Socio‐Environmental Vulnerability and Geotechnologies as  Contributions for Risks Cartography

Maria Isabel Castreghini de FreitasUNESP ‐

IGCE, Centre of Analysis and Environmental Planning (CEAPLA) – Rio Claro – SP Brazil CEP 13506‐900 

ifreitas@rc.unesp.br

TOPICS

1. Aims

2.Concepts 

3. Methodology

4. Results

5. Conclusions

AIMS

• to perform a review of the methodological  procedures for the modeling of socio‐

environmental vulnerability using geotechnologies• vulnerability is based on GIS and Statistics, using 

factor analysis and principal component analysis  for aggregation of statistical socioeconomic and  environmental variables derived from census. 

This study is the result of research developed in the Laboratory of Spatial Analysis Applied to Public Policies in the CEAPLA/UNESP and is part of the postdoctoral research in CEGOT, under the supervision of Professor Lúcio Cunha, from the University of Coimbra - Portugal.

TOPICS

1. Aims

2.Concepts 

3. Methodology

4. Results

5. Conclusions

Vulnerability to Natural Risks

• Dependence on Socio‐environmental Conditions and  their differentiated impacts (Cutter, 2012)

Earthquake in Haiti (2010) Earthquake in Chile (2010)

Magnitude 7,0 (Richter scale) Magnitude 8,8

200.000 ‐

250.000 deaths 500 deaths

Vulnerabity

• Emerges as “an idea subjacent to the notion of capacity of  answer”

of an environment or population to the risks 

(Marandola & Hogan 2004).• the characteristics of a person or group and their situation 

that influence their capacity to anticipate, cope with, resist  and recover from the impact of a natural hazard (an extreme 

natural event or process) (Wisner et al. 2003). • social vulnerability to the natural and technologic risks 

incorporates to the standard exposition and biophysical  vulnerability evaluations, the resilience

and the 

infrastructural support capacities. (Mendes et al. (2009) and  Cunha et al. (2011))

VULNERABILITY MODELS AND RISKS  CARTOGRAPHY

• Support of Remote Sensing, GIS, GNSS, etc.• Combine

natural hazards, exposition and 

vulnerability maps• Define risks zonning for specific areas• Contribute with the public authorities to 

designate investments in priority areas

Criticality and Support Capacity

Criticality• set of individual and 

behavioral characteristics  which can contribute for the 

rupture of the System

Support Capacity• set of territorial 

infrastructures which  allow the community  to react to a disaster

TOPICS

1. Aims

2.Concepts 

3. Methodology

4. Results

5. Conclusions

Methodological Procedures 

• Based on methodologies developed and  improved by CUTTER (1996, 2003); MENDES et al. 

(2009) e CUNHA et al. (2011)• Socio‐environmental Vulnerability (SEV)

SEV = Criticality x Support Capacity• Factorial Analysis which aggregated social and 

environmental variables• Statistic program SPSS R.18 and GIS ArcGIS v.9.3• Municipalities as analysis units

STUDY AREA IN PORTUGAL                         STUDY AREA IN BRAZIL 

Escala 1:6.000.000 Legend

Other Municipalities

Study Area

LegendStudy Area

Other Counties

2. DATA COLLECTION

CENSUS DATA– Brazil: 2000 a 2010– Portugal: 2001 a 2011

•Digital Database from  Statistics Institutes: INE –

Portugal and IBGE ‐

Brazil•Municipalities Webpages

CARTOGRAPHY DATA•Portugal and Brazil 

Cartographic Intituitions:  Environmental Institute 

(PT), IBGE and SEADE  Foundation (BR)

•Field Observations

Factorial Analysis ‐

SPSS

• Extraction Method: Principal Components Analysis • Rotation Method : Varimax with Kaiser Normalization• Statistics Validation  tests: Kolmogorov‐Smirnov and Shapiro‐

Wilk tests (5% significance) 

Maps Classification – GIS ArcGIS 9.3

•

Natural Breaks and Manual Classifying

PortugalStatistic Results Criticality Support Capacity

Explanatory Variables 43 41

Factors 5 5

Cumulative Variance   (%)

76 73

BrazilStatistic Results Criticality Support Capacity

Explanatory Variables 18 17

Factors 5 5

Cumulative Variance   (%)

67 68

TOPICS

1. Aims

2.Concepts 

3. Methodology

4. Results

5. Conclusions

Portugal

Main Factors ‐ Portugal

Criticality Suport Capacity

Legendvery low

lowmoderatehighvery high

1.High or Very High Vulnerability

North Sector: Montemor, Soure, Mira e Penacova

South Sector: Alcanena e Porto de Mós.

Low economic development

Limited Enviromental and structural conditions in risk situations.

2. Low and Very Low Vulnerability

Coimbra e Leiria (major urban centres)

Centre and South of study area: Pombal, Marinha Grande, Loulé, Nazaré e Batalha.

Adequated infrastructure and good development

SOCIO-ENVIRONMENTAL VULNERABILITY - PortugalSV = Criticality x Support Capacity

Coimbra

Leiria

PombalBatalha

12/06/2012

Alcanena

Figueira da Foz

Nazaré

Montemor-o-Velho

Brazil

Main Factors ‐ Brazil

Criticality Suport Capacity

Legendvery low

low

moderate

high

very high

1. High or Very High Vulnerability:

Municipalities in the interior of the State of São Paulo: Ibiúna, Embu-Guaçu, Juquitiba, São Roque, Piedade e Salto de Pirapora;

Low Socioeconomical Development

Limited Enviromental and structural conditions in risk situations.

2. Low and Very Low Vulnerability :

São Lourenço da Serra and Municipalities in the coastal zone - Mongaguá, Itanhaém and Peruíbe;

Sorocaba e Alumínio

Good socioeconomic status, housing infrastructure and health.

SOCIO-ENVIRONMENTAL VULNERABILITY - Brazil

ITANHAEM

MONGAGUÁ

PeruíbeSOROCABA - SP

ALUMÍNIO - SP

VOTORANTIM - SP

PIEDADE - SP

Embu-Guaçu

TOPICS

1. Aims

2.Concepts 

3. Methodology

4. Results

5. Conclusions

Portugal BrasilEconomic Contraction Criminality Low Birth Rate High Birth RateRural Exodus  Rural Exodus Forest Fire PovertyAging buildings Precarious condition of 

housing

Conclusions: Vulnerabilities in Study Areas

CONCLUSIONS:  APPLIED METHODOLOGYAccessibility and replicability

of the 

methodologyResults close to the geographic knowledge for 

most municipalitiesSummary vision of vulnerability

Next step: risk mapping at regional and local  scale

Basis for preventive actions related to socio‐ environmental vulnerabilities and risks

REFERENCES

Alves, H. P. F. A. (2006) Vulnerabilidade socioambiental na metrópole paulistana:  uma análise sociodemográfica das situações de sobreposição espacial de 

problemas e riscos sociais e ambientais. Revista Brasileira de Estudos da  População. 23(1):43‐59

Blaikie, P.; Cannon, T., Davis, I. Y Wisner, B. (1994) At risk: Natural hazards, peo‐ ple’s vulnerability and disasters. Routledge, London

Cunha, L.; Mendes, J.M.; Tavares, A.; Freiria, S. (2011) Construção de modelos de  avaliação de vulnerabilidade social a riscos naturais e tecnológicos. O desafio das  escalas. In: Santos, N.; Cunha, L. (org.) Trunfos de uma Geografia Activa. Imprensa  da Universidade de Coimbra, Coimbra

Cutter, S.L. (1996) Vulnerability to environmental hazards. Progress in Human  Geography 20(4): 529‐539

Cutter, S.L. (2012) A Ciência da Vulnerabilidade: modelos, métodos e indicadores.  Revista Crítica de Ciências Sociais. 93(1): 59‐70

Danke sehr! Thank you!

ifreitas@rc.unesp.brThe author wishes to thank the São Paulo Research Foundation (FAPESP) 

aid granted to attend the event.