The northeastern Brazilian region has been vulnerable to hydrometeorological extremes, especially droughts, for centuries. A combination of natural climate variability (most of the area is semi-arid) and water governance problems increases extreme events’ impacts, especially in urban areas. Spatial analysis and visualisation of possible land-use change (LUC) zones and trends (urban growth vectors) can be useful for planning actions or decision-making policies for sustainable development. The Global Human Settlement Layer (GHSL) produces global spatial information, evidence-based analytics, and knowledge describing Earth’s human presence. In this work, the GHSL built-up grids for selected Brazilian cities were used to generate urban models using GIS (geographic information system) technologies and cellular automata for spatial pattern simulations of urban growth. In this work, six Brazilian cities were selected to generate urban models using GIS technologies and cellular automata for spatial pattern simulations of urban sprawl. The main goal was to provide predictive scenarios for water management (including simulations) and urban planning in a region highly susceptible to extreme hazards, such as floods and droughts. The northeastern Brazilian cities’ analysis raises more significant challenges because of the lack of land-use change field data. Findings and conclusions show the potential of dynamic modelling to predict scenarios and support water sensitive urban planning, increasing cities’ coping capacity for extreme hazards.

Cities keep growing, and in most of the cases this expansion process is hard to model and describe for planning actions. Quantitative methods are increasingly used to help planning, monitoring, and regulating urban land-use processes. Remote sensing images series are making possible different types of spatial-temporal analysis of the Earth surface. Surface albedo is a remote sensing product acquired in a long series of satellite images such as Landsat (more than 40 years of observation). Those analyses allow measuring waterproofed areas for urban drainage studies, as well as monitoring urban spreading patterns, growth vectors, and issues related to comfort and environmental quality, as well as about land use and land-use planning (directives for master plans) among others. This article shows the direct applicability of surface albedo changes as an indicator of urban land-cover changes. The current study analyzed the urban area of Petrolina County (PE) in the following periods: 2001 and 2006, 2006 and 2011, and 2011 and 2017. Such analysis uses the surface albedo variation along the time and results showed a strong correlation between increased surface albedo and urban expansion. Besides, it enabled to observe the relation between the high urban growth in the 2011-2017 period and the urban spot expansion by 14% (approximately 590 thousand square meters of territorial extension). The Urban development stood out in the Northern and Southwestern regions of Petrolina County.

Para tentar mitigar ou eliminar os impactos negativos causados, sobretudo em se tratando de meio ambiente, entre o final do século XX e início do século XXI, surgiram os conceitos de gestão ambiental e desenvolvimento sustentável. Tais conceituações não buscam a conservação ambiental em detrimento do desenvolvimento da economia e do aumento dos problemas sociais, mas defende que haja um equilíbrio entre os três pilares. Para tanto, são retratados nesta coletânea mais de 30 capítulos voltados para o diagnóstico das condições ambientais na atualidade, que demonstram o quanto as ações antrópicas estão modificando o meio, com poucas ações que visam à preservação deste. Em contrapartida, são apresentadas tecnologias que, se aplicadas em larga escala, tendem a reduzir drasticamente os impactos na exploração de recursos ambientais como também nos níveis de poluição causados. Tais tecnologias, quando aliadas à uma gestão ambiental eficiente por parte dos tomadores de decisão, tendem a alcançar o objetivo proposto pelo desenvolvimento sustentável e assim mitigar muitos dos problemas ambientais e sociais crescentes. Diante do exposto, surgiu a necessidade da publicação de um terceiro volume para compor a coletânea “Meio ambiente e sustentabilidade: pesquisa, reflexões e diálogos emergentes”, que tem como motivação dispor um conteúdo acadêmico de grande relevância para impulsionar os leitores e outros pesquisadores a abordar cada vez mais temáticas que buscam a preservação ambiental.

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Resumo Previsões do comportamento das mudanças que ocorrem no uso do solo são indispensáveis para um planejamento urbano adequado, indicando áreas mais propensas à ocupação humana. Dessa forma, o estudo tem por objetivo prever a expansão urbana da cidade de Fortaleza, localizada no nordeste do Brasil, utilizando um modelo dinâmico que combina autômatos celulares com as Cadeias de Markov (CA-Markov). Ele foi desenvolvido por meio de três etapas: aquisição e processamento dos dados; espacialização dos dados; e, modelagem dinâmica espacial. A matriz de transição markoviana forneceu o percentual de mudanças de uma classe para a outra ao algoritmo de simulação. Dados reais de entrada de uso do solo dos anos de 2009 e 2017 mostraram uma transição de 26,50% de áreas vegetadas para áreas urbanizadas. A validação do modelo apresentou excelentes resultados (índice de similaridade fuzzy superior a 0.8) para realizar simulações futuras (2020 até 2025). Segundo as previsões, em 2025, dos 297,10 km² de área urbanizada e vegetada, 82,43% serão de área urbanizada e apenas 17,57% serão de área vegetada. O modelo de simulação pode ser alimentado por mudanças que aconteçam dentro do período previsto, sendo incluídas na simulação como variáveis dinâmicas, obtendo uma simulação compatível com essas mudanças.