DEM), as well as data on soil occupation and type were used. The analysis found that 71.3% of the basin area has average fragility. Compared to two other forms of weighing elements of the slope map, the three presented statistical difference, but all indicated that the basin under study mostly has average environmental fragility. The use of fuzzy logic allowed application of a continuous variation of weights according to the variation of environmental characteristics, which may more effectively represent the reality and, therefore, provide more reliable results. This method may represent a useful tool to appropriately manage sustainable production and environmental conservation in watershed areas.

Translated abstract

Resumo A avaliação da fragilidade ambiental em bacias hidrográficas é uma importante ferramenta para auxiliar gestores no planejamento e intervenções para produção sustentável e conservação ambiental. O objetivo deste trabalho foi utilizar a lógica Fuzzy e o método Analytic Hierarchy Process (AHP) para classificação de fragilidade ambiental. Como modelo de estudo foi utilizada a bacia hidrográfica do Arroio Marreco, Toledo, Paraná, Brasil. Para classificar as áreas foi utilizado um sistema de informação geográfico (SIG) e dados de um modelo digital de elevação (MDE), bem como dados de ocupação e tipo de solo. A análise constatou que 71,3% da área da bacia tem fragilidade média. Ao comparar com outras 2 formas de atribuição de peso aos elementos do mapa de declividade, as 3 apresentaram diferença estatística, mas todas indicaram que a bacia em estudo tem fragilidade ambiental média em sua maior parte. A utilização da lógica Fuzzy permitiu aplicar uma variação de pesos contínua conforme a variação das características ambientais, podendo representar de forma eficaz a realidade e, consequentemente, apresentar resultados mais confiáveis. Este método pode ser uma ferramenta útil no planejamento adequado das atividades antrópicas e práticas econômicas para evitar processos de degradação ambiental em uma bacia hidrográfica.