Palavras-chave: zona costeira, sensores remotos ópticos, SRTM. 1. Introdução

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1 SENSORES REMOTOS ÓPTICOS E MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO SRTM PARA RECONHECIMENTO DE AMBIENTES COSTEIROS DOMINADOS POR MARCROMARÉ NA REGIÃO DE SÃO LUÍS (MA) Shila Gatinho Tixira1; Pdro Walfir Martins Souza Filho1 Univrsida Fral do Pará, Cntro Gociências, Laboratório da Analiss Imagns do Tropico Úmido (LAIT), C.P 8608, , Blém, Pará. {shsal, walfir}@ufpa.br Abstract. This papr prsnts prliminary data of coastal gomorphologic mapping of Northrn Maranhão Stat. Thr products wr gnratd from SPOT-2 HRV, LANDSAT-4 TM and SRTM (Shuttl Radar Topographic Mission) imags, which wr usd to rcogniz coastal nvironmnts. This work was basd on diffrnt digital imag procssing tchniqus applid on diffrnt optical and SRTM data, such as, atmosphric and gomtric corrctions, nhancmnts by linar strtchs, calculation of OIF (optimum inx factor) and data fusion tchniqus. Ths tchniqus allowd analyzing th latral distribution and topographic variaton of rcognizd coastal nvironmnts. As rsults, th nvironmnts wr groupd in fiv morphologic units: (1) coastal platau, with xposd soil and soil with grass-covrd; (2) fluvial plain, with th floodplain; (3) stuarin plain, with mangrovs, frsh and salt marshs, mudflat and supratidal sandflat; (4) coastal plain, with coastal duns, macrotidal bachs and sandflat; (5) antrophognic systms, with urban aras and artificial lak. Palavras-chav: zona costira, snsors rmotos ópticos, SRTM. 1. Introdução Est trabalho aprsnta rsultados do mapamnto dos ambints costiro da rgião do xtrmo nort do Estado do Maranhão. No qual foram utilizadas imagns SPOT-2 HRV, com rsolução spacial 20 m, Landsat-4 TM, com rsolução spacial 28,5 m, dados lvação da SRTM (Shuttl Radar Topographic Mission), com rsolução spacial 90 m. Estas imagns snsors rmotos foram procssadas digitalmnt utilizando técnicas snsoriamnto rmoto, qu prmitiram o rconhcimnto anális das variaçõs topográficas onz ambints costiros, qu foram agrupados m cinco unidas morfológicas, a sabr: Planalto Costiro, Planíci Fluvial, Planíci Estuarina, Planíci Litorâna Sistmas Antropogênicos. 2. Ára Estudo A ára studo stá localizada m uma rgião flúvio-marinha, intgrant do Golfão Maranhns, nglobando os cntros urbanos Alcântara São Luis (Figura 1). 3. Matriais O studo foi basado nas informaçõs xtraídas duas cnas TM do LANDSAT4 (órbitas/ponto 220/ /062, qu s rfrm, rspctivamnt, as datas passagm 21/08/ /09/1992) adquiridas no acrvo da Univrsida Maryland; duas cnas HRV do SPOT-2 (órbitas/ponto 710/ /355, qu s rfrm, rspctivamnt, as datas passagm 09/08/ /08/1991) 4 cnas SRTM, corrsponnts aos arquivos hgt S03W044, S03W045, S04W044 S04W045 do príodo 11 fvriro à 22 fvriro 2000 adquiridas plo ônibus

2 spacial Shuttl durant a Missião SRTM. Os dados foram obtidos através download no sit radar_imagns.html. Os dados foram procssados no Laboratório Anális Imagns do Trópico Úmido (LAIT), da UFPA. E os softwars utilizados foram PCI Gomatics 9.1, Surfr 8, Global Mappr 5 ArcViw GIS 3.3. Fig.1. Mapa localização da ára studo (Imagm LANDSAT-4 TM composição 5R4G1B). polinomial 1º grau, com método ramostragm o vizinho mais próximo. Est molo corrção foi aplicado nas cnas SPOT-2, pois stas foram adquiridas no formato gotiff, não possuindo os dados orbit, qu são pré-rquisitos para a ortorrtificação, não foi aplicado as imagns LANDSAT-4, pois stas já foram adquiridas ortorrtificadas; (3) Mosaicagm imagns aplicado as duas cnas adjacnts latralmnt cada sistma snsor; (4) Escolha do mlhor triplt bandas TM (1, 4 5) através do cálculo OIF (Optimum Inx factor), snvolvido por Chavz Jr. t al. (1982); (5) Aumnto do contrast linar aplicado ao mosaico imagns LANDSAT-4 SPOT-2. As imagns SRTM foram procssadas primiramnt no softwar Global Mappr 5, on foram rcortadas mosaicadas. Postriormnt, as imagns foram procssadas no PCI 9.1, no qual as sguints tapas foram sguidas: (a) criação uma máscara qu liminou os ruídos xistnts nos corpos d água, (b) xtração automática do DEM, (c) laboração do rlvo sombrado, no qual foi adotado como ângulo dirção como ângulo inclinação (d) ralc linar do rlvo sombrado, qu tv por objtivo ralçar as fiçõs topográficas. O DEM acrscido da máscara foi procssado no Surfr 8.0, on foi aplicado a st a palta cors ChromaDpth (Toutin, 1997), qu foi postriormnt procssada no PCI intgrada ao rlvo sombrado, utilizando a transformação IHS (Harris t al., 1994) m sguida a transformação invrsa IHS-RGB. 4. Métodos 5. Rsultados Nas imagns ópticas foram aplicadas técnicas procssamnto digital imagns (PDI), tais como: (1) corrção atmosférica através do método ajust do histograma (Jnsn, 1996); (2) corrção gométrica nas cnas SPOT-2, plo molo Os ambints costiros rconhcidos na ára studo foram agrupados m cinco unidas morfológicas, qu aprsntam padrõs rspostas spctrais variaçõs topográficas distintas. As unidas

3 morfológicas os sus rspctivos ambints srão scritos a sguir Planalto Costiro Corrspon ao mbasamnto da Planíci Costira da ára studada rprsnta uma suprfíci suavmnt ondulada fortmnt disscada com bordas abruptas. Esta unida é rcobrta por vgtação scundária, na qual são rconhcidos difrnts tipos formaçõs hrbácas, tais como o babaçu (Lbigr, 1994). A partir dos padrõs rflctância da vgtação scundária foi possívl a intificação sta unida nas imagns snsors ópticos, qu foi subdividida m três subunidas stão scritas abaixo. Tabuliro Costiro: Esta sub-unida foi rconhcida a partir da rsposta spctral da vgtação scundária, qu possui alta rflctância na faixa do infra-vrmlho próximo médio, aprsntando-s assim m tons laranja, no mosaico Landsat (Figura 2A, a), m virtu da mistura spctral, m tons vrmlho claro no mosaico SPOT (Figura 2B,a). Aprsntam cotas qu variam aproximadamnt 20 à 120 m como po sr visto na Figura 3. Solo xposto: ocorr sobr o tabuliro costiro aprsnta uma rsposta spctral distinta st, pois são áras scobrtas, m qu o solo arnoso é xposto. Est alvo possui alta rflctância na rgião do infravrmlho médio do visívl, a partir da mistura spctral, é obsrvado m tons vr claro no mosaico TM (Figura 2A, b) m tons vr scuro no mosaico SPOT (Figura 2B, b). Ocorr nas porçõs mais baixas do planalto costiro, ntr as cotas m. Solo xposto com vgtação rastira: ocorr também sobr o tabuliro costiro é intificado por áras com coloração vr scuro vr nas cnas TM (Figura 2A, c) nas cnas SPOT (Figura 2B, c), rspctivamnt. Ests tons são rspostas da mistura spctral da vgtação solo xposto. Est ambint ocorr nas rgiõs mais lvadas do planalto costiro, ntr as cotas m (Figura 3) Planíci Fluvial A planíci fluvial é rprsntada na ára pla planíci inundação, qu é caractrizada por áras baixas (cotas variando 0 a 10 m. Figura 3) planas qu ocorrm borjando os principais cursos d água, qu cortam a ára. Essas áras são inundadas somnt durant os príodos grans chias, foram intificadas nos mosaicos TM (Figura 2A, j) SPOT (Figura 2B, j) plas cors marrom claro vrmlho, rspctivamnt, corrnts da rsposta spctral do tipo vgtação qu é difrnt das áras tabuliro Planíci Estuarina A ára studo, é limitada plo Planalto Costiro na porção mais distal pla Planíci Litorâna na porção mais proximal. Nsta unida foram intificados sis ambints qu stão scritos a sguir: Manguzal: st ambint é caractrizado por sdimntos lamosos aprsnta uma cobrtura vgtal m qu há o prdomínio spécis Rhizophora Avicnia (Lbigr, 1994). Em virtu da rsposta spctral da nsa florsta mangu, st ambint aprsnta-s com tons marrom scuro nas imagns TM (Figura 2A, d)

4 vrmlho scuro nas imagns SPOT (Figura 2B, d). Os manguzais ocorrm m áras baixas com cotas variando 0 a 3 m, com altura das árvors atingindo 30 m m média (Figura 3). Pântanos água doc: corrsponm a rgião rbaixada alagadiça dos stuários afogados do Rio Marim, nominados Baixada Maranhns. A planíci aprsnta numrosas lagoas fluviais, xtnsas várzas inundávis áras comaltadas, sndo rcobrtas por palmiras Mauritia flxuosa Eutrp dulis (Lgibr,1994). Fig. 2. A - Composição TM - 4R5G1B. B - Composição HRV - 3R2G1B, (a) tabuliro costiro, (b) solo xposto, (c) solo xposto com vgtação rastira, (d) manguzal, ()dunas costiras, (f) praias, (g) pântanos água doc, (h) pântanos salinos, (i) planíci lamosa, (j) planíci inundação fluvial (l) planíci supramaré arnosa (m) planíci arnosa (n) lagos artificiais (o) ára urbana.

5 Est ambint é intificado nos mosaicos TM SPOT (Figuras 2A,g 2B, g), através das cors vr marrom claro, m corrência da mistura spctral das rspostas do solo alagadiço vgtação do tipo palmira. No gral aprsnta cotas m torno 0 a 10 m (Figura 3) são borjadas plo planalto costiro. Pântanos salinos: são ambints qu s snvolvm sobr os manguzais, como sts, também aprsntam uma topografia baixa. Na composição colorida Landsat TM (Figura 2A, h) na composição SPOT (Figura 2B, h). Os pântanos salinos são intificados por tons ciano marrom, rspctivamnt, são obsrvados nas imagns sobr as áras mangu, com Fig. 3. Produto intgrado Rlvo Sombrado com palta cors Chroma Dpht. maior frqüência na porção nort da ára. Planíci lamosa: ocorr borjando algumas áras mangu, é constituído ssncialmnt sdimntos lamosos, sndo mlhor obsrvado nos príodos maré baixa. A planíci lamosa po sr visualizada no mosaico TM (Figura 2A, i), m tons magnta no mosaico SPOT (Figura 2B, i) por tons svrados. Essas cors são rspostas do comportamnto spctral ss alvo, qu possui alta rflctância na rgião do visívl por aprsntar uma alta taxa umida aprsnta uma maior absorção na rgião do infravrmlho próximo médio. Planíci supramaré arnosa: ocorr manira scontínua, m áras rstritas da costa, ncontra-s topograficamnt acima dos manguzais abaixo do tabuliro costiro, borjando st. É constituído ssncialmnt por matrial arnoso, provnint da rosão do tabuliro costiro, causada pla ação da maré alta sizígia (Silva, 1996). Esta planíci foi intificada apnas na imagm SPOT (Figura 2B, l), provavlmnt m função sua mlhor rsolução spacial (30 m), pondo sr

6 obsrvada na porção norost da ára como faixas stritas m tons branco, m rsposta a alta rflctância dos sdimntos arnosos m todas as bandas spctrais Planíci Litorâna Esta unida corrspon a zona transição ntr os ambints continntais os ambints marinhos, sndo dirtamnt influnciada pla ação marés, ondas vntos. Nsta unida foram intificados três ambints distintos, scritos a sguir: Dunas costiras: ocorrm na porção nort da Ilha São Luís norst da ára studada. Estas são limitadas a sul plos manguzais a nort pla planíci arnosa. São constituídas ssncialmnt por pósitos arnosos, bm slcionados scos. Est ambint po sr intificado nos mosaicos Landsat SPOT (Figuras 2A, ; 2B, ) pla cor branca, como a rsposta spctral dos pósitos arnosos scos, qu possum alta rflctância m todas as faixas spctrais utilizadas nst trabalho. Praias: ocorrm como faixas sdimntos arnosos, qu borjam a Ilha São Luís outras ilhas mnors na porção norst da ára. Estas são obsrvadas nos mosaicos TM SPOT m cor branca (Figuras 2A, f 2B, f), pois possum o msmo comportamnto spctral das dunas. Planíci Arnosa: Ocorr na porção distal da planíci litorâna, margando as dunas costiras. É constituída por sdimntos arnosos úmidos, pois sofrm a influência da maré. Na ára, a planíci arnosa possui a fição do tipo sporão (spit), qu é obsrvada no xtrmo nort da Ilha São Luís (Figura 2B, m) é rprsntada pla cor ciano, m rsposta ao comportamnto spctral da aria úmida, nas faixas imagadas plo snsor HRV Sistmas Antropogênicos Os sistmas antropogênicos stão rlacionados com as áras construídas, stando rlacionados com o procsso ocupação humana. Ests são mlhors obsrvados na Ilha São Luís foram subdivididos m ára urbana lagos artificiais. Áras urbanas: nglobam tanto as áras urbanas m xpansão como as áras urbanas consolidadas, rprsntada principalmnt pla cida São Luís. Estas áras são intificadas pla cor vr claro no mosaico TM SPOT (Figura 2A, o 2B, o), m corrência da mistura spctral, pois st alvo possui alta rflctância na rgião do infra-vrmlho boa rflctância na rgião do visívl. Lagos artificiais: ocorrm na rgião da cida São Luís foram intificados nos mosaicos TM pla cor azul scuro (Figura 2A, n) no mosaico SPOT pla cor vr scuro, m rsposta ao comportamnto spctral da água, qu aprsnta alta rflctância na faixa do visívl também por influência da rflctância volum. 6. Conclusõs Os rsultados prliminars mostraram qu a utilização imagns Landsat-4 TM qu aprsntam uma mlhor rsolução spctral as imagns SPOT-2 HRV, qu possum uma mlhor rsolução spacial,

7 prmitm o rconhcimnto, limitação anális da distribuição latral dos ambints costiros. Os dados lvação da SRTM rprsntam xclnts fonts informação das variaçõs topográficas sts ambints, no qu diz rspito a lvação do dossl da vgtação. No ntanto, o imagamnto ssa ára plos snsors ópticos ocorr apnas durant o príodo stiagm (julhooutubro), pois no rstant do ano a cobrtura nuvns é bastant intnsa. Assim, para o monitoramnto sts ambints costiros, faz-s ncssário a utilização radars abrtura sintética (SAR), qu opram inpnntmnt das condiçõs climáticas. 6. Rfrências CHAVEZ JR S, BERLIN G and SOWERS L Statistical mthod for slcting Landsat MSS ratios. J Appl Photogr Enging 8: HARRIS JR, BOWIE C, RENCZ A, GRAHAM D Computr-nhancmnt tchniqus for th intgration of rmotly snsd, gophysical, and thmatic data for th goscincs. Can J Rmot Sns 20: JENSEN JR Introductory digital imag procssing - A rmot snsing prspctiv, 2nd d., Nw Jrsy: Prntic Hall, 318p. LEGIBRE J Ls marais maritims la bai São Marcos (Maranhão-Brésil). Trav Lab Go Phys Appl Boraux 12: SILVA M Morfostratigrafia Evolução Holocênica da Planíci Costira Salinópolis, Norst do stado do Pará. Univrsida Fral do Pará, Cntro Gociências, 1996, 142 p. TOUTIN T Quantitativ aspcts of Cromostroscopy for pth prcption. Photogr Enging Rmot Sns 63(2):