INTEGRAÇÃO DE DADOS GEOPROCESSADOS PARA MAPEAMENTO GEOMORFOLÓGICO DA FOLHA MUCUGÊ BA

Transcrição

1 INTEGRAÇÃO DE DADOS GEOPROCESSADOS PARA MAPEAMENTO GEOMORFOLÓGICO DA FOLHA MUCUGÊ BA Ana Isabel Leite Oliveira 1 Washington da Franca-Rocha 2 Raquel Cardoso do Vale 3 Universidade Estadual de Feira de Santana - UEFS 1 Mestranda do Programa de Modelagem em Ciências da Terra e do Ambiente - PPGM 2 Prof. Dr. do Programa de Modelagem em Ciências da Terra e do Ambiente 3 Prof a. Ms. do Departamento de Ciências Humanas e Filosofia isanaleite@hotmail.com; wrocha.br@gmail.com ; valeraquel@gmail.com 1. INTRODUÇÃO A preocupação com a qualidade ambiental vem ganhando força desde a década de 1970, crescendo assim a importância do planejamento e gestão territorial voltados para o uso racional dos recursos naturais. Neste contexto, as novas tecnologias, associadas ao conhecimento geográfico, trazem relevantes contribuições para o entendimento do meio físico e social. Ao permitirem a captura, análise de dados multitemáticos e gerenciamento de informações, essas técnicas ampliam as possibilidades dos estudos geomorfológicos, os quais possuem aplicabilidade em projetos de gestão ambiental e territorial. Com a aplicação dessas técnicas, conjugadas à revisão bibliográfica e cartográfica, bem como a trabalho de campo, para compreensão do relevo atual, o objetivo geral deste trabalho foi realizar a modelagem de dados espaciais visando dar suporte ao aprimoramento da cartografia geomorfológica da folha topográfica Mucugê BA. A área de estudo, folha SD. 24-V-C-II, localiza-se entre as latitudes 13 o 00'N e 13 o 30'S, e as longitudes 41 o 00'E e 41 30' W, encontrando-se inserida na ecoregião da Chapada Diamantina, estado da Bahia (figura 1). A metodologia para modelagem geomorfológica baseou-se na proposta de Ross (1991), o qual indica, para estudos na escala de 1: , a aplicação do quarto táxon, denominado Unidades das Formas de Relevo, sendo antecedido, em ordem crescente de hierarquia, pelas Unidades Morfológicas, Unidades Morfoesculturais e Unidades Morfoestruturais. Independente da representação gráfica, os geomorfólogos são unânimes quanto ao conteúdo do mapa geomorfológico, devendo este mostrar formas, gênese e idade dos relevos e modelados (ROSS, 1990). Entretanto, Bakker (1963) apud ROSS (1990), afirma que a depender do propósito funcional do mapa este pode priorizar 1

2 13 30'S 13 20'S F.C.A 13 20'S 13 10'S 13 10'S 13 0'S Tema 2- Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes determinados princípios, constituindo-se assim, o enfoque deste trabalho, um mapeamento que prioriza as formas dos relevos e modelados. BA-142 Mucugê 41 20'W 41 10'W BA-896 Itaetê BA 'W Folha SD. 24-V-C-II / Mucugê Estado da Bahia - Brasil Sede Municipal Limite Municipal Km Andaraí Rodovias Rede Hidrográfica Datum: WGS 84 BA-564 BR-330 Ibicoara BA-900 Iramaia Barra da Estiva 41 20'W 41 10'W 41 0'W Fig. 1 - Localização da Folha Mucugê, no estado da Bahia-Brasil. Fonte: Base Cartográfica Digital do Estado da Bahia/SEI (2002); Plano Estadual de Recursos Hídricos/INGÁ (2005). 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA As concepções abordadas sobre mapeamento geomorfológico partem de autores como Barbosa (1984), Argento (1996), Nunes (1994) e Ross (1990). Quanto ao fundamento necessário para a compressão do processamento e integração dos dados originados de imagem orbital foram consultados autores como Rosa (1992), Crosta (1993), Moreira (2001) e Silva (2003). Barbosa (1984) trata da evolução do mapeamento geomorfológico, utilizado no Projeto RADAMBRASIL (1981), trazendo os princípios básicos norteadores da cartografia geomorfológica brasileira. O aperfeiçoamento na metodologia, além da ordenação dos fatos geomorfológicos, conduziu a uma taxonomia hierarquizada em Domínios, Regiões, Unidades e Modelados. Ross (1990) apresenta proposta metodológica para mapeamento geomorfológico voltado ao planejamento ambiental. Sua metodologia baseia-se nas concepções de Walter Penck (1953) sobre as forças geradoras dos relevos e modelados: os processos endógenos e exógenos, e nos conceitos de morfoestrutura e morfoescultura desenvolvidos por Guerasimov (1946) e Mecerjakov (1968) definidos pela ação dinâmica desses dois processos. 2

3 São seis os táxons por ele elencados, na seguinte ordem hierárquica: Unidades Morfoestruturais, Unidades Morfoesculturais, Unidades Morfológicas, Formas de Relevo, Elemento das Formas de Relevo e Formas Resultantes de Processos Atuais ou da Ação Antrópica. Para Argento (1996) o mapa geomorfológico deve obedecer a seguinte hierarquia: Grandes Domínios Morfoestruturais e Regiões Geomorfológicas, nas escalas iguais ou menores que 1: e Unidades Geomorfológicas, definidas como arranjo de formas fisionômicamente semelhantes em seus tipos de modelados, em escalas não inferiores a 1: Nunes (1994) apresenta um manual de mapeamento geomorfológico do Brasil resultante dos esforços da equipe de Geomorfologia do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Da sua abordagem, destacamos a classificação taxonômica dos fatos morfológicos classificados em Domínios Morfoestruturais, Regiões Morfoesculturais, Tipos de Modelado e representação de fatos pontuais e lineares. Percebe-se diante da análise desses autores que há uma concordância quanto as classificações adotadas e uma preocupação com a relação entre estas e a escala de trabalho. Partindo dessas observações adotamos a proposta metodológica de Ross (1990), e como a escala utilizada neste trabalho foi 1: , detivemo-nos aos quatro primeiros táxons de sua classificação. 3. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS E MATERIAIS A principal função do processamento digital de imagens orbitais é a de fornecer ferramentas para facilitar a identificação e extração de informações contidas nas imagens, para posterior interpretação (CROSTA, 1999, p. 17). As imagens orbitais comportam uma quantidade muito grande de dados e o geoprocessamento surge como instrumento necessário para realçar a informação desejada. Como procedimento técnico operacional Ross (1990) afirma que deve-se mapear o que se vê. Partimos assim, do estabelecimento de padrões de tipos e formas de relevo, por meio de identificação visual, com base na rugosidade topográfica imposta pela drenagem e em técnicas de fotointerpretação. Como suporte para a execução do mapeamento utilizou-se a carta topográfica de Mucugê na escala 1: da SUDENE (1976), carta geológica digital da CBPM-CPRM (2000), mapa geomorfológico do RADAMBRASIL (1981) e do Plano Estadual de Recursos Hídricos (PERH) da SRH, atual INGÁ (2005), imagem da Shuttle Radar 3

4 Tema 2- Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes Topographic Mission SRTM, da NASA (2000), com resolução espacial de 90 metros, imagem do satélite Landsat 5 ETM +, cena 217/69, adquirida em 15 de maio de 2001, com resolução espacial de 30 metros e registros fotográficos da área de estudo, obtidos em trabalho de campo. Possuindo por base esses materiais, os procedimentos metodológicos podem ser divididos em cinco etapas: (i) Levantamento bibliográfico e cartográfico, anteriormente comentados; (ii) Processamento digital das imagens; (iii) Trabalho de campo; (iv) Fotointerpretação e; (v) Integração dos dados e informações (figura 2). REVISÃO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA BIBLIOGRÁFICA E E CARTOGRÁFICA CARTOGRÁFICA PROCESSAMENTO PROCESSAMENTO DIGITAL DIGITAL DE DE IMAGENS IMAGENS Landsat 7 MDT Pré-Processamento Carta Topográfica Recorte Recorte TRABALHO TRABALHO DE DE CAMPO CAMPO Mapa Geomorfológico Mapa Geológico Composição Colorida Processamento Sombreamento do Relevo Declividade Hipsometria Descrição do Relevo e Modelados Coleta de Dados Georeferenciados Registro Fotográfico Fusão Fundamento Teórico- Metodológico Foto- Fotointerpretação INTEGRAÇÃO INTEGRAÇÃO DOS DOS DADOS DADOS Pós-Processamento Vetorização MAPA MAPA GEOMORFOLÓGICO GEOMORFOLÓGICO GICO Fig.2 - Fluxograma dos Procedimentos Metodológicos. 4

5 O processamento digital das imagens foi subdividido em três sub-etapas: a) Pré-processamento: realizou-se o recorte das imagens para delimitação da área de estudo. Para agregar um maior número de informação e facilitar a interpretação da imagem, efetuou-se a composição colorida 4R5G7B da cena Landsat; b) Processamento: a imagem SRTM armazena valores de cotas altimétricas. Com o uso de ferramentas de modelagem topográfica elaborou-se cartas imagem do relevo sombreado, declividade, hipsometria. Além disso, foi elaborada uma carta imagem da fusão da imagem SRTM com a cena Landsat; c) Pós-processamento: tratamento dos dados em ambiente SIG com a vetorização em tela de polígonos representativos dos níveis taxonômicos correspondentes ao mapeamento geomorfológico. A foto-interpretação das imagens realizou-se de acordo com a proposta de Moreira (2001), com a identificação de três propriedades básicas: tonalidade, textura e contexto. Segundo o referido autor, a tonalidade relaciona-se a cor, ao brilho dos materiais, é determinada pelas propriedades de reflectância do alvo; a textura mantém estreita relação com a tonalidade e define padrões visuais de contornos ou formas das feições, demonstrando as feições lisas ou rugosas; e o contexto, o qual refere-se a relação da tonalidade e da textura com o entorno, sua distribuição na superfície terrestre. Outra etapa foi a integração dos dados e informações. As unidades morfoestruturais foram identificadas possuindo por base a litologia, sendo delimitadas duas Unidades, a primeira correspondente às coberturas sedimentares e a segundo referentes às rochas metassedimentares que compõe estruturas trabalhadas por eventos tectônicos. As unidades morfoesculturais seguiram como critério de classificação, além do tipo de rocha, a bacia de drenagem, responsável pelo trabalho de esculturação do relevo e modelados. As unidades morfológicas correspondem às áreas de agradação e degradação, usando como indicadores o nível de base local, o grau de entalhamento e dissecação observados pela rugosidade e elevação do terreno, bem como organização dos canais de drenagem. As unidades das formas de relevo foram individualizadas conforme a litologia, altitude, classes de declividade e agrupamento segundo a fisionomia de diferentes tipos de topo e superfície. Para alcançar essa tipologia realizou-se a seguinte relação (Tabela 1): 5

6 Tema 2- Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes Tipos de Topo Superfícies planas (Sp) Topos planos ou tabulares (Tp) Tabela 1 Tipologia dos topos Superfícies planas a ligeiramente convexas (Spc) Topos planos a ligeiramente convexos (Tpc) Topos ligeiramente convexos a convexos (Tcc) Classes de Declividade Drenagem (Grau de entalhamento*) < 5% Fraco 5% - 10% Fraco (1) 10% - 20% Médio (2) Topos convexos (Tc) 20% - 30% Médio a forte (3) Topos aguçados (Ta) > 30% Forte Fonte: Ross (1990), adaptado por Oliveira, *Inferido a partir de foto-interpretação. Por fim, a campanha de campo proporcionou o reconhecimento da área de estudo, a coleta de dados e informações com a descrição das formas de relevo e da fisiografia local. Procedendo-se ao inventario das características geomorfológicas e estruturais, base para a validação do mapeamento realizado. Observou-se que as unidades mapeadas mantiveram estreita relação com a geomorfologia identificada em campo, demonstrando a eficiência do método utilizado. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO A primeira aproximação com a área de estudo ocorreu através do levantamento bibliográfico e cartográfico. Observando-se o mapa geomorfológico do RADAMBRASIL (1981) constatou-se que a região insere-se em dois domínios morfoestruturais: Chapada Diamantina e Depressão Periférica; contém três domínios morfoesculturais: Pediplano Cimeiro, Anticiclinais Aplainados e Pedimentos Funcionais; encontrando-se subdividida em sete unidades geomorfológicas. Uma relação direta foi estabelecida entre as formas do relevo e os tipos de topos (como visto na tabela 01), além da fotointerpretação das cartas-imagem de hipsometria, relevo sombreado e fusão, entre a imagem SRTM e a cena Landsat (figura 3). De forma geral, dois grandes compartimentos podem ser facilmente identificados. Ao centro, evidencia-se a existência de um relevo mais movimentado, composto por 6

7 encostas bastante íngremes, escarpas que bordejam toda a Serra do Sincorá em sua vertente oeste, bem como o forte trabalho de entalhamento da rede de drenagem nessa região. Nas zonas oeste e leste, percebe-se interflúvios menos conservados, extenso pediplanos cortados por rede de drenagem dendrítica, a qual moldura encostas de inclinação muito pequena. A integração desses resultados mostrou forte relação com os dados anteriormente cartografados, além de possibilitar alcançar maior grau de detalhamento. No levantamento cartográfico, foram identificadas sete unidades geomorfológicas, sendo que no presente modelamento alcançou-se uma compartimentação de dezenove unidades e uma subunidade, em onze diferentes categorias (figura 4). Fig. 3 - Resultados das imagens processadas. No primeiro táxon, foram ratificadas as duas unidades morfoestruturais, para as quais se atribuiu as mesmas nomenclaturas utilizadas pelo RADAMBRASIL (1981). O segundo táxon, Unidades Morfoesculturais, foi definido pela semelhança dos padrões de modelado e de posição altimétrica, composta de três unidades. A primeira unidade 7

8 Tema 2- Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes denominada Planalto do Sincorá, cuja simbologia no mapa não apresenta hachuras, coincide com a unidade morfoestrutural Planaltos em Estruturas Dobradas, apresentando, de modo geral, relevos montanhosos, interflúvios com encostas íngremes, individualizada, na interpretação do relevo sombreado, pelo alto grau de rugosidade textural da superfície. A segunda unidade, Pediplano do Paraguaçu, diferenciado por hachuras de pontos, apresenta um extenso pediplano formado por sedimentos inconsolidados comportando-se genericamente como uma depressão periférica. A terceira unidade, identificado por hachuras de linhas inclinadas, corresponde ao Pediplano do Una, apresenta feições de aplanamento elaboradas sobre rochas quartzarênicas e carbonáticas. Quanto as Unidades Morfológicas, foram mapeados dois compartimentos: os denudacionais, correspondentes às formas esculturais do relevo, elaboradas por agentes intempéricos atuais e passados, causando o desgaste da superfície; os agradacionais, originados da deposição de sedimentos. As Unidades de Padrões de Formas Semelhantes agrupam relevos e modelados que apresentam a mesma fisionomia, ou seja, similitude nas formas de superfície e topo, rugosidade, declividade e altitude. Embora a compartimentação geomorfológica tenha sido satisfatória com o emprego desse método, inclusive com a validação em trabalho de campo, entende-se que se faz necessário o uso de um maior número de dados a serem integrados para a delimitação do quarto táxon, a exemplo de informações morfométricas, as quais permitirão realizar relações diretas entre o relevo e a rede de drenagem, a exemplo do estabelecimento dos índices de dissecação do relevo, conferindo maior precisão ao mapeamento e menor grau de subjetividade. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS A busca pela qualidade ambiental encontra no mapeamento geomorfológico um valioso instrumento no estabelecimento de diretrizes de uso e gestão territorial, sendo por tanto fundamental na organização ou reorganização do espaço frente a uma política de planejamento. A modelagem com suporte em Geotecnologias, inserida nos estudos geomorfológicos, possibilita a adequação de métodos convencionais de mapeamento às novas técnicas digitais, além de que esses estudos ganham agilidade e precisão e possibilitam a minimização da subjetividade do pesquisador. 8

9 Fig. 4 Mapa Geomorfológico da Folha Mucugê. 9

10 Tema 2- Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física: aplicações emergentes O resultado final foi assim alcançado com a fotointerpretação das cartas imagens de declividade, altitude, relevo sombreado, fusão e dos mapas geológico e geomorfológico. A mensuração dos dados, parâmetro necessário para a delimitação do quarto táxon, não foi executada nesta pesquisa, sendo sugerida a utilização de ferramentas que proporcionem sua aplicação. Apesar dos recursos tecnológicos atuais permitirem o afastamento do objeto de estudo, percebe-se que a pesquisa de campo é fundamental para que se possa subsidiar e validar os resultados obtidos. Nesta pesquisa, algumas áreas amostrais foram visitadas, demonstrando haver confiabilidade dos resultados alcançados pela confirmação em capo das unidades mapeadas. Outro ponto a considerar, diante da classificação realizada, é a necessidade de se adequar a representação à escala trabalhada, para não se incorrer no erro de omitir informações, ou mesmo, sobrecarregar o mapa, tornando-o ilegível, daí a necessidade constante de se aprimorar a cartografia digital conjugada ao fundamento teóricometodológico, gerando produtos de boa qualidade técnica e didática. 10

11 REFERÊNCIAS Argento, M. S. F. & Cruz, C. B. M. 1996, Mapeamento Geomorfológico in Geomorfologia e Meio Ambiente, org. A. J. T. Guerra & S. B. da Cunha, Bertrand Brasil, Rio de Janeiro. Barbosa, G.V., Silva, T.C. da., Natali Filho, T., Del Arco, D.M., Costa, R. C. R. da. 1984, Evolução da metodologia para mapeamento geomorfológico do Projeto Radambrasil. Boletim Técnico, Série Geomorfologia. Salvador n. 1, p. 187, out. Crosta, A. P, 1993, Processamento Digital de Imagens de Sensoriamento Remoto, IG/UNICAMP, Campinas, São Paulo. Instituto de Gestão da Águas e Clima do Estado da Bahia - INGÁ, 2005, Plano Estadual de Recursos Hídricos, Salvador. Ministério da Minas e Energia do Brasil, Secretaria Geral, 1983, Projeto RADAMBRASIL, Folha SD24 Salvador. Mapa de vegetação, Geologia, Geomorfologia e Solos, Rio de Janeiro. Moreira, M. A. 2001, Fundamentos de Sensoriamento Remoto e Metodologias de Aplicação, 1a. ed. INPE, São José dos Campos, São Paulo. Nunes, B. de A., et all. 1994, Manual Técnico de Geomorfologia, IBGE, Departamento de Recursos Naturais e Estudos Ambientais, Rio de Janeiro. Serviço Geológico do Brasil & Companhia Baiana de Pesquisa Mineral. 2000, Geologia e Recursos Minerais da Bahia, Salvador. Rosa, R. 1992, Introdução ao Sensoriamento Remoto, EDUFU, Uberlândia, Minas Gerais. Ross, J. L. S. 1990, Geomorfologia: Ambiente e Planejamento, Contexto, São Paulo. Silva, A. de B. 2003, Sistemas de Informações Geo-referenciadas: Conceitos e Fundamentos, Editora da UNICAMP, Campinas, São Paulo. 11