UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE AGRONOMIA DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE GEOLOGIA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE AGRONOMIA DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE GEOLOGIA Trabalho de Graduação Metodologia para Modelagem Espacial de Dados no Ambiente SIG da Região Sudoeste do Estado do Rio de Janeiro Aluno Bruno Siqueira Vianna Orientador Prof. Dr. Fernando Machado de Mello Fevereiro de

2 1 Vianna, Bruno Siqueira. Metodologia para Modelagem Espacial de Dados no Ambiente SIG da Região Sudoeste do Estado do Rio de Janeiro Curso de Geologia / Departamento de Geociências Instituto de Agronomia / Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro UFRRJ [Seropédica] Ano 2014 Trabalho de Graduação Monografia Área de Concentração: Geoprocessamento, Movimento de Massa Gravitacional, Sensoriamento Remoto e SIG. 2

3 Monografia de conclusão do Curso de Geologia apresentada ao Departamento de Geociências da UFRRJ, como requisito Para obtenção do título de Geólogo. Bruno Siqueira Vianna Monografia aprovada em / / ( de Fevereiro de 2014) Prof. Dr. Fernando Machado de Mello (UFRuralRJ) (Orientador) (Banca Examinadora) Prof. Dr. Euzébio José Gil (UFRuralRJ) Prof. Dr. Gustavo Mota de Sousa (UFRuralRJ) UFRRJ Fevereiro de

4 Agradecimentos Agradeço primeiramente aos meus pais, João Luiz Vianna e Cristina de Oliveira Siqueira Vianna, pelo apoio e investimento que tornaram possível o sonho de cursar geologia na UFRRJ. Agradeço também aos dois pela base familiar e a educação dada ao longo da minha vida e por sempre acreditarem no meu potencial. Agradeço aos meus amigos da turma de 2009 pelos momentos de felicidade sem igual, pelo aprendizado e experiência mútua e pela convivência diária nesses 5 anos. Agradeço ao Prof. Gustavo Mota de Sousa pelas horas do seu tempo, tirando minhas dúvidas sobre SIG. Agradeço em especial ao meu Prof. Euzébio José Gil que me deu oportunidades de fazer parte de seus projetos, assim, adquirindo conhecimento e experiência sobre o real trabalho de um geólogo e ao meu orientador Prof. Fernando Machado de Mello pela oportunidade e dedicação neste trabalho de conclusão do curso de geologia. 4

5 Índice Geral Agradecimentos Índice Geral Índice de Figuras Índice de Tabelas Resumo Capítulo Página 1 - Introdução Localização e Vias de Acesso Objetivos Metodologia Geologia Regional Província Mantiqueira Orógeno Ribeira Geologia Local Movimento de Massa Gravitacional Conceitos Básicos Classificações dos Movimentos de Massa Tipos de Movimento de Massa Condicionantes dos Movimentos de Massa Análise das Principais Metodologias Aplicadas Atualmente na Geração de Mapas de Suscetibilidades de Deslizamentos Metodologia do Ministério das Cidades Metodologia do Joint Technical Committee (JTC-1) Riscos na Cartografia de Risco Sensoriamento Remoto Aplicações do sensoriamento remoto Geoprocessamento e Sistemas de Informação Geográfica (SIG) Funções e Objetivos de um SIG Visão Geral dos Aplicativos Empregados Montagem da Base de Dados Modelo Digital de Elevação (MDE) Base Litológica Passo-a-Passo Para a Confecção dos Mapas Mapa de Aspect Mapa de Declividade Mapa Litológico Mapa Hipsométrico Correlação dos Mapas de Aspect e de Declividade Conclusão Referências Bibliográficas 75 5

6 Índice de Figuras Figura Legenda Página 01 Localização da área de estudo situada no sudoeste do estado do Rio de Janeiro A figura mostra a área de estudo com as principais vias de acesso: rodovias federais BR-101 e BR-116, além das rodovias estaduais RJ-133, RJ-139, RJ , RJ-149, RJ-145, RJ-155 e RJ-157 (Fonte: Modificado DNIT). 03 Localização da área de estudo na imagem de satélite (Landsat), com a interpretação estrutural do Gráben da Guanabara, que é subdividido nos subgrábens da Baía e Guandu-Sepetiba e Parati, e limitados pela Zona de Transferência Tinguá-Tijuca e Zona de Transferência Tinguá-Tijuca e Zona de 3 Acomodação de Ilha Grande-Sepetiba. Os traços em branco correspondem as principais falhas normais. (Fonte: Modificado de Zalán e Oliveira, 2005). 04 Mapa tectônico do Segmento central do Sistema Orogênico Mantiqueira. Legenda. 1- Riftes Cenozóicos; 2- Rochas alcalinas do Cretáceo e Terciário; Orógeno Brasília (3-4): 3- Nappes Inferiores; 4- Nappes Superiores; 5- Embasamento do Cráton do São Francisco e Domínio autóctone; 6- Supergrupo São Francisco; 7- Metassedimentos do Domínio Autóctone; Orógeno Ribeira (8-13): 8- Domínio Andrelândia e 9- Domínio Juiz de Fora do 4 Terreno Ocidental; 10- Klippe Paraíba do Sul; 11- Terreno Oriental incluindo 12- Granitóides do Arco Magmático Rio Negro; 13- Terreno Cabo Frio; Orógeno Apiaí/Paranapiacaba (14-15): 14-Terrenos São Roque e Açungui; 15- Terreno Embu. (Fonte: Heilbron et al., 2004). 05 Seção geológica NW/SE pelo segmento central da Faixa Ribeira, entre as cidades de São João Del Rei (MG) e Rio de Janeiro (RJ): 1- Rochas Alcalinas Meso-Cenozóico; 2- Granitóides Brasilianos; 3- Complexo Rio Negro; 4- Ciclo Deposicional Tiradentes e Lenheiro; 5- Ciclo Deposicional Carandaí; 6- Ciclo Deposicional Andrelândia e Rochas Correlatas; 7- Unidade Italva e Rochas 5 Correlatas; 8- Grupo Paraíba do Sul; 9- unidades do embasamento Pré-1.8Ga (I- Grupo Barbacena; IIComplexo Mantiqueira; III- Complexo Juiz de Fora; IV- Suíte Quirino, V- Unidade Região dos Lagos); 10- Zonas de Cisalhamento Transpressivo e Tardio. (Fonte: Heilbron et al., 1999). 06 Localização dos orógenos do Sistema Orogênico Mantiqueira no contexto do Gondwana Ocidental (modificado de Trompette, 1994). 1- Bacias fanerozóicas. 2- Coberturas cratônicas. 3- Orógenos neoproterozóicos (B- Brasília, A- Araçuaí, R- Ribeira, ZI - Zona de Interferência, AP- Apiaí, DF- Dom Feliciano). 4- Crátons neoproterozóicos (CSF- São Francisco, LA- Luis Alves, RP- Rio de 5 La Plata). Na África localizam-se as faixas neoproterozóicas do Congo Ocidental (CO), Kaoko (K), Damara (D), Gariep (G) e Saldania (S), relacionadas aos crátons do Congo e Kalahari. (Fonte: Heilbron et al., 2000). 07 Seção estrutural esquemática NW-SE para o Orógeno Ribeira. Terreno Ocidental (1-6): 1 a 3 Megassequência Andrelândia nos domínios Autóctone, Andrelândia e Juiz de Fora; 4 a 6 Associações do embasamento (Complexos Barbacena, Mantiqueira e Juiz de Fora); Terreno Paraíba do Sul (7-8): 7- Grupo Paraíba do Sul, 8 Complexo Quirino; Terreno Oriental (9-13): 9- Seqüência Cambuci; 10 Seqüência Italva; 11 Seqüência Costeiro (COST); 6 12 Arco Magmático Rio Negro; 13 Granitos Colisionais; Terreno Cabo Frio (14-15): 14 Seqüências Búzios e Palmital; 15 Complexo Região dos Lagos. CTB = Central Tectonic Boundary (Limite Tectônico central). Fonte: Heilbron et al., (2004). 08 Principais tipos de escorregamentos (Fonte: Infanti Jr. & Fornasari Filho, 1998). 13 6

7 09 Esquema ilustrativo de escorregamento rotacional (Fonte: Escorregamento circular de grandes proporções atingindo as moradias (Fonte: IPT, 2013) Escorregamento circular de grandes proporções (Fonte: IPT, 2013) Esquema ilustrativo de escorregamento planar ou translacional (Fonte: Escorregamento planar na região da Serra do Mar-SP (Fonte: IPT, 2013) Escorregamento planar na cidade de São Bernardo-SP (IPT, 2013) Diversos escorregamentos planares na Região Serrana-RJ em Janeiro de 2012 (IPT, 2013) Esquema ilustrativo de escorregamento em cunha (Fonte: Escorregamento em cunha de grandes proporções em direção às moradias (Fonte: IPT, 2013) Escorregamento em cunha atingindo as moradias (Fonte: IPT, 2013) Esquema ilustrativo de rastejo (Fonte: modificada de Bloom, 1988 apud. Infanti Jr. & Fornasari Filho, 1998; organizada por Fábio Reis) Rastejamento em grande escala na Inglaterra lembrando caminhos de animais (IPT, 2013) Rastejamento ocorrendo em baixa velocidade, evidenciado pelo formato torto dos troncos das árvores, o que evidencia o rastejo, já as copas das árvores estão na vertical sem inclinação, evidenciando um movimento de rastejamento 18 lento (Fonte: IPT, 2013). 22 Esquema ilustrativo de uma corrida de detritos (Fonte: Local após uma corrida de massa (IPT, 2013) Esquema ilustrativo de queda de blocos (Fonte: Queda de blocos atingindo a estrada (Fonte: Esquema ilustrativo de tombamento de blocos (Fonte: Tombamento de bloco na vertente (Fonte: IPT, 2013) Esquema ilustrativo de rolamento de blocos (Fonte: Rolamento de matacões na vertente (Fonte: IPT, 2013) Formas de vertentes: LL - retilínea, LX - convexo-retilínea, LV côncavoretilíneo, XL retilíneo-convexo, XX convexo, XV côncaco-convexo, VL retilíneo-côncavo, VX convexo-côncavo, VV côncavo (Fonte: Adaptada de 23 Chorley et al., (1984). 31 Direção e sentido do fluxo das correntes de acordo com a curvatura das encostas (Fonte: Grohmann, 2008). 23 Mapa de solos da área de estudo (Fonte: ). 33 Fluxograma com a metodologia para decisões relativas ao planejamento urbano e medidas de conservação ambientais Representação de possibilidades de entradas de informação num SIG. (Fonte: Macedo, 1998) Informações dos dados espaciais (Fonte: adaptada de Scholten & Stillwell, 1990). 34 7

8 36 Janela de trabalho do ArcCatalog Janela de trabalho do ArcMap Janela do ArcToolbox com seu conjunto de funcionalidades Janela de trabalho do ENVI Layout do GeoPortal CGIAR-CSI ( 38 Layout da opção SRTM Data Search and Downloads e a área de estudo 41 selecionada no círculo vermelho. 39 ( 42 Resultado da pesquisa da área de estudo deste trabalho ( Imagem tiff adquirida no site com a área de interesse do estudo e outras áreas que não fazem parte do estudo Imagem tiff carregada no aplicativo ENVI Coordenadas de latitudes e longitudes da área de estudo na janela Spatial Subset by Map Coordinate para ser realizado o corte Opção Memory no campo Output Result to da Janela Resize Data Parameters Imagem recortada carregada no aplicativo ENVI Imagem tiff recortada compreendendo somente a área de interesse do estudo Site onde foi adquirido o vetor da área de estudo por download Escolha da opção SF.23 Rio de Janeiro, cuja qual abrange a área de estudo, na aba Carta de geodiversidade do Brasil ao milionésimo Procedimento para abrir imagem através do acesso a opção File > Open Image File, na barra de ferramentas do aplicativo ENVI Imagem tiff carregada através do acesso a opção Load Band no aplicativo ENVI Acesso a opção Topographic > Topographic Modeling para começar a criar o mapa de orientação das vertentes Imagem Band 1 selecionada na janela Topo Model Input DEM e dado Ok Seleção da opção aspect no campo Select Topographic Measures to compute da janela Topo Model Parameters, diretório onde a imagem foi 45 salva no campo Enter Output Filename e dado Ok. 56 A nova imagem criada Aspect (Band 1:Corte.tif) foi adicionada na janela Available Bands List e carregada na opção Load Band Imagem aspect carregada Acesso a opção Overlay > Density Slice... na janela #1 Aspect (Band1:corte.tif):aspect Seleção da imagem aspect na janela Density Slice Band Choice para ser classificada Janela #1 Density Slice exibindo determinados valores com suas respectivas cores em Defined Density Slice Ranges Os valores anteriormente escolhidos automaticamente no campo Defined Density Slice Ranges da janela #1 Density Slice foram excluídos pela opção 47 Clear Ranges. 62 Acesso a opção Options > Add New Ranges na janela #1 Density Slice Na Janela Add Density Slice Range foram colocados os limites de cada direção no campos Range Start e Range End Imagem aspect gerada com uma composição de cores e classificada de acordo com os critérios escolhidos. 48 8

9 65 Acesso a opção File > Output Ranges To EVFs... na janela #1 Density Slice para salvar a imagem como um vetor Seleção dos campos cirados anteriormente na opção Select Ranges for EVFs e a escolha do nome e o diretório para onde a imagem foi salva na 49 opção Choose do campo Enter Output Filename [.evf]. 67 Seleção do vetor Density Slice Ranges (aspect) no campo Available Vector Layers: da janela Available Vector List Procedimento para salvar a imagem como shapefile na janela Available Vector List, acessando a opção File > Export Layers to Shapefile... para tal 49 procedimento. 69 Janela Output EVF Layer to Shapefile onde o diretório e o nome do shapefile foram escolhidos na opção Choose do campo Enter Output Filename [.shp] Shapefile do mapa de orientação das vertentes com continente e oceano classificados segundo os critérios adotados anteriormente Os shapefiles aspect (com a composição de cores) e municípios (azul claro) abertos no ArcMap para dar início ao processo de corte através do acesso da 51 opção Geoprocessing > Clip localizada na barra de ferramentas. 72 Janela Clip com os campos Input Features, Clip Features e Output Fearture Class Mapa de orientação das vertentes da area de estudo Seleção da opção Slope no campo Select Topographic Measure to Compute na janela Topo Model Parameters Imagem Slope (Band 1:corte.tif) selecionada e carregada na opção Load Band na janela Available Bands List Imagem do shapefile declividade gerado abrangendo a região do oceano Imagem do shapefile declividade gerado após o corte da região do oceano Mapa de declividade da área de estudo Os shapefiles SF.23 Rio de Janeiro_lito e Aspect (círculo vermelho) exibidas no ArcMap, mostrando que a imagem SF.23 Rio de Janeiro_lito compreende além da área do estudo, outras áreas que não são de interesse 58 deste estudo. 80 Preenchimento dos campos da janela Clip para a execução do corte Imagem da litologia cortada abrangendo somente a área do estudo Mapa litológico da área de estudo Acesso a opção Spatial Analyst Tools > Extration > Extract by Mask na janela ArcToolbox para início do processo de recorte Campos Input Raster, Input Raster or Feature Mask Data e Output Raster na janela Extract by Mask preenchidos respectivamente com a imagem tiff a ser cortada, o shapefile municípios, para servir como molde para o recorte e a 62 escolha do diretório e nome da imagem a ser gerada. 85 Imagem tiff gerada da área de estudo sem a região do oceano Acesso da opção Properties para edição da imagem gerada Acesso a opção Classified no campo Show: da aba Symbology da janela Layer Properties. Campo Color Ramp onde foram alteradas as cores, subcampo Classes onde foi colocada a opção 17 e a opção Classify.. para 63 edição das classes de elevação da área. 88 Seleção da opção Manual do subcampo Method do campo Classification da janela Classification e os valores colocados manualmente no campo 64 Break Values. 89 Imagem gerada com as classes adotadas e as cores selecionadas de acordo com cada classe. 64 9

10 90 Mapa hipsométrico da área de estudo Acesso a opção Analysis Tools > Overlay > Union da janela ArcToolbox Campo Input Features onde foram selecionados os dois shapefiles para a realização da correlação e o campo Output Feature Class onde foi escolhido 67 o diretório e nome do shapefile a ser gerado. 93 Acesso a opção Selection > Select by Attributes na barra de ferramentas do ArcMap Janela Select by Attributes. Seleção da opção Create a new Selection no campo Method, seleção da opção Name no campo abaixo, colocação do sinal de igualdade =, acesso a opção Get Unique Values, seleção da opção 68 Density Slice Rang to e Apply. 95 Janela Select by Attributes. Seleção da opção Select from current selection no campo Method, seleção da opção Name_1 no campo abaixo, colocação do sinal de igualdade =, acesso a opção Get Unique Values, seleção da 68 opção Density Slice Range to e Ok. 96 Acesso a opção Open Attribute Table no layer aspect_declividade Acesso a opção Table Options > Add Field da janela Table Campo Name preenchido com MMG e seleção da opção Text no campo Type da janela Add Field Seleção do novo campo criado MMG e acesso a opção Field Calculator na janela Table Preenchimento do campo em branco em Áreas com fatores naturais predisponentes a movimento de massa na janela Field Calculator Acesso a opção Categories > Unique Values no campo Show:, seleção da opção MMG no campo Value Field e acesso a opção Add All Values na 71 aba Symbololy da janela Layer Properties. 102 Imagem gerada com as classes Noroeste e 16º-90º em vermelho e as demais em bege Mapa das áreas com fatores naturais predisponentes a movimento de massa considerando a álgebra da relação das classes Noroeste do mapa de orientação das vertentes e 16º-90º do mapa de declividade

11 Índice de Tabelas Tabela Legenda Página 01 Classificação simplificada de movimentos de massa (Modificado de Varnes, 1978) Classificação de movimentos gravitacionais de massa (Augusto Filho, 1992) Classificação de movimentos de massa apresentada por Guidicini e Nieble (1984) Fonte dos movimentos de massa - Cruden e Varnes (1996) Agentes e causas dos movimentos de massa - Guidicini e Nieble (1984) Representação das fases dos SIGs (Fonte: Bertagna, 1999)

12 Resumo Este trabalho levou em consideração as recentes tragédias de deslizamentos de encostas ocorridas nos últimos anos do estado do Rio de Janeiro, os prejuízos materiais, o número de mortes e a relativa ausência de políticas de prevenção. Assim, este trabalho procurou desenvolver uma metodologia de identificação de áreas com fatores predisponentes naturais a movimento de massa gravitacional. A metodologia de identificação de áreas com fatores predisponentes naturais a movimento de massa gravitacional foi aplicada na região sudoeste do estado do Rio de Janeiro em função do grande número de ocorrências de acidentes relacionados a processos de movimentos de massa, além do fato de ser uma região com diversas encostas, bastante populosa e ser uma fronteira de expansão urbana. O conteúdo deste trabalho pretende contribuir a aqueles que utilizam de ferramentas do geoprocessamento e sensoriamento remoto. Foram analisadas as principais metodologias utilizadas na geração de mapas de suscetibilidades de deslizamentos e também foi desenvolvido um passo-a-passo com descrições detalhadas de cada etapa realizada, além de figuras ilustrativas de cada procedimento feito na geração de mapas com a utilização das geotecnologias. O passo-a-passo abrange desde a aquisição de imagens a geração dos mapas com a utilização dos aplicativos. Foi utilizado um modelo digital de elevação (MDE) da área de estudo e a partir do seu tratamento nos aplicativos, foram gerados mapas de orientação de encostas, declividade e hipsometria da região sudoeste do estado do Rio de Janeiro. Os métodos para a confecção dos mapas foram realizados nos aplicativos ENVI 4.7 e ArcGIS Através da confecção dos mapas, foi realizada a correlação do mapa de orientação das vertentes com o mapa de declividade com o objetivo de identificar áreas com fatores naturais predisponentes a movimentos de massa gravitacionais na área de estudo. No entanto, o passo-apasso foi desenvolvido de uma forma em que o leitor, interessado na geração dos seus próprios mapas, possa correlacionar outros mapas escolhendo os parâmetros que bem entender de acordo com o seu objetivo. Os procedimentos realizados neste trabalho se mostram eficientes e relativamente fáceis. Desta forma, a utilização de ferramentas como o sensoriamento remoto e geoprocessamento auxiliam no entendimento e análise de diversos estudos, além do seu baixo custo e rapidez na produção de dados. Palavras-Chave: Sensoriamento Remoto, Geoprocessamento, SIG, Movimento de Massa Gravitacional. 12

13 1 - Introdução O crescimento populacional acelerado das grandes cidades, geralmente sem planejamento, tem gerado consequências na ocupação dos espaços urbanos. Um dos maiores impactos observados é a ocupação de áreas sem infraestrutura urbana. Decorrentes das ocupações de locais inadequados, os acidentes relacionados a processos de deslizamentos de encostas ocorrem frequentemente, causando grandes prejuízos sociais, econômicos e ambientais. Quando se localizam em áreas de risco e densamente habitadas a situação é agravada, tornandose a ocupação irregular um problema grave, podendo causar inclusive, a perda de vidas humanas. A utilização de ferramentas como o Sistema de Informações Geográficas (SIG) e sensoriamento remoto está se tornando cada vez mais habitual na geração de dados georeferenciados, principalmente na temática ambiental voltada à análise destes fenômenos ligados aos movimentos de massa gravitacionais (MMG). A geração de mapas georeferenciados confiáveis feita pelo corpo técnico é uma etapa primordial de um projeto com esta temática, pois fornece informações imprescindíveis e pontuais para a análise dos planejadores, cujas decisões, baseadas nas informações exibidas no mapa gerado, podem influir em questões vitais, como por exemplo, a classificação de certo local em área de risco, acarretando em interdições de moradias no local. Desta forma, é preciso gerar dados confiáveis, pois a sua geração pode ser determinante em aspectos físicos, econômicos e sociais. Dada à importância na geração de mapas, este trabalho analisa as metodologias de abordagem de representação e modelagem de fenômenos de MMG, técnicas de sensoriamento remoto e SIG utilizadas na geração de mapas de risco e deslizamentos. Além disso, é apresentada uma metodologia aplicada na geração de mapas indicativos de zonas onde há uma grande concentração de fatores predisponentes principalmente aos deslizamentos com a utilização dessas ferramentas, explicadas passo-a-passo como foram realizadas nos aplicativos utilizados. 1.1 Localização e Vias de Acesso A área de estudo está limitada entre as coordenadas 22 30'/23 15'S de latitude sul e 43 45'/44 15'W de longitude oeste, localizada no sudoeste do estado do Rio de Janeiro (Figura 1). Esta área abrange totalmente ou parcialmente os municípios de Angra dos Reis, Barra Mansa, Barra do Piraí, Itaguaí, Mangaratiba, Mendes, Paracambi, Pinheiral, Piraí, Rio Claro, Rio de Janeiro, Seropédica e Volta Redonda. Figura 01: Localização da área de estudo situada no sudoeste do estado do Rio de Janeiro. 1

14 As principais vias de acesso da área de estudo são as rodovias federais BR-101 e BR-116, além das rodovias estaduais RJ-133, RJ-139, RJ-141, RJ-149, RJ-145, RJ-155 e RJ-157 (Figura 2). Figura 2: A figura mostra a área de estudo com as principais vias de acesso: rodovias federais BR-101 e BR-116, além das rodovias estaduais RJ-133, RJ-139, RJ-141, RJ-149, RJ-145, RJ- 155 e RJ-157 (Fonte: Modificado DNIT) Objetivos O objetivo geral deste trabalho é elaborar uma análise das metodologias de técnicas de sensoriamento remoto e SIG utilizadas na geração de mapas de suscetibilidade de deslizamentos. O objetivo mais específico deste trabalho é propor a criação de uma metodologia de modelagem espacial em ambiente SIG para a confecção de mapas para identificar áreas com fatores naturais predisponentes aos processos de MMG Metodologia Este trabalho iniciou-se com o levantamento bibliográfico existente sobre a geologia local, geologia regional e sobre a temática do estudo. Também foram analisadas as principais metodologias atualmente usadas para a geração de mapas de suscetibilidade de deslizamento. As imagens georeferenciadas utilizadas no presente trabalho são dos satélites Landsat 5 e 7, através dos sensores TM (Thematic Mapper) e ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus), respectivamente. Os tratamentos e processos relativos ao imageamento foram realizados nos aplicativos ENVI 4.7 e ArcGIS

15 2 - Geologia Regional A área estudada situa-se na Província Mantiqueira (Almeida, 1967), mais especificamente em seu Seguimento Central, pertencentes ao Orógeno Ribeira. Esta área ainda engloba feições cenozóicas, tais como o Sub-Gráben Guandu-Sepetiba, Sub-Gráben de Paraty e a Zona de Acomodação de Ilha Grande, integrantes do Gráben da Guanabara (Almeida, 1976) (Figura 3). Figura 3: Localização da área de estudo na imagem de satélite (Landsat), com a interpretação estrutural do Gráben da Guanabara, que é subdividido nos sub-grábens da Baía e Guandu- Sepetiba e Parati, e limitados pela Zona de Transferência Tinguá-Tijuca e Zona de Transferência Tinguá-Tijuca e Zona de Acomodação de Ilha Grande-Sepetiba. Os traços em branco correspondem as principais falhas normais. (Fonte: Modificado de Zalán e Oliveira, 2005) Província Mantiqueira Almeida et al., (1967, 1981) define a Província Mantiqueira como uma porção com mais de km de comprimento, paralela a Costa Atlântica de Sudeste e Sul do Brasil que se estende do paralelo 15º S até o Uruguai, fazendo limites com as províncias Tocantins, São Francisco e Paraná, bordejada à leste, pela margem continental e pelas bacias costeiras do Espírito Santos, Campos e Pelotas. A Província Mantiqueira desenvolveu-se durante a Orogenia Neoproterozóica Brasiliano- Pan Africana a qual resultou na amalgamação do Paleocontinente Gondwana Ocidental. Este processo geotectônico é denominado de Orogênese Brasiliana, ocorrido entre Ma. Silva (2001) subdividiu esta orogênese em Brasiliano I, Brasiliano II e Brasiliano III, devido a sua longa duração. Existe uma diversidade nas propostas de nomenclatura estratigráfica na literatura sobre a subdivisão da Província Mantiqueira, que não é o escopo deste trabalho. Utilizamos aqui os seus principais componentes: Rochas do Embasamento mais antigas que 1.7 Ga; Sucessões intracratônicas Paleoproterozoicas a Mesoproterozoicas; Sucessões de margem passiva Neoproterozóicas; 3

16 Arcos magmáticos associados a configurações de margem continental intraoceânica e ativa (790 Ma a 585 Ma); Granitóides sin-colisionais relacionados a diferentes episódios colisionais; Sucessões sedimentares orogênicas tardias e magmatismo bimodal relacionado Segmento Central da Província Mantiqueira Segundo a classificação de Heilbron et al., (2004), o Segmento Central da Província Mantiqueira é constituído pelos Orógenos Ribeira, Brasília, pela zona de interferência entre esses orógenos e pelos Terrenos Apiaí, Embu e São Roque (Figura 4). Figura 4: Mapa tectônico do Segmento central do Sistema Orogênico Mantiqueira. Legenda. 1- Riftes Cenozóicos; 2- Rochas alcalinas do Cretáceo e Terciário; Orógeno Brasília (3-4): 3- Nappes Inferiores; 4- Nappes Superiores; 5- Embasamento do Cráton do São Francisco e Domínio autóctone; 6- Supergrupo São Francisco; 7- Metassedimentos do Domínio Autóctone; Orógeno Ribeira (8-13): 8- Domínio Andrelândia e 9- Domínio Juiz de Fora do Terreno Ocidental; 10- Klippe Paraíba do Sul; 11- Terreno Oriental incluindo 12- Granitóides do Arco Magmático Rio Negro; 13- Terreno Cabo Frio; Orógeno Apiaí/Paranapiacaba (14-15): 14-Terrenos São Roque e Açungui; 15- Terreno Embu. (Fonte: Heilbron et al., 2004). O Orógeno Brasília foi formado a partir de um evento colisional neoproterozóico chamado de Colisão I e é a mais antiga Orogênese Brasiliana no segmento central da Província Mantiqueira, tendo atingido seu ápice em Ma. A estruturação do Orógeno Ribeira se deu por um episódio colisional denominado de Colisão II, ocorrido entre 590 e 550 Ma, resultante do fechamento do Oceano Adamastor (Heilbron & Machado, 2003; Machado et al.,1996). Heilbron et al., (1999a, 1999b) caracterizaram o segmento central da Faixa Ribeira como definido por três terrenos tectono-estratigráfico diferentes. De NW para SE, esses terrenos são: a) o Terreno Ocidental que representa a margem retrabalhada do Cráton do São Francisco e inclui quatro compartimentos como o Domínio Autóctone, a Zona de Interferência com a Faixa Brasília, e os sistemas de empurrões Andrelândia e Juiz de Fora; b) O Terreno Oriental, separado do anterior por uma importante zona de cisalhamento com mergulho moderado para NW (Limite Tectônico Central, Almeida et al., 1998), aloja o Arco Magmático Cordilheirano da Orogênese Ribeira (Complexo Rio Negro, Tupinambá et al., 1998), e inclui o Domínio da Klippe Paraíba do Sul e o Domínio Costeiro; e c) o Terreno Cabo Frio, recentemente redefinido, representa o último estágio da colagem brasiliana (Schmitt, 2001) (Figura 5). 4

17 Figura 5: Seção geológica NW/SE pelo segmento central da Faixa Ribeira, entre as cidades de São João Del Rei (MG) e Rio de Janeiro (RJ): 1- Rochas Alcalinas Meso-Cenozóico; 2- Granitóides Brasilianos; 3- Complexo Rio Negro; 4- Ciclo Deposicional Tiradentes e Lenheiro; 5- Ciclo Deposicional Carandaí; 6- Ciclo Deposicional Andrelândia e Rochas Correlatas; 7- Unidade Italva e Rochas Correlatas; 8- Grupo Paraíba do Sul; 9- unidades do embasamento Pré-1.8Ga (I- Grupo Barbacena; IIComplexo Mantiqueira; III- Complexo Juiz de Fora; IV- Suíte Quirino, V- Unidade Região dos Lagos); 10- Zonas de Cisalhamento Transpressivo e Tardio. (Fonte: Heilbron et al., 1999) Orógeno Ribeira O Orógeno Ribeira é o resultado da interação entre o Cráton São Francisco e outra(s) placa(s) e/ou microplaca(s) e/ou arco de ilhas situado(s) a sudeste deste cráton, bem como com a porção sudoeste do Cráton do Congo (Heilbron et al., 2000) (Figura 6). Segunda a autora, esta colisão (Colisão II 582 Ma.) resultou o empilhamento de terrenos de leste para oeste-noroeste. O Orógeno Ribeira apresenta trend estrutural NE-SW. Este orógeno está limitado a norte pelo Orógeno Araçuaí, a sul pelo Cráton Luíz Alves e a noroeste pela Zona de interferência entre os sistemas orogênicos Ribeira e Araçuaí. Figura 6: Localização dos orógenos do Sistema Orogênico Mantiqueira no contexto do Gondwana Ocidental (modificado de Trompette, 1994). 1- Bacias fanerozóicas. 2- Coberturas cratônicas. 3- Orógenos neoproterozóicos (B- Brasília, A- Araçuaí, R- Ribeira, ZI - Zona de Interferência, AP- Apiaí, DF- Dom Feliciano). 4- Crátons neoproterozóicos (CSF- São Francisco, LA- Luis Alves, RP- Rio de La Plata). Na África localizam-se as faixas neoproterozóicas do Congo Ocidental (CO), Kaoko (K), Damara (D), Gariep (G) e Saldania (S), relacionadas aos crátons do Congo e Kalahari. (Fonte: Heilbron et al., 2000). 5

18 A evolução tectônica do Orógeno Ribeira está fortemente ligada à subducção para SE da placa São Franciscana por baixo da micro placa Serra do Mar e do paleocontinente do Congo durante a Orogênese Brasiliana (Heilbron et al., 2000). A compartimentação tectônica do Orógeno Ribeira, estabelecida no seu setor central, compreende quatro terrenos tectono-estratigráficos (segundo Tupinambá et al., 2007): Ocidental, Oriental, Paraíba do Sul/Embú e Cabo Frio (Figura 7). Estes terrenos representariam paleoplacas convergentes durante a formação do supercontinente Gondwana na transição Neoproterozóico/Cambriano e são separados por falhas de empurrão e zonas de cisalhamento oblíquas transpressivas. Os terrenos ocidental, Oriental e Paraíba do Sul foram amalgamados entre 600 e 570 Ma (Machado et al., 1996; Heilbron & Machado, 2003 Tupinambá, 2007) enquanto que Terreno Cabo Frio foi acrescionado ao final da colagem orogênica, em Ma (Schmitt et al., 2004, Tupinambá et al., 2007). Figura 7: Seção estrutural esquemática NW-SE para o Orógeno Ribeira. Terreno Ocidental (1-6): 1 a 3 Megassequência Andrelândia nos domínios Autóctone, Andrelândia e Juiz de Fora; 4 a 6 Associações do embasamento (Complexos Barbacena, Mantiqueira e Juiz de Fora); Terreno Paraíba do Sul (7-8): 7-Grupo Paraíba do Sul, 8 Complexo Quirino; Terreno Oriental (9-13): 9- Seqüência Cambuci; 10 Seqüência Italva; 11 Seqüência Costeiro (COST); 12 Arco Magmático Rio Negro; 13 Granitos Colisionais; Terreno Cabo Frio (14-15): 14 Seqüências Búzios e Palmital; 15 Complexo Região dos Lagos. CTB = Central Tectonic Boundary (Limite Tectônico central). Fonte: Heilbron et al., (2004). 6

19 3 - Geologia Local A área de estudo é constituída por dois domínios tectônicos Brasilianos distintos: O Complexo Paraíba do Sul, que ocorre no Domínio Paraíba do Sul ou Domínio Tectônico Superior do segmento central da Faixa Ribeira e o Complexo Litoral Fluminense que ocorre no Domínio Serra dos Órgãos. Estes domínios são separados pela Zona de Cisalhamento Dúctil de Ribeirão das Lajes-Rio Santana, que passa ao longo ao norte da cidade de Japeri. O Complexo Paraíba do Sul é constituído por duas sequências de características genéticas distintas: Uma basal paleoproterozóica ortoderivada denominada Unidade Quirino composta por ortognaisses granodioríticos a graníticos com enclaves de rochas máficas e de calciossilicáticas; e outra metassedimentar, subdivida informalmente em Unidade Três Barras composta por biotitagnaisses com intercalação de lentes de hololeucogranitos denominada, e Unidade São João composta por metapelitos com com lentes de rochas calciossilicáticas e mármores sacaroidais (Valladares, 1996). Este domínio é constituído por rochas granitoides deformadas que compõem o Batólito Serra das Araras (Sad e Barbosa, 1985). O Batólito Serra das Araras têm sua principal área de distribuição ao longo da região norte do estado, numa faixa de direção NE-SW com mergulhos fortes (60 a 70º) para NW, sendo limitado ao norte pela Zona de Cisalhamento Dúctil de Mendes, que é subparalela à Zona de Cisalhamento Dúctil de Ribeirão das Lajes-Rio Santana, porém com mergulhos verticalizados. Estas zonas de cisalhamento são subparalelas a Zona de Cisalhamento de Além-Paraíba, que é a estrutura tectônica mais importante no Rio de Janeiro e situa-se mais ao norte da área a ser estudada. O Batólito ocupa tanto a aba sul da estrutura-em-flor positiva do vale do rio Paraíba do Sul quanto à parte central desta estrutura. O Complexo Litoral Fluminense é constituído essencialmente por ortognaisses bandados com intercalações de anfibolito e injetados por pegmatitos em geral concordantes com a foliação das encaixantes. Este complexo é caracterizado por uma foliação em geral de baixo ângulo afetada por dobras extremamente abertas, com orientação axial diferente da do domínio Paraíba do Sul. Assim, o Complexo Litoral Fluminense exibe uma estruturação diferente do Complexo Paraíba do Sul. Durante o Fanerozóico, a implantação do Rifte Continental do Sudeste do Brasil, segundo Ricomini et al. (1989), está relacionada a resposta a um campo de esforço distensional NNW-SSE do Paleógeno e as fases tectônicas deformadoras das bacias que envolveriam reativações ao longo de falhas preexistentes. Estas falhas preexistentes seriam reativadas cronologicamente na seguinte ordem: (1) Transcorrência sinistral de direção E-W, com distensão NW-SE; (2) transcorrência destral, em resposta a uma compressão NW-SE, de idade quaternária (Pleistoceno Superior a Holoceno) e, (3) distensão na direção WNW-ESE, de idade holocênica, seguida de compressão E-W. Num modelo diferente de evolução ao anteriormente citado, Zálan e Oliveira (2005) postulam que a implantação do rifte ocorreu devido ao regime tectônico distensional, perpendicular (cisalhamento puro) a ligeiramente oblíquo (cisalhamento simples de 15º) atuante no Cenozóico. Este regime tectônico gerou uma suave transtensão sinistral que moldou os rombográbens, escalonando-os suavemente para à direita dos grábens mais orientais e offshore. Para Cobbold et al., (2001), já havia ocorrido a implantação de um rifte oblíquo na margem sudeste brasileira desde o início do Cretáceo. Este rifte estaria relacionado a um campo transpressional destral, reativado pelo regime tectônico distensional durante o Cenozóico. Ferrari (2001) estudou a evolução estrutural do Graben da Guanabara e caracterizou quatro diferentes campos de paleotensões, entre o Cretáceo Superior e o Holoceno. Os campos caracterizados foram: 1) Evento 1 transcorrência sinistral, com atuação do Campaniano ao 7

20 Eoceno inferior, caracterizada por um sigma 1 horizontal com direção NE-SW; 2) Evento 2 extensão NW-SE, com atuação do Eoceno Inferior ao Oligoceno Superior, 3) Evento 3 extensão NE-SW com transcorrência dextral, com atuação provável no Pleistoceno; 4) Evento 4 extensão E-W, com atuação no Holoceno. Com os dados obtidos, Ferrari (2001) interpretou que o Graben da Guanabara teve sua implantação no Paleoceno, sob um regime de esforços direcional, tendo sido contralada por um binário sinistral E-W. A evolução do Graben da Guanabara durante o Eoceno foi controlada por um regime de esforços extensional, com eixo de extensão posicionado na direção NW-SE. Assim, registrou-se a persistência das direções SHmax e SHmin, NE-SW e NW-SE respectivamente, entre o Cretáceo Superior e o Oligoceno e a sua variação, para posições ortogonais a essas no Pleistoceno. A Zona de Acomodação de Ilha Grande, inserida nos terrenos da Província Mantiqueira (Almeida, 1977), segmenta o Gráben da Guanabara em duas estruturas principais: os subgrábens de Guandu-Sepetiba e Paraty (Zalán e Oliveira, 2005). 8

21 4 - Movimento de Massa Gravitacional Os movimentos de massa gravitacionais (MMG) são processos estudados em todo o mundo, constituindo um antigo problema da humanidade. Têm sido muito estudado, em diversas áreas, porque são em grande parte responsáveis pela evolução das formas do relevo, além da possibilidade de causar danos sócio-econômicos (Guidicini & Nieble, 1984). São os mais importantes processos geomorfológicos modeladores da superfície terrestre. Trata-se de um fenômeno natural que consiste em quaisquer movimentações de rochas ou solo numa superfície inclinada, induzido principalmente pela gravidade, mas também pode ser intensificado pela ação da água. É um importante processo erosivo/deposicional que atua na dinâmica das vertentes, fazendo parte da evolução geomorfológica da paisagem. Devido a constante ação da gravidade, os processos de movimentação de massa atuam continuamente em todas as vertentes, fazendo com que as encostas estejam em constante evolução. Algumas dessas movimentações ocorrem muito lentamente, sendo quase imperceptíveis ao Homem, enquanto outras se desenvolvem de forma instantânea, podendo atingir velocidades da ordem de uma centena de km/h. Guerra (2003) destaca que nos movimentos de massa a gravidade e a declividade possuem um papel significativo no movimento de solo ou rocha. A água pode intensificar o processo, porém não é necessariamente o agente principal do processo geomorfológico. Para Fiori (1995) a força da gravidade origina tensões cisalhantes no interior do manto de alteração ao longo das vertentes. Estas tensões responsáveis pela ocorrência dos movimentos de massa aumentam com a inclinação da vertente e a altura das encostas, o peso específico do solo e com a quantidade de água infiltrada e acumulada. A água se aloja nos planos susceptíveis de ruptura, diminuindo a resistência mecânica do solo, pelo efeito da pressão neutra e em função da lubrificação destes planos. Assim, a água, quando presente, desempenha um papel fundamental neste processo. Os movimentos de massa ocorrem basicamente quando as forças de tração, dadas pela gravidade atuando na declividade do terreno, superam as forças de resistências, principalmente as forças de atrito. A principal força de tração que causa movimentos de massas é a força de cisalhamento, quando esta supera o atrito, ocorre o movimento (Montgomery, 1992). O crescimento da ocupação urbana desordenada em áreas de encostas, sem o adequado planejamento do uso do solo e sem a adoção de técnicas adequadas de estabilização, dissemina a ocorrência de acidentes associados a estes processos, que muitas vezes atingem dimensões desastrosas, como visto nos últimos anos em Angra dos Reis-RJ (2009), Morro do Bumba em Niterói-RJ (2010), Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro (2011), dentre outros Conceitos Básicos Existem diferentes definições e conceitos sobre o tema, mas de acordo com o Ministério das Cidades (2001), as definições dos principais termos usados são: Evento: Fenômeno com características, dimensões e localização geográfica registrada no tempo, sem causar danos econômicos e/ou sociais. Suscetibilidade: Indica a potencialidade de ocorrência de processos naturais e induzidos em uma dada área, expressando-se segundo classes de probabilidade de ocorrência. Vulnerabilidade: Grau de perda para um dado elemento, grupo ou comunidade dentro de uma determinada área passível de ser afetada por um fenômeno ou processo. 9

22 Perigo: Condição ou fenômeno com potencial para causar uma consequência desagradável. Risco: Relação entre a possibilidade/probabilidade (P) de ocorrência de um dado processou fenômeno e a magnitude de danos ou consequências (C) sociais e/ou econômicas sobre um elemento, grupo ou comunidade. R = P x C (P) Suscetibilidade (C) Vulnerabilidade Área de risco: Área passível de ser atingida por fenômenos ou processos naturais e/ou induzidos que causem efeito adverso. As pessoas que habitam essas áreas estão sujeitas a danos à integridade física, perdas materiais e patrimoniais. Normalmente, no contexto das cidades brasileiras, essas áreas correspondem a núcleos habitacionais de baixa renda (assentamentos precários) Classificações dos Movimentos de Massa Os movimentos de massa podem ser classificados de acordo com o tipo do material, a velocidade e o mecanismo do movimento, o modo de deformação, a geometria da massa movimentada e o conteúdo de água (Fernandes e Amaral, 1996). Existem diversas classificações internacionais para os movimentos de massa, sendo que a primeira tentativa de classificação desses movimentos deve-se a Dana em Posteriormente seguiram-se outras como as de Sharpe (1938), Varnes (1958 e 1978) e Hutchinson (1988). De todas estas classificações uma das mais utilizadas pela comunidade científica é a de Varnes (1978). Esta se destaca pela sua simplicidade e por ser baseada nos tipos de movimento e tipos de material transportado (Tabela 1). Tabela 01: Classificação simplificada de movimentos de massa (Modificado de Varnes, 1978). 10

23 No Brasil, devem ser citadas as classificações de Vargas (1966), Nunes (1969), Freire (1984), Guidicini e Nieble (1984) e a de Augusto Filho (1992). A classificação de Augusto Filho (1992) utilizada aqui reúne as principais características dos movimentos de massa, no âmbito da dinâmica ambiental brasileira. Esta classificação é adotada pelo Ministério das Cidades (2004), no curso de Capacitação em Mapeamento e Gerenciamento de Risco. O autor agrupa os movimentos em rastejos, escorregamentos, quedas e corridas (Tabela 2). Tabela 02: Classificação de movimentos de massa gravitacionais (Augusto Filho, 1992). A classificação de Guidicini e Nieble (1984) trata de uma modificação da classificação de Freire. Algumas modificações foram introduzidas pelos autores, tais como a redistribuição das classes de escorregamentos translacionais e a abordagem diversa dos agentes e causas dos movimentos de massa. Segundo Freire (1995) apud. Guidicini e Nieble (1984), os movimentos coletivos de solo e de rocha se classificam em três tipos: escoamentos escorregamentos e subsidências A classificação de Guidicini e Nieble (1984) segue abaixo na Tabela 3. 11

24 Tabela 03: Classificação de movimentos de massa apresentada por Guidicini e Nieble (1984). Para Fernandes & Amaral (1996), qualquer classificação de movimentos de massa apresenta limitações, uma vez que na natureza os escorregamentos tendem a ser mais complexos, dificultando estabelecer limites entre classes ou ainda pela manifestação de várias classes num mesmo movimento Tipos de Movimento de Massa Os movimentos de massa se diferenciam em função da velocidade de movimentação e da forma de ruptura. A partir da identificação destes fatores, os movimentos de massa podem ser agrupados em três categorias: Escorregamento Escoamento Subsidência Escorregamentos Para Augusto Filho (1992) os escorregamentos constituem um movimento rápido de massas de solo e/ou rocha, geralmente com volumes bem definidos, cujo centro de gravidade se 12

25 desloca para baixo e para fora do talude. Diferentes tipos de escorregamentos são identificados em função da sua geometria e da natureza do material mobilizado. Fernandes e Amaral (1996) definem que os escorregamentos são movimentos gravitacionais rápidos de curta duração, com volume e superfícies de ruptura bem definidos, onde o material desprendido é jogado para fora da encosta, tendo como resultado, geralmente feições longas, como cicatrizes, podendo assumir geometria rotacional ou translacional. A velocidade máxima atingida dependerá da declividade do terreno. Ocorrendo movimentos mais bruscos em terrenos relativamente homogêneos, que combinam coesão com atrito interno elevado, e nos quais a superfície de escorregamento é mais inclinada. O IPT (1991) classifica os escorregamentos de acordo com sua geometria em circular, planar ou em cunha, em função da existência ou não de estruturas ou plano de fraqueza nos materiais movimentados, que condicionem a formação de superfícies de ruptura (Figura 8). Figura 8: Principais tipos de escorregamentos (Fonte: Infanti Jr. & Fornasari Filho, 1998). Segundo Barros (2001), os escorregamentos foram classificados quanto à forma de seu plano de ruptura: ruptura rasa ou translacional, ruptura clássica ou rotacional e ruptura segundo planos de fraqueza. Para Fernandes & Amaral (1996) a classificação dos escorregamentos além de ter como base a forma do plano de ruptura (rotacional ou translacional), também deve ter como base o tipo de material movimentado. O material mobilizado pode ser constituído por solo, rocha, ou por uma mistura de solo e rocha ou até mesmo por lixo doméstico Escorregamentos Rotacionais ou Circulares Os escorregamentos rotacionais (slumps) são caracterizados por uma superfície de ruptura côncava, típicas em encostas, em geral, pouco fraturadas com formações superficiais uniformes e 13

26 solos espessos (Figuras 9, 10 e 11). É um fenômeno decorrente nas encostas do sudeste do Brasil. Este tipo de escorregamento ocorre, geralmente, em solos espessos e homogêneos, como os decorrentes da alteração de rochas argilosas. Em solos relativamente homogêneos a superfície tende a ser circular. A anisotropia com relação à resistência pode acarretar em achatamento da superfície de ruptura. O movimento muitas vezes é provocado pela execução de cortes na base destes materiais, como na implantação de estradas, construção de edificações ou pela erosão fluvial no sopé da vertente (Fernandes & Amaral, 1996). A forma e a posição de ruptura são influenciadas pela distribuição de pressões neutras e pelas variações de resistência ao cisalhamento dentro da massa do terreno. Assumindo então uma forma simplificada de superfície, lembrando um arco de circunferência. Figura 9: Esquema ilustrativo de escorregamento rotacional (Fonte: Fig.10 Fig.11 Figura 10: Escorregamento circular de grandes proporções atingindo as moradias (Fonte: IPT, 2013); Figura 11: Escorregamento circular de grandes proporções (Fonte: IPT, 2013). 14

27 Escorregamentos Translacionais ou Planares Os escorregamentos translacionais (translacional landslides) são os mais frequentes entre todos os tipos de movimentos de massa. São movimentos caracterizados pela presença de descontinuidades ou planos de fraqueza com planos de ruptura rasos bem definidos, que seguem muitas vezes paralelos à superfície da encosta (Figuras 12, 13, 14 e 15). Estes planos podem ser formados por antigas estruturas geológicas, geomorfológicas ou pedológicas, podendo ser compostos por rochas, solos residuais, tálus, colúvio, detritos ou a misturas de dois ou mais destes materiais. Os materiais mobilizados por este tipo de escorregamento podem ser constituídos de rocha e/ou solo. A forma da superfície de ruptura varia de acordo com a resistência dos matérias presentes no volume do material instável. É comum que a superfície de ruptura coincida com a interface solo-rocha, a qual representa uma importante descontinuidade mecânica e hidrológica. A movimentação ocorre em planos de fraqueza, na qual, corresponde às superfícies associadas às estruturas geológicas, como estratificação, xistosidade, acamamento, falhas etc. Os escorregamentos translacionais caracterizam-se por serem rasos, com o plano de ruptura, em geral, a 0,5 a 5,0 m de profundidade e com maiores extensões no comprimento. Pode ocorrer em encostas de alta e de baixa declividade e podem atingir centenas ou até milhares de metros (Fernandes & Amaral, 1996; Guidicini & Nieble, 1984). A presença de água pode intensificar os escorregamentos translacionais. Em geral, o processo de escorregamento ocorre durante ou logo após períodos de chuvas intensas. A ação da água nestes movimentos é mais superficial e as rupturas ocorrem em curto espaço de tempo, devido ao rápido aumento da umidade durante as chuvas intensas (Fernandes & Amaral, 1996). Fig.12 Fig.13 Figura 12: Esquema ilustrativo de escorregamento planar ou translacional (Fonte: Figura 13: Escorregamento planar na região da Serra do Mar-SP (Fonte: IPT, 2013). 15

28 Fig.14 Fig.15 Figura 14: Escorregamento planar na cidade de São Bernardo-SP (IPT, 2013); Figura 15: Diversos escorregamentos planares na Região Serrana-RJ em Janeiro de 2012 (IPT, 2013) Escorregamentos em Cunha Os escorregamentos em cunha são condicionados por estruturas planares de maciços rochosos, apresentando sua direção de movimento ao longo da linha de intersecção das superfícies de ruptura (Figuras 16, 17 e 18). Sua ocorrência é mais restrita às regiões que apresentam um relevo fortemente controlado por estruturas geológicas. Este tipo de escorregamento está associado à saprolitos e maciços rochosos, nos quais a existência de duas estruturas planares, desfavoráveis a estabilidade, condiciona o deslocamento de um prisma ao longo do eixo de intersecção destes planos. Esse tipo processo é mais comum em talude de corte ou em encostas que sofreram algum tipo de desconfinamento, natural ou antrópico. Figura 16: Esquema ilustrativo de escorregamento em cunha (Fonte: 16

29 Fig.18 Fig.17 Figura 17: Escorregamento em cunha de grandes proporções em direção às moradias (Fonte: IPT, 2013); Figura 18: Escorregamento em cunha atingindo as moradias (Fonte: IPT, 2013) Escoamentos O escoamento pode ser um movimento rápido constituindo em um escoamento fluido viscoso, denominado corrida, podendo ser corrida de lama ou de detritos. No entanto, o escoamento também pode ser um movimento lento, denominado rastejo, neste caso normalmente a parte superior do terreno move-se lentamente em direção às encostas mais baixas. Varnes (1978) subdividiu os escoamentos em dois grandes grupos, os quais são diferenciados principalmente pela velocidade de movimentação e quantidade de finos. Escoamentos em substrato rochoso: são movimentos extremamente lentos aparentando estar relativamente parado ou não apresentar deslocamento; Escoamentos em materiais inconsolidados: ocorre um maior movimento relativo entre as massas de solo. Geralmente a superfície de deslizamento é pouco visível, pois o limite entre a massa deslizante e o material local é uma fina superfície de movimento diferencial ou zona de distribuição de tensões. Assim, quando o escoamento ocorre de forma rápida é denominado corrida e quando ocorre de forma lenta é chamado de rastejamento Rastejos Os rastejos (creep) são movimentos lentos e contínuos de material de encostas com limites, via de regra, indefinidos. Podem envolver grandes massas de solo, como, por exemplo, os taludes de uma região, sem que haja, na área interessada, diferenciação entre material em movimento e material estacionário. A movimentação é provocada pela ação da gravidade, intervindo, porém, os efeitos devidos às variações de temperatura e umidade. O fenômeno de expansão e de contração da massa de material, por variação térmica, se traduz em movimento, 17

30 encosta abaixo, numa espessura proporcional à atingida pela variação de temperatura. Abaixo dessa profundidade, somente haverá rastejo por ação da gravidade (Guidicine; Nieble, 1984). Penteado (1974) observa que o rastejamento e o escoamento difuso são os principais processos que explicam a convexidade das encostas. O reflexo do rastejamento é observado na curvatura das árvores, postes inclinados, pequenos terraços ao longo das encostas. A ocorrência de rastejo pode ser identificada através da observação de indícios indiretos, tais como: encurvamento de árvores, postes e cercas, fraturamento da superfície do solo e de pavimentos como é mostrado nas Figuras 19, 20 e 21. Em alguns casos o movimento pode ser tão imperceptível, que somente métodos sofisticados podem identificá-lo. Figura 19: Esquema ilustrativo de rastejo (Fonte: modificada de Bloom, 1988 apud. Infanti Jr. & Fornasari Filho, 1998; organizada por Fábio Reis). Fig.20 Fig.21 Figura 20: Rastejamento em grande escala na Inglaterra lembrando caminhos de animais (IPT, 2013); Figura 21: Rastejamento ocorrendo em baixa velocidade, evidenciado pelo formato torto dos troncos das árvores, o que evidencia o rastejo, já as copas das árvores estão na vertical sem inclinação, Corridas evidenciando Massa um movimento de rastejamento lento (Fonte: IPT, 2013). 18

31 Corridas de Massa Os movimentos de massa caracterizados pela relativa rapidez no processo de escoamento de solo ou composto de solo e rocha com massa de aspecto viscoso são denominados corridas de massa, que abrangem uma gama variada de denominações na literatura nacional e internacional (corrida de lama, mudflow, corrida de detritos, corrida de blocos, debrisflow, etc.), principalmente em função de suas velocidades e das características dos materiais que mobilizam (Brasil, 2007). As figuras 22 e 23 representam corridas de detritos. Segundo Bigarella et al., (2003) as corridas de massa são formas rápidas de escoamento de fluidos viscosos, com ou sem uma superfície definida de movimentação. De caráter hidrodinâmico, são ocasionadas pela perda de atrito interno, em virtude da destruição da estrutura, em presença de excesso de água. As corridas de massas são geradas a partir de um grande aporte de material para as drenagens. Este aporte, combinado com um determinado volume d água, acaba formando uma massa com um comportamento de líquido viscoso, de alto poder destrutivo e de transporte, e extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas. São causadas por índices pluviométricos excepcionais, são mais raras que outros movimentos de massa, porém com consequências destrutivas maiores (IPT, 1991). Fig.22 Fig.23 Figura 22: Esquema ilustrativo de uma corrida de detritos (Fonte: Figura 23: Local após uma corrida de massa (IPT, 2013) Queda de Blocos As quedas são subsidências bruscas que causam o colapso na superfície que impacta. De acordo com Guidicini e Nieble (1984) a queda de blocos são movimentos rápidos, que ocorrem em penhascos verticais, ou taludes muito íngremes, onde blocos e/ou lascas de rocha, deslocados do maciço por intemperismo, caem por ação da gravidade, sem a presença de uma superfície de movimentação, na forma de queda livre (Figura 24 e 25). Segundo Fernandes e Amaral (2000) a queda de blocos ocorrem nas encostas íngremes de paredões rochosos e contribuem decisivamente para a formação de depósitos de tálus. As causas das quedas de blocos são diversas: variação térmica do maciço rochoso, perda de sustentação dos blocos por ação erosiva da água, alívio de tensões de origem tectônica, vibrações e outras (Guidicini & Nieble, 1984). 19

32 Além da queda de blocos, ocorrem dois outros movimentos envolvendo afloramentos rochosos, o tombamento e o rolamento de blocos. O tombamento ocorre em encostas íngremes de rocha, com descontinuidades (fraturas e diaclases) verticais. Em geral, são movimentos mais lentos que as quedas e ocorrem principalmente em taludes de corte, onde a mudança da geometria acaba desconfiando estas descontinuidades, propiciando o tombamento das paredes do talude (BRASIL, 2007). No tombamento se destaca a rotação dos blocos em torno de um ponto abaixo dos mesmos, por ação da gravidade ou forças adjacentes (Figuras 26 e 27). Este processo está relacionado a planos subverticais de fraqueza do maciço rochoso, podendo movimentar grandes volumes de rocha. O rolamento de blocos é um processo comum em áreas de rochas graníticas, onde existe maior predisposição a origem de matacões de rocha sã, isolados e expostos em superfície. Estes ocorrem naturalmente quando processos erosivos removem o apoio de sua base, condicionando um movimento de rolamento de bloco (IPT, 1991) (Figuras 28 e 29). Fig.24 Fig.25 Figura 24: Esquema ilustrativo de queda de blocos (Fonte: Figura 25: Queda de blocos atingindo a estrada (Fonte: Fig.26 Fig.27 Figura 26: Esquema ilustrativo de tombamento de blocos (Fonte: Figura 27: Tombamento de bloco na vertente (Fonte: IPT, 2013). 20

33 Fig.28 Fig.29 Figura 28: Esquema ilustrativo de rolamento de blocos (Fonte: Figura 29: Rolamento de matacões na vertente (Fonte: IPT, 2013) Condicionantes dos Movimentos de Massa Os fatores condicionantes para a ocorrência de movimento de massa estão envolvidos por uma complexa relação entre fatores geomorfológicos, geológico-geotécnicos, hidrológicos climáticos, pedológicos e hidráulicos do solo, além dos seres humanos (Fernandes et al., 2001). Cruden e Varnes (1996) apresentam de forma resumida as principais causas dos movimentos de massa. OS autores dividiram as causas em geológicas, morfológicas, físicas e humanas (Tabela 4). Tabela 04: Fonte dos movimentos de massa - Cruden e Varnes (1996). 21

34 Guidicini e Nieble (1984) estudaram os condicionantes dos movimentos de massa em termos dos agentes e causas dos mesmos. Os autores descreveram as causas e agentes dos movimentos de massa e subdividiram as causas em internas, externas e intermediárias e os agentes em predisponentes e efetivos, preparatórios e efetivos imediatos. As causas internas são aquelas que desencadeiam movimentos sem qualquer alteração na geometria da encosta, mas que resultam da diminuição da resistência interna do material. As causas externas provocam aumento das tensões de cisalhamento sem que haja variação na resistência do material associado. Finalmente, as causas intermediárias são resultantes de efeitos causados por agente no interior do talude, como, liquefação espontânea, rebaixamento rápido do nível da água e erosão regressiva. Os agentes predisponentes são os fatores intrínsecos às condições geológicas, geométricas e ambientais onde ocorrerá o movimento, não incluindo ações do homem. Os agentes efetivos são o conjunto de elementos diretamente responsáveis pela deflagração dos movimentos, incluindo ações antrópicas, que em função da forma de participação, são preparatórios ou imediatos. Na Tabela 5 constam os principais agentes e causas dos movimentos de massa segundo os autores. Tabela 05: Agentes e causas dos movimentos de massa - Guidicini e Nieble (1984). Existem diversas variáveis que devem ser consideradas quando se tenta ter um melhor compreendimento sobre o movimento de massa. Essas variáveis são: geologia, geomorfologia, vegetação, precipitações, pedologia e a ação antrópica Geologia A questão geológica é um fator determinativo no condicionamento de um movimento de massa. O estudo das características geológico-geotécnicas como o tipo de rocha e solo e características estruturais como fraturas, falhas, juntas e foliações, são importantes no estudo dos 22

35 processos deflagradores de movimentos de massa. Estes fatores tem implicação direta na suscetibilidade dos movimentos de massa Diferentes tipos de litologias têm diferentes tipos de comportamentos quanto à permeabilidade e, portanto, o tipo de drenagem e textura, além da resistência ao intemperismo. A presença de fraturas, falhas, juntas e diáclases formam planos de descontinuidades com menos resistência, gerando caminhos preferenciais para infiltração e circulação de águas, desenvolvendo processos erosivos e possivelmente movimentos de massa Geomorfologia Em relação aos aspectos associados ao relevo, os fatores de cunho geomorfológico englobam parâmetros (morfométricos) tais como: declividade, forma da encosta, área de contribuição, orientação da encosta, espessura do solo, simetria do vale e elevação. Dentre estes parâmetros, a declividade tem sido utilizada como o principal parâmetro de caráter topográfico incorporado aos estudos de movimento de massa (Fernandes et al., 2001). Christofolletti (1980), também destaca que a declividade tem grande importância nos processos geomorfológicos; para este autor, declividades acima de 30º são aquelas que apresentam risco de deslizamento. Além da declividade, a curvatura vertical e horizontal também são parâmetros importantes. A curvatura vertical se refere ao caráter divergente/convergente dos fluxos de material sobre o terreno quando analisados em projeção horizontal. A combinação de ambas caracteriza a forma do terreno (Schimidt et al., 2003 apud. Bispo et al., 2009). Existem três tipos básicos de formas das vertentes: côncavas, convexas e retilíneas (Figura 30). O estudo das formas das encostas é uma importante ferramenta na identificação de locais de possíveis ocorrências de movimentos de massa. A Figura 31 exibe a direção e sentido do fluxo das correntes de acordo com a curvatura das encostas. Fig.30 Fig.31 Figura 30: Formas de vertentes: LL - retilínea, LX - convexo-retilínea, LV côncavo-retilíneo, XL retilíneo-convexo, XX convexo, XV côncaco-convexo, VL retilíneo-côncavo, VX convexocôncavo, VV côncavo (Fonte: Adaptada de Chorley et al., (1984); Figura 31: Direção e sentido do fluxo das correntes de acordo com a curvatura das encostas (Fonte: Grohmann, 2008). 23

36 Para Sidle et al., (1985 apud. Bonuccelli, 1995) a maior influência da forma das encostas nos movimentos de massa se refere à distribuição da umidade. Em encostas com forma convexa, a água subterrânea é dispersa e as pressões neutras são menores do que em outros locais. Já em encostas côncavas tende a concentrar a água de recarga, assim, são mais propícias a apresentarem elevação do nível freático e a desenvolver pressões neutras mais elevadas. Em relação à orientação das encostas, Marcelino (2004), destaca que afeta indiretamente a resistência ao cisalhamento em virtude de estar intimamente relacionada à presença de umidade e de cobertura vegetal Vegetação A retirada da cobertura vegetal de encostas é fator que pode acarretar os movimentos de massa. O solo é exposto sem a vegetação, tonando-se vulnerável à infiltração e diminuindo a proteção contra o splash, impacto das gotas de chuva no solo, que altera os materiais acelerando sua desagregação. As raízes da vegetação desempenham um importante papel no controle do escoamento superficial e na infiltração das águas no solo, diminuindo a excessiva penetração da água no subsolo mais profundo. Os movimentos de massa em áreas com vasta cobertura vegetal ocorrem apenas em encostas muito íngremes e em decorrência de uma alta pluviosidade (Herrmann et al., 2004). No entanto, Gray e Laser (1992 apud. Infanti Jr e Fornasari Filho, 1998) destacam que a vegetação pode ter um efeito desfavorável nas encostas. Para os autores, a vegetação pode desempenhar um efeito alavanca e cunha. O primeiro está relacionado à força cisalhante transferida pelos troncos das árvores ao terreno quando as copas são atingidas pelo vento. Já o efeito cunha corresponde a pressão lateral causada pelas raízes das árvores ao penetrar em fendas, fissuras e canais no solo ou na rocha. Além destes efeitos, a vegetação pode auxiliar nas movimentações pela sobrecarga vertical causada pelo peso das árvores Precipitações O principal agente causador dos movimentos de massa é a água, desta forma, a maioria das movimentações de encostas ocorre em períodos de chuva. A ação da água pode ocorrer através da elevação do grau de saturação nos solos, diminuindo a resistência, especialmente as parcelas de resistência relacionadas às tensões capilares e às ligações por cimentos solúveis ou sensíveis à saturação (IPT, 1991). As principais formas de atuação da água no solo são o aumento do grau de saturação do solo reduzindo a coesão; a elevação da lâmina d água favorecendo o encontro com a frente de saturação; o aumento do peso da massa detrítica, o aumento de pressões hidrostáticas em planos de descontinuidades da rocha e do solo e o estabelecimento de fluxo subterrâneo nas zonas de contato entre o solo e a rocha (Fiori, 1995). Para Herrman et al., (2004) a alta pluviosidade constitui um dos principais deflagradores de movimentos de massa nas encostas de equilíbrio crítico, mas estes não ocorrem somente com índices pluviométricos excepcionais. O tempo de duração das chuvas, a condutividade hidráulica dos solos e a variação do grau de saturação também devem ser considerados. Nesta perspectiva, Fernandes e Amaral (1996) destacam que tanto as precipitações anômalas quanto as contínuas podem contribuir para a ocorrência de movimentos de massa nas encostas, ambas causando a saturação do solo. Esta saturação diminui a força de coesão no 24

37 contato rocha-solo e a resistência deste material à erosão, favorecendo o aumento das tensões cisalhantes. Em 2011/2012 no estado do Rio de Janeiro, o DRM (Departamento de Recursos Minerais) elaborou o Protocolo do Plano de Contingência. Este protocolo consistia no acompanhamento de dados de chuva do INEA (Instituto Estadual de Ambiente) e nas previsões das chuvas do SIMERJ (Sistema de Meteorologia do Estado do Rio de Janeiro). No protocolo há a indicação a mobilização da equipe técnica sempre que ocorria chuva acumulada (72h) + previsão (24h) = 115mm e comunicação ao CESTAD (Centro Estadual de Gestão de Desastres) sobre o posicionamento do DRM: Alerta - chuva acumulada (01 mês) + Previsão (24h) = 270mm e Alarme - chuva acumulada (23h = 70mm) + Previsão (01h = 30mm). Constatada a situação de emergência é organizada uma base de operações em um hotel, em uma ou mais cidades, contato imediato e urgente com a(s) COMDEC(s) (Coordenadoria Municipal da Defesa Civil), integração ao Gabinete de Crise Local, definição de responsabilidades no atendimento emergencial. Neste caso as prioridades são a elaboração de um plano de emergência frente a escorregamentos generalizados, utilização dos mapas ou cartas de risco e a vistoria dos pontos indicados como abrigos temporários Pedologia A espessura do manto de alteração é condicionada fortemente pelo substrato litológico e pelos sistemas de fraturas e diaclases. Quando a quantidade de água infiltrada é maior que a vazão, ocorre a saturação e diminuição da coesão do material. A supersaturação dos solos pela água promove a diminuição da resistência ao cisalhamento, ocasionando a movimentação do material intemperizado (Bigarella, 2003). Para Fiori (1995) os solos podem sofrer a ação dos processos erosivos de acordo com a sua textura, estrutura, permeabilidade e densidade. A textura está relacionada à proporção relativa das partículas sólidas no solo, influenciando a capacidade de infiltração e absorção de águas das chuvas (Marcelino, 2004). A estrutura corresponde ao arranjo espacial das partículas no solo, influenciando o direcionamento e velocidade de infiltração da água (Fiori, 1995). Augusto Filho (1998) destaca que as encostas côncavas e retilíneas apresentam menores espessuras de solo em relação às encostas convexas, sendo mais favoráveis a movimentações translacionais, que envolvem uma fina camada de solo. No domínio da Serra do Mar, constituído essencialmente por rochas cristalinas, predominam latossolos vermelho-amarelos e vermelho-escuros eutróficos e distróficos e, subordinadamente, cambissolos álicos. A Figura 32 ilustra o mapa de solos da região de estudo. 25

38 Figura 32: Mapa de solos da área de estudo (Fonte: Ação antrópica A ação antrópica nas encostas com a ocupação desordenada e a construção de moradias é um importante fator que contribui para a ocorrência de movimentos de massa. A retirada de material das encostas para a implantação de fundações juntamente ao aumento de peso sobre a estrutura das encostas, leva ao aumento da pressão nos materiais da mesma, podendo causar movimentações. Campos (2001) salienta que a relação entre o homem e o ambiente é complexa e recíproca. O ambiente exerce influência sobre o homem, que por sua vez influencia o ambiente através de suas atividades. Estas, ao serem realizadas de forma negligente e desordenadas, conduzem a ricos. Desta forma, nem sempre os desastres naturais são condicionados a causas exclusivamente naturais, ou seja, muitas vezes encontra-se relacionados com fatores sociais. Em relação às causas dos movimentos de massa, Macedo e Santoro (2001) destacam que quando a população constrói moradias nas encostas, ela realiza cortes e aterros, desmatamentos, despeja a água utilizada no próprio solo, joga lixo e entulho nas encostas e cultivam plantas impróprias para o loca, como bananeiras. Todas essas alterações potencializam a ocorrência de movimentos de massa. 26

39 5 - Análise das Principais Metodologias Aplicadas Atualmente na Geração de Mapas de Suscetibilidades de Deslizamentos A gestão de áreas de risco é indispensável na prevenção de desastres naturais. Para se elaborar um sistema metodológico que seja eficiente na prevenção desses desastres é necessária a avaliação dos problemas através do mapeamento de diferentes graus de risco, objetivando a adoção de medidas preventivas e corretivas. Na Figura 33 é exibido um fluxograma mostrando a metodologia para decisões relativas ao planejamento urbano e medidas de conservação ambientais. Figura 33: Fluxograma com a metodologia para decisões relativas ao planejamento urbano e medidas de conservação ambientais. Neste trabalho, serão apresentados a seguir as metodologias recentes do Ministério das Cidades/IPT de 2011 e a metodologia JTC1 (Joint Technical Committee 1 Landslides and Engineered Slopes) (JTC-1, 2010). A primeira será abordada principalmente por ser de âmbito nacional, indicada pelo Ministério das Cidades, do Governo Federal Brasileiro. A segunda será apresentada por se tratar de metodologia atualizada internacionalmente, que traz orientações de interferência do zoneamento de suscetibilidade de deslizamento para o planejamento de uso do solo, se apresentando como importante contribuição que poderá atuar nos processos de mapeamento da atualidade. 5.1 Metodologia do Ministério das Cidades O poder público federal adotou políticas específicas para a gestão de risco e prevenção a acidentes naturais devido à ocorrência de diversos deslizamentos em encostas nos últimos anos no Brasil. O Ministério das Cidades, através do Programa Urbanização, Regularização e Integração 27

40 de Assentamentos Precários, implantou a Ação de apoio a programas municipais de redução e erradicação de riscos. Para atender a população que reside em áreas suscetíveis, o programa determina que cada município deve elaborar planos municipais de redução de risco, assim como, projetos de estabilização de encostas. O Ministério das Cidades e o IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo) publicaram o livro Mapeamento de Riscos em Encostas e Margens de Rios em O livro tinha como objetivo a elaboração de uma metodologia de mapeamento unificada que permitisse comparar e dimensionar as diversas situações de risco no país. A metodologia também disponibiliza material para o treinando de equipes municipais (Ministério das Cidades, 2007). De acordo com o IPT, para o mapeamento de áreas de risco, destacam-se três tipos diferentes de mapas que serão o resultado do mapa de risco de uma determinada área. São eles: - Mapa de Inventário: é o primeiro a ser elaborado, contendo de modo geral a distribuição espacial dos eventos (tipo, tamanho, forma e estado de atividade) e ainda informações de campo, fotos, imagens; - Mapa de Suscetibilidade: baseado no mapa de inventário indica a potencialidade de ocorrência de processos naturais e induzidos em áreas de risco. Abordam mapas de fatores que influenciam a ocorrência de eventos, correlação entre fatores e eventos e classificação de unidades de paisagem em graus de suscetibilidade; - Mapa de Risco: baseado nos mapas de inventário e suscetibilidade complementa com informações sobre probabilidade temporal e espacial, tipologia e comportamento do fenômeno, vulnerabilidade dos elementos sob riscos, custos dos danos e aplicabilidade temporal limitada. Os graus de risco determinados nesta etapa irão nortear as decisões sobre os processos geológicos naturais ou induzidos, de acordo com a análise dos danos causados pela ocupação e as consequências sócias e econômicas decorrentes. A metodologia desenvolvida para identificar e caracterizar áreas de risco de deslizamentos consiste em: Pré-setorização da área de estudo com parâmetros básicos como a declividade, tipologia dos processos, localização da área ocupada em relação à encosta e a qualidade da ocupação no local (Vulnerabilidade). São feitas fichas que registram informações sobre as evidências de movimentações, presença d água, vegetação etc sobre a região analisada. No livro é apresentado um roteiro onde de acordo com as análises realizadas é determinado o grau de risco da área em questão. E etapa seguinte consiste na hierarquização dos graus de risco do local como: R1 Baixo ou sem risco; R2 Médio; R3 Alto; R4 Muito alto (Ministério das Cidades, 2007). É nesta etapa que pode ocorrer à retirada dos moradores do local de acordo de acordo com as análises realizadas. Com o propósito de identificar e caracterizar áreas sujeitas aos riscos de acidentes naturais, o Ministério das Cidades fornece o treinamento de equipes técnicas destes municípios. É uma característica da metodologia a adoção de uma linguagem comum e unificada. 5.2 Metodologia do Joint Technical Committee (JTC-1) O Comitê Técnico Unificado de Escorregamentos de Terra e Taludes de Engenharia (JTC1- Joint Technical Committee 1 - Landslides and Engineered Slopes), das Associações Internacionais ISSMGE (International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering), IAEG (International Association for Engineering and the Environment) e ISRM (International Society for Rock Mechanics) reuniram especialistas de vários países para, em consenso, definir passos a serem tomados em um mapeamento de risco (Lacerda, 2010). A proposta da metodologia consistiu na elaboração de um manual anual para o zoneamento de áreas de suscetibilidade, perigo e de risco de deslizamento. Foi incluído no manual determinadas considerações sobre perigos de deslizamentos, no uso do solo e no planejamento de respostas de emergências para a segurança pública e para a realização de projetos seguros de engenharia. O manual tem como característica o destaque para a adoção de métodos quantitativos para o zoneamento dos deslizamentos em relação ao risco e perigo, possibilitando a comparação com outros riscos e perigos. 28

41 O JTC1 foi elaborado com objetivo de padronizar uma metodologia que pudesse ser adotada universalmente (Lacerda, 2010). Segundo Lacerda (2010), o Manual do JTC1 fornece: - Definições e terminologia unificada para uso internacional, em zoneamentos de suscetibilidade, perigo e risco; - Descrição dos tipos e níveis de zoneamento de escorregamentos; - Orientação sobre os locais onde são necessários o zoneamento de escorregamentos e o planejamento de uso do solo levando em conta os escorregamentos; - Definições de níveis de zoneamento e escalas sugeridas para mapas de zoneamento levando em consideração as necessidades e objetivos de planejadores de uso do solo e reguladores além do propósito do zoneamento; - Orientação sobre a informação requerida para diferentes níveis de zoneamento levando em conta os vários tipos de escorregamento; - Conselhos sobre as qualificações necessárias das pessoas que realizam o zoneamento de escorregamentos e conselhos sobre a preservação de um relatório para consultores conduzirem o zoneamento de escorregamentos e planejamento de uso do solo. Para a elaboração de um zoneamento eficiente é destacado a importância de se conhecer o processo que levam ao deslizamento na encosta, assim como as características geotécnicas. Os níveis de suscetibilidade, perigo e risco são classificados em básicos, intermediários ou avançados, relacionando as atividades que são envolvidas no processo e o nível em que se enquadra a avaliação. De acordo com o JTC1, os tipos de zoneamento de deslizamentos, são os seguintes: - Zoneamento de Suscetibilidade: análise das áreas com o potencial de sofrerem um escorregamento no futuro; - Zoneamento de Perigo: considera os resultados do zoneamento de suscetibilidade e acrescenta freqüência determinada para os escorregamentos potenciais; - Zoneamento de Risco: considera os resultados do zoneamento de perigo e analisa os dados em potencial a pessoas (probabilidade anual de perda de vidas), a propriedades (valor anual de perda de propriedades) e fatores de meio ambiente (valor anual de perda) para elementos de risco, levando em consideração a probabilidade vulnerabilidade espaço-temporais. O zoneamento do deslizamento é realizado definindo-se os parâmetros mínimos ou máximos para delinear zonas de uso do solo. Para isto, destaca-se a participação de técnicos capacitados (engenheiro geólogo ou geotécnico), para acompanhar o estudo do zoneamento de deslizamentos e aplicação dos resultados para o planejamento do uso do solo. 5.3 Riscos na Cartografia de Risco Sobre a cartografia ter a confiança cega da população em geral, em que uma informação geográfica seja verdadeira é, sem dúvida, um erro que pode ser danoso para os usuários e produtores dos dados. Primeiro porque o produtor da informação geográfica pode ter tomado decisões espaciais inadequadas e os dados são susceptíveis a julgamentos. Uma compreensão básica de como e por que os mapas devem aumentar sua credibilidade e suportar a abordagem 29

42 crítica a esta fonte de informação é aqui analisada. No estudo preliminar para se produzir um mapa, o pesquisador deve sempre começar tendo em mente qual é a mensagem que ele deseja transmitir. Com base nesta resposta, deve ser considerado o desenho, a escala de representação, o tipo de mapeamento, o conteúdo a ser incluído, como serão representadas as informações, a apresentação geral do documento, etc. Todas as escolhas feitas pelo pesquisador na elaboração do mapa devem estar de acordo com a mensagem a ser passada, caso contrário, corre-se o risco do mapa apresentar uma mensagem confusa ou inconsistente com sua finalidade. No mapeamento temático, além da escolha da divisão territorial, o pesquisador deve decidir o número de classes e a utilização de um método de diferenciação (amplitudes, progressões aritméticas e geométricas, frequência, padronização, médias, limiares observados, etc). As informações selecionadas são outra preocupação do pesquisador incumbente. A sobrecarga de informações pode afetar a comunicação na mensagem, assim, o pesquisador deve selecionar, a partir dos elementos considerados, o que pode representar. Se a escala de mapeamento é muito pequena, a representação de objetos espaciais vai dar origem a um exagero do tamanho dos elementos ou uma simbolização em ponto ou linear. O pesquisador também deve determinar o valor semântico que ele usa para definir seus objetos. A escolha da escala da projeção, símbolos, técnicas de escrita, tais como a generalização ou a utilização de cores, a seleção de variáveis, métodos espaciais ou de classificação, todas estas escolhas levam produção da mensagem gráfica final. O risco de informação, seja acidental ou deliberada, é muito real. Portanto, os usuários e produtores de informações geográficas devem estar cientes das vantagens e limitações do meio que usam. A validação da mensagem do mapa deve ser considerada essencial, não somente para o cartógrafo, que deve assegurar a qualidade da mensagem que ele fornece, mas especialmente para os usuários que não desejam correr o risco de serem manipulados ou mal informados. A melhor maneira de se validar o conteúdo é saber sobre os detalhes do seu desenvolvimento. No entanto, é algo quase impossível se a pessoa não for a contratante ou o editor dos mapas. Os cientistas não ficaram indiferentes acerca deste problema, assim surgiram os conceitos de confiabilidade (Onsrud, 1999) e gestão da incerteza (Hunter, 1999) na informação geográfica. A questão da qualidade dos dados espaciais é abordada por muitos autores (Aronoff, 1989; Griffin, 1995; Guptill e Morrison, 1995, Shi et al., 1999). Existe um consenso em que consideraram seis componentes que são suficientes para descrever adequadamente a qualidade dos dados espaciais. São eles: Árvore de decisão, consistência lógica, precisão geométrica, precisão semântica, integridade e atualidade. Qualquer mapa final que transmite informações geográficas deve atender a estes critérios de qualidade. Sem um banco de dados associado a qualidade, a localização não pode ser usado de forma válida Por analogia, seria como o uso de um carro sem um certificado de registo, sem indicação de quilometragem, sem nenhum controle sobre os pneus, óleo, etc (Cornélis & Billen (2011). Se, como ainda é o caso, dos usuários não terem acesso a estas informações sobre a qualidade do mapa, se faz necessário o estudo das fontes, comparar o conteúdo do mapa com outros mapas ou outras fontes de informação. Sem isto, o que se faz não é mais do que fazer confiar no cartógrafo e/ou em seu contratante e esperar não ser muito manipulado com as informações fornecidas. 30

43 6 - Sensoriamento Remoto A palavra sensoriamento deriva da palavra sensor, que significa captação, obtenção. Remoto leva a pensar em algo distante. Dessa forma o Sensoriamento Remoto refere-se à obtenção de dados à distância, ou seja, sem contato físico entre o sensor e a superfície terrestre. O sensoriamento remoto não se trata apenas da obtenção de dados, mas também do seu posterior tratamento. Novo (1989) define sensoriamento remoto como a utilização conjunta de modernos sensores, equipamentos para processamento de dados, equipamentos de transmissão de dados, aeronaves, espaçonaves, etc; com o objetivo de estudar o meio ambiente terrestre através do registro eletromagnético e as substâncias componentes do planeta terra em suas mais diversas manifestações. Trata-se, portanto, de uma técnica de se adquirir informações sobre a superfície da Terra por meio da captação da energia refletida ou emitida pela superfície, a qual é gravada e processada para ser analisada nas mais diversas áreas. As imagens de sensoriamento remoto, devido à sua natureza digital, são constituídas por um arranjo de elementos na forma de uma malha ou grid. Cada célula ou grid desta malha tem sua localização definida na imagem através de um sistema de coordenadas do tipo linha e coluna, representado por X e Y. Cada célula/grid é também chamada de pixel. Também existe o atributo Z da imagem, correspondente ao nível de cinza de cada pixel. Portanto, cada imagem digital corresponde a uma matriz (Crosta, 1992). Os sensores remotos estão classificados quanto à fonte de energia, em duas categorias: os ativos e os passivos. Os sensores ativos são os que produzem sua própria energia e os passivos são os que dependem de uma fonte externa de energia. Como exemplo de produtos obtidos por sensores passivos, pode-se citar as fotografias aéreas e as imagens de satélites e, como exemplo de produtos obtidos por sensores ativos, e.g. as imagens de radar (Novo, 1995). O sistema de aquisição de dados por sensoriamento remoto é composto por três elementos fundamentais: fonte de energia eletromagnética, sensor que tem a capacidade de transformar a energia proveniente do alvo/objeto em sinal e por um analisador que converte as diferentes intensidades de sinais em informações. A metodologia do sensoriamento remoto pode ser dividida em duas fases: Aquisição e Análise. A fase de aquisição está relacionada com o processo de detecção e registro da informação e a da análise é constituída do tratamento e da interpretação dos dados obtidos. Os principais sensores utilizados para a aquisição de imagens por sensoriamento remoto são o LANDSAT 7 e 8, IKONOS, JERS 1, CBERS, ASTER, MODIS, IRS, EROS A, RADARSAT, SPOT 1, 2, 3, 4 e 5, KOMPSAT, ERS 2, SAC-C, e ORBVIEW Aplicações do sensoriamento remoto O sensoriamento remoto tem por objetivo estudar o ambiente terrestre através do registro e da análise das interações entre a radiação eletromagnética e os componentes do planeta Terra. As principais aplicações do sensoriamento remoto concentram-se no monitoramento ambiental, de uso do solo, de processos geomorfológicos, na área da agricultura, no mapeamento geológico e na pesquisa mineral, entre outros (Novo, 1995). O sensoriamento remoto pode ser utilizado para a identificação e caracterização de movimentos de massa, e permite a análise de áreas extensas, com baixa relação custo/benefício, e ainda permite obter séries históricas de imagens da área estudada, obtendo informações à distância (Marcelino, 2003). 31

44 As técnicas de sensoriamento remoto também podem ser utilizadas para estudos urbanos. São bastante úteis no monitoramento, na tomada de decisões e na obtenção de dados populacionais (Pereira, 2003) Geoprocessamento e Sistemas de Informação Geográfica (SIG) Devido à popularização das técnicas de geoprocessamento, têm ocorrido algumas confusões acerca dos termos geoprocessamento e Sistemas de Informações Geográficas, que vêm sendo utilizados como sinônimos quando, na verdade, dizem respeito a coisas diferentes. O Geoprocessamento é um termo amplo, que engloba diversas tecnologias de tratamento e manipulação de dados geográficos, através de programas computacionais. Dentre essas tecnologias, se destacam: o sensoriamento remoto, a digitalização de dados, a automação de tarefas cartográficas, a utilização de Sistemas de Posicionamento Global (GPS) e os Sistemas de Informações Geográficas (SIG). Portanto, o SIG é umas das técnicas de geoprocessamento, a mais ampla delas, uma vez que pode englobar todas as demais, mas nem todo o geoprocessamento é um SIG. Os SIGs são sistemas de computador para o gerenciamento de dados espaciais, georeferenciados, interelacionados e ligados a diferentes funções, exercendo tarefas de entrada, manipulação, transformação, visualização, buscas, análises modelagem e saída; ao lado do Processamento Digital de Imagens (Bonham-Carter, 1994). Segundo Câmara et al., (1996), os SIGs possibilitam a integração em uma única base de dados, de informações geográficas provenientes de diversas fontes; e permitem a recuperação, manipulação e visualização destes dados, por meio de algorítmos de manipulação e análises. As diferentes definições de SIG mostram a diversidade de usos e visões sobre esta tecnologia e apontam para uma perspectiva interdisciplinar de sua utilização (Figura 34). Figura 34: Representação de possibilidades de entradas de informação num SIG. (Fonte: Macedo, 1998). Segundo Bonham-Carter (1994), SIGs são constituídos por diversas fases de trabalho. São elas: aquisição de dados, processamento, gerenciamento, manipulação e análise e geração de produto. Estas fases de trabalho seguem representadas na Tabela 6. 32

45 Tabela 06: Representação das fases dos SIGs (Fonte: Bertagna, 1999). A utilização do SIG torna as análises bem mais flexíveis e rápidas. As variáveis podem ser retiradas ou acrescentadas ao processo, à forma de cruzamento de dados pode ser alterada, propiciando diferentes tipos de abordagem para um mesmo problema. Um importante aspecto do uso do SIG é a possibilidade em produzir novas informações a partir de informações geográficas Funções e Objetivos de um SIG Os SIGs viabilizam pesquisas em gerais como p.e., a análise da qualidade da água em um determinado local, a análise da distribuição populacional em uma determinada área, etc. O principal objetivo dos SIGs é fornecer suporte em decisões a serem tomadas com base em dados espaciais, como na exploração de minérios, necessidade de remediação de uma área contaminada, proporcionando uma seleção de prioridades em ambos os casos. Os SIGs podem ter aplicações sócio-econômicas, com o objetivo de planejamento, tais como uso da terra, ocupação humana e atividades econômicas, como indústrias. Existem as aplicações ambientais, verificando-se clima, gerenciamento florestal, poluição e o uso dos recursos naturais. E ainda as aplicações de gerenciamento, que envolvem planejamento de tráfego urbano, planejamento e controle de obras públicas e planejamento da defesa civil (Câmara et al., 1996). Scholten & Stillwell (1990) definem três funções principais possibilitadas por um SIG que requerem vários componentes, de acordo com o objetivo pretendido. A primeira função é o armazenamento, manejo e integração de grandes quantidades de dados referenciados espacialmente. Um dado espacialmente referenciado pode ser concebido como contendo dois tipos de informações, dados de atributos e dados de localização (Figura 32). Dados cartográficos ou de localização são coordenadas de pontos (nós) bi ou tridimensionais, linhas (segmentos) ou áreas (polígonos). Dados descritivos ou não-localizados são características (feições) ou atributos de pontos, linhas ou áreas. Estes dados podem ser obtidos de uma variedade de fontes. 33

46 Figura 35: Informações dos dados espaciais (Fonte: adaptada de Scholten & Stillwell, 1990). A segunda função principal do SIG é prover meios para realizar análises relacionadas especificamente a componentes geográficos dos dados. As operações mais comuns são a pesquisa de dados e a busca de informações de acordo com algum critério de seleção (por exemplo, pela localização, proximidade, tamanho, valor), e a análise espacial que envolve modelagem e análise de padrões espaciais e de relacionamento de dados. A terceira função principal envolve a organização e o manejo de grandes quantidades de dados e a forma como estas informações podem ser facilmente acessadas por todos usuários. Um SIG precisa ser ágil para exibir dados em mapas de boa qualidade. Os mapas inicialmente feitos à mão são agora um produto implícito de todo trabalho feito dentro do SIG. Entretanto, para diferentes propósitos, outras formas de apresentação dos dados (gráficos e tabelas) algumas vezes são necessárias para uso combinado com os mapas. 6.4 Visão Geral dos Aplicativos Empregados Para a geração dos mapas, foram utilizados os aplicativos ArcGIS 10.0 e ENVI 4.7. A seguir será feita a descrição destes dois aplicativos Ambiente ArcGIS O ArcGIS é um pacote de aplicativos da ESRI (Environmental Systems Research Institute) de elaboração e manipulação de informações vetoriais e matriciais para o uso e gerenciamento de bases temáticas. O ArcGIS disponibiliza em um ambiente de SIG uma gama de ferramentas de forma integrada e de fácil utilização. A plataforma ArcGIS baseia-se na estrutura de três aplicativos: ArcCatalog, ArcMap e ArcToolbox. A versão utilizada neste estudo foi o ArcGIS ArcCatalog Este aplicativo permite a gestão das informações geográficas, ou seja, é um gerenciador de arquivos, onde se inicia muitos projetos de gestão de dados geográficos. O ArcCatalog é o local onde se é possível criar e manejar arquivos e pastas, possui funcionalidades similares ao Windows Explorer, na realização de tarefas como: visualizar, copiar, mover, recortar, renomear, deletar, etc., ou ainda funções espaciais específicas como: criar e editar metadados, visualizar o conteúdo dos dados espaciais e tabelas, conectar-se a servidores de dados espaciais, além da 34

47 interação com os outros módulos. Ainda no ArcCatalog é possível fazer pesquisas para localizar os dados, baseadas no nome, no local ou nos metadados. Uma representação da janela de trabalho do ArcCatalog segue abaixo na Figura ArcMap Figura 36: Janela de trabalho do ArcCatalog. O ArcMap constitui um aplicativo de visualização, análise, edição e exportação de mapas. É nele que será definida a informação a ser estudada e a forma de visualização, sendo que, neste local qualquer conjunto de dados (geográficos e/ou alfanuméricos) são acrescidos em formato de layer. O ArcMap é um conjunto de layers de informação no qual é possível executar um conjunto de funcionalidades. Um layer representa um conjunto homogêneo de entidades geográficas existente numa determinada fonte. Como exemplo podemos citar que numa sessão ArcMap pode existir um layer representando as unidades os estados de um país, outro que represente a rede de drenagem, outro representando as rodovias, entre outros. Uma representação da janela de trabalho do ArcMap segue abaixo na Figura 37. Figura 37: Janela de trabalho do ArcMap. 35

48 ArcToolbox O ArcToolbox é o aplicativo de geoprocessamento propriamente dito, ou seja, é nele que é disponibilizado acesso a todas as funcionalidades de processamento de dados. Ele oferece mais de 100 ferramentas para este tipo de utilização, sendo usado na análise de informações georeferenciadas conforme o interesse da pesquisa. Grande parte das ferramentas disponíveis neste módulo propõe-se a resolver questões como conversão entre formatos de dados, execução de operações de análise espacial, operações de transformação de coordenadas entre diferentes sistemas e operações de construção de topologia. A Figura 38 representa o ArcToolbox com seu conjunto de funcionalidades. Figura 38: Janela do ArcToolbox com seu conjunto de funcionalidades Ambiente ENVI O aplicativo ENVI é um conjunto de ferramentas profissionais para análise e processamento de imagens geoespaciais, que permitem extrair informação de imagens para qualquer tipo de utilização. Este programa possibilita interações gráficas entre as funções e os dados com grande facilidade. O aplicativo possui várias ferramentas capazes de extrair diversos produtos das imagens da SRTM, semelhantes aos produtos também extraídos através do aplicativo ArcGIS, além de inúmeras funções relacionadas ao processamento de imagens. A versão utilizada neste estudo foi o ENVI 4.7. A Figura 39 representa a janela de trabalho do aplicativo ENVI 4.7. O ENVI proporciona ferramentas de pré-processamento automáticas que permitem a preparação rápida e fácil de imagens para visualização ou análise. Suporta mais de 70 formatos de imagem diferentes. O ENVI disponibiliza uma interface de utilizador fácil de usar. É possível visualizar grandes quantidades de dados e metadados, comparar imagens visualmente, criar visualizações 3D, explorar assinaturas espectrais, entre outros. Permite ainda importar layers do ArcGIS e manter a mesma simbologia. 36

49 O ENVI disponibiliza um conjunto completo de ferramentas. Em relação à análise de dados, o aplicativo tem as seguintes funcionalidades: Criação de estatísticas geoespaciais, cálculo de estatísticas, extração de objetos lineares, análise de imagens RADAR, cálculo das componentes principais, detecção de alterações, medição de objetos, modelação topográfica, aplicação de filtros comuns e definidos pelo utilizador e aplicação de álgebra de bandas. A análise espectral é um dos principais enfoques do ENVI. Estão à disposição as seguintes funcionalidades: classificação supervisionada e não supervisionada, identificação de assinaturas espectrais utilizando bibliotecas robustas, detecção e identificação de alvos, identificação de objectos de interesse, análise e mapeamento de materiais de interesse, análise ao nível do pixel e do subpixel e ferramentas de pós-classificação para refinar resultados. Figura 39: Janela de trabalho do ENVI

50 7 - Montagem da Base de Dados Para a geração dos mapas, foi necessária uma base de dados previamente estabelecida. Esta base foi constituída de informações necessárias para a análise geológica, como se segue: dados SRTM, utilizados na construção de um Modelo Digital de Elevação (MDE), o qual nos permite obter informações em três dimensões espaciais (x, y, z) para a geração dos mapas de orientação das vertentes, mapa de declividade e mapa hipsométrico; e uma base litológica, para a construção do mapa litológico. 7.1 Modelo Digital de Elevação (MDE) Os dados da Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) resultam de uma missão espacial realizada pela NASA (National Aeronautics and Space Administration), NIMA (National Imagery and Mapping Agency), DLR (Agência Espacial Alemã) e ASI (Agência Espacial Italiana), usando a nave Endeavour. O GeoPortal CGIAR-CSI fornece dados digitais de elevação SRTM de 90m para o mundo inteiro, gratuitamente. Os dados digitais de elevação, originalmente produzidos pela NASA, são um aprimoramento no mapeamento digital e oferece um grande avanço na acessibilidade de dados de elevação de alta qualidade para porções significativas do globo terrestre. Modelos de elevação digital abrangendo todos os países do mundo estão disponíveis para download neste site. Esses arquivos estão disponíveis para download em ambos Arc-Info formato ASCII e como GeoTiff para uma fácil utilização em aplicações de SIG e Sensoriamento Remoto. Todas as imagens são produzidas de um conjunto de dados sem emendas para permitir uma fácil mosaicagem. O site do GeoPortal CGIAR-CSI é mostrada abaixo (Figura 40). Figura 40: Layout do GeoPortal CGIAR-CSI ( Passo-a-Passo para a Aquisição de Dados Utilizados na Confecção do MDE. Para adquirir uma base de dados SRTM, visando confeccionar um MDE foi acessado o site e clicado em SRTM Data Search and Downloads. No browser do 38

51 computador será mostrada a imagem abaixo (Figura 41). As opções 1.Select Server e 2.Data Selection Method devem ser mantidas como estão. Na opção 3.Select File Format o usuário pode escolher o tipo de formato do MDE, GeoTiff ou ArcInfo ASC II. No quadro com o mapamundi logo abaixo da opção 3.Select File Format, o usuário deve escolher a área de interesse para a aquisição do MDE com um click acima da suposta área. A área de estudo desta monografia é o sudoeste do estado do Rio de Janeiro. Desta forma o passo-a-passo será descrito e mostrado de acordo com esta área de interesse. Após o click na área de interesse, esta ficará azul como mostrado na figura 41. Após a escolha da área o usuário deve clicar em Click Here to Begin Search para pesquisar a área de interesse. A Figura 42 ilustra o resultado da pesquisa. Em seguida, deve-se clicar em Data Download para fazer o download do MDE da área escolhida. Figura 41: Layout da opção SRTM Data Search and Downloads e a área de estudo selecionada no círculo vermelho. ( Figura 42: Resultado da pesquisa da área de estudo deste trabalho ( 39

52 O arquivo disponível para download está em formato de zip. Dentro deste arquivo zip se encontra um bloco de notas com as informações da versão, distribuição e citações e o MDE com as extensões hdr, tfw e tiff ou prj de acordo com a opção 3.Select File Format escolhida pelo usuário, entre GeoTiff ou ArcInfo ASC II, respectivamente Preparação da Imagem A imagem tiff adquirida compreende a parte de interesse do estudo, além de outras áreas que não fazem parte do estudo (Figura 43). Desta forma, a imagem foi cortada, restringindo-a somente a parte de interesse do estudo. Para a execução do corte, foi utilizado o aplicativo ENVI 4.7. Para tal execução, foi aberta a imagem tiff no ENVI 4.7 e em seguida acessada a opção File > Open Image File > Selecionada a imagem > Ok > Selecionada a imagem na janela Available Bands List > Load Band (Figura 44). Figura 43: Imagem tiff adquirida no site com a área de interesse do estudo e outras áreas que não fazem parte do estudo. Figura 44: Imagem tiff carregada no aplicativo ENVI

53 Após a imagem tiff ter sido carregada foi realizado o procedimento de corte da mesma. Assim, foi acessada a opção Basic Tools > Resize Data (Spatial/Spectral) > Selecionada a Imagem Tiff > Spatial Subset > Map. Na janela Spatial Subset by Map Coordinate que se abriu foram colocadas as coordenadas de latitude e longitude da área de estudo e dado Ok (Figura 45). Na janela Resize Data Parameters que abriu após o Ok, foi selecionada a opção Memory no campo Output Result to e dado Ok (Figura 46) para observar como a imagem ficou após o recorte. Na janela Available Bands List foi selecionada a imagem recortada e carregada em Load Band. Assim, foi possível observar no ENVI 4.7 que a área foi recortada com êxito, correspondendo exatamente a área de interesse do estudo (Figura 47). Após o recorte da imagem tiff, a mesma foi salva acessando a opção File > Save File As > TIFF/GeoTIFF > Selecionada a imagem na janela Output to TIFF/GeoTIFF Input Filename > Ok > Escolhido onde salvar e seu nome > OK. Desta forma foi gerado um arquivo tiff da imagem e um arquivo tfw com as informações da imagem recortada. A nova imagem tiff recortada, compreende somente a área de interesse do estudo, é mostrada abaixo (Figura 48). Fig.45 Fig.46 Figura 45: Coordenadas de latitudes e longitudes da área de estudo na janela Spatial Subset by Map Coordinate para ser realizado o corte; Figura 46: Opção Memory no campo Output Result to da Janela Resize Data Parameters. Fig.47 Fig.48 Figura 47: Imagem recortada carregada no aplicativo ENVI 4.7 ; Figura 48: Imagem tiff recortada compreendendo somente a área de interesse do estudo. 41

54 7.2 Base Litológica A base litológica foi adquirida através site O download foi realizado acessando a opção Downloads > Arquivos Vetoriais (Figura 49), onde foi aberta uma nova sessão, e então, acessado Carta de geodiversidade do Brasil ao milionésimo > SF.23 Rio de Janeiro (Figura 50), cuja qual abrange a área do estudo. O arquivo é fornecido em formato zip. Este arquivo zip é composto por um arquivo txt, com a escala e data de extração da tabela de atributos e as pastas Estrutura, Hidrografia e Litologia com seus respectivos vetores. Figura 49: Site onde foi adquirido o vetor da área de estudo por download. Figura 50: Escolha da opção SF.23 Rio de Janeiro, cuja qual abrange a área de estudo, na aba Carta de geodiversidade do Brasil ao milionésimo. 42

55 8 Passo-a-Passo Para a Confecção dos Mapas Temáticos 8.1 Mapa de Orientação das Vertentes Para a geração do mapa de orientação das vertentes (aspect) foi utilizado o aplicativo ENVI 4.7. Quando o ENVI 4.7 foi iniciado, foi aberta a imagem tiff da área de estudo através da opção File > Open Image File, na barra de ferramentas do aplicativo (Figura 51). Escolhida a imagem e dado Ok, a janela Available Bands List se abriu, então, foi selecionada a imagem nesta janela e em seguida carregada, realizada pela opção Load Band (Figura 52). Figura 51: Procedimento para abrir imagem através do acesso a opção File > Open Image File, na barra de ferramentas do aplicativo ENVI 4.7. Figura 52: Imagem tiff carregada através do acesso a opção Load Band no aplicativo ENVI

56 Com a imagem já carregada foi acessada a opção Topographic > Topographic Modeling na barra de ferramentas do ENVI 4.7 (Figura 53), assim, a janela Topo Model Input DEM se abriu, a imagem (Band 1) foi selecionada nesta janela e dado Ok (Figura 54). Figura 53: Acesso a opção Topographic > Topographic Modeling para começar a criar o mapa de orientação das vertentes. Figura 54: Imagem Band 1 selecionada na janela Topo Model Input DEM e dado Ok. 44

57 Na janela Topo Model Parameters que se abriu, no campo Select Topographic Measures to compute foi escolhida a opção aspect (orientação das vertentes) e no campo Enter Output Filename foi salva a imagem aspect clicando em Choose, escolhendo o seu diretório e seu nome e dado Ok (Figura 55). Desta forma, foi adicionada na janela Available Bands List a nova imagem aspect, esta, foi selecionada e carregada na opção Load Bands (Figura 56). A imagem carregada é exibida na Figura 57. Fig.55 Fig.56 Figura 55: Seleção da opção aspect no campo Select Topographic Measures to compute da janela Topo Model Parameters, diretório onde a imagem foi salva no campo Enter Output Filename e dado Ok ; Figura 56: A nova imagem criada Aspect (Band 1:Corte.tif) foi adicionada na janela Available Bands List e carregada na opção Load Band. Figura 57: Imagem aspect carregada. 45

58 Após a imagem aspect ter sido carregada, foi preciso classifica-la. Desta forma a imagem foi classificada de acordo com os seguintes critérios: Nordeste: 0º 90º (Azul); Sudeste: 90.1º - 180º (Verde); Sudoeste: 180.1º - 270º (Amarelo); Noroeste: 270.1º º (Vermelho). Nota-se que foram usados valores com casas decimais nos limites das direções (nordeste, sudeste, sudoeste e noroeste), para que não houvesse as repetições de números, evitando, assim que os valores 0, 90, 180, 270 e 360 fossem classificados duas vezes, comprometendo a qualidade do mapa a ser gerado. Para realizar da classificação, foi acessada a opção Overlay > Density Slice... na janela #1 Aspect (Band1:corte.tif):aspect (Figura 58). Assim, a janela Density Slice Band Choice se abriu e foi selecionada a imagem aspect para ser classificada e dado Ok (Figura 59). Em seguida, foi aberta a janela #1 Density Slice exibindo determinados valores com suas respectivas cores no campo Defined Density Slice Ranges (Figura 60). Para a classificação segundo os critérios expostos acima, foi acessada a opção Clear Ranges na janela #1 Density Slice para limpar todos os valores automaticamente escolhidos no campo Defined Density Slice Ranges (Figura 61). Em seguida foi acessada a opção Options > Add New Ranges na janela #1 Density Slice para a colocação dos valores segundo os critérios escolhidos (Figura 62). A Janela Add Density Slice Range se abriu e nos campos Range Start e Range End foram colocados os limites de cada direção e dado Ok (Figura 63). Quando foram adicionados cada direção com os valores citados acima, foi então, acessada opção Apply na janela #1 Density Slice gerando uma imagem com uma composição de cores, classificada de acordo com os critérios escolhidos (Figura 64). Fig.59 Fig.58 Figura 58: Acesso a opção Overlay > Density Slice... na janela #1 Aspect (Band1:corte.tif):aspect ; Figura 59: Seleção da imagem aspect na janela Density Slice Band Choice para ser classificada. 46

59 Fig.60 Fig.61 Figura 60: Janela #1 Density Slice exibindo determinados valores com suas respectivas cores em Defined Density Slice Ranges ; Figura 61: Os valores anteriormente escolhidos automaticamente no campo Defined Density Slice Ranges da janela #1 Density Slice foram excluídos pela opção Clear Ranges. Fig.62 Fig.63 Figura 62: Acesso a opção Options > Add New Ranges na janela #1 Density Slice ; Figura 63: Na Janela Add Density Slice Range foram colocados os limites de cada direção no campos Range Start e Range End. 47

60 Figura 64: Imagem aspect gerada com uma composição de cores e classificada de acordo com os critérios escolhidos. O próximo passo depois da geração da imagem aspect com os critérios e cores escolhidas, foi o processo de salvar a imagem gerada. Para tal execução foi acessada a opção File > Output Ranges To EVFs... na janela #1 Density Slice (Figura 65) para salvar a imagem como um vetor. A janela Output Ranges to EVFs se abriu e foram selecionados no campo Select Ranges for EVFs os campos com as orientações criadas anteriormente e na opção Choose do campo Enter Output Filename [.evf] foi escolhido o nome e o diretório para onde a imagem foi salva e dado Ok (Figura 66). Depois de terminado o processo de salvar a imagem foi aberta a janela Available Vector List. A imagem já foi salva como vetor e desta forma, foi feito o procedimento para salva-la como shapefile. Para este procedimento foi selecionado o vetor Density Slice Ranges (aspect) no campo Available Vector Layers: da janela Available Vector List (Figura 67) e acessada a opção File > Export Layers to Shapefile... (Figura 68). A Janela Output EVF Layer to Shapefile se abriu e o diretório e o nome do shapefile foram escolhidos na opção Choose do campo Enter Output Filename [.shp] e dado Ok (Figura 69). Assim, a imagem aspect gerada e classificada foi salva em vetor e shapefile. 48

61 Fig.65 Fig.66 Figura 65: Acesso a opção File > Output Ranges To EVFs... na janela #1 Density Slice para salvar a imagem como um vetor; Figura 66: Seleção dos campos cirados anteriormente na opção Select Ranges for EVFs e a escolha do nome e o diretório para onde a imagem foi salva na opção Choose do campo Enter Output Filename [.evf]. Fig.67 Fig.68 Figura 67: Seleção do vetor Density Slice Ranges (aspect) no campo Available Vector Layers: da janela Available Vector List ; Figura 68: Procedimento para salvar a imagem como shapefile na janela Available Vector List, acessando a opção File > Export Layers to Shapefile... para tal procedimento. 49

62 Figura 69: Janela Output EVF Layer to Shapefile onde o diretório e o nome do shapefile foram escolhidos na opção Choose do campo Enter Output Filename [.shp]. Os MDEs fornecidos pela NASA/USGS contêm, além das elevações do continente, as elevações do assoalho oceânico. Como algumas áreas do estudo estão localizadas próximas ao oceano, por ser uma área litorânea, o fundo oceânico também foi classificado segundo os critérios adotados anteriormente, assim como o continente. O oceano foi classificado com a cor verde que é a cor da direção sudoeste no continente (Figura 70). Desta forma, foi necessário recortar a imagem novamente, desta vez para retirar a região do oceano atlântico presente no MDE. A execução deste procedimento foi realizada no aplicativo ArcMap. Para procedimento de corte, foi necessária a obtenção de uma imagem shapefile com os contornos litorâneos idênticos ao do shapefile aspect a ser cortada, para ser usada como molde no procedimento de corte. Figura 70: Shapefile do mapa de orientação das vertentes com continente e oceano classificados segundo os critérios adotados anteriormente. 50

63 Para a execução do procedimento de corte, foi iniciado o aplicativo ArcMap e aberto o shapefile aspect, para ser cortado, e o shapefile municípios, adquirida em com os mesmos contornos do shapefile aspect, utilizada como molde de corte e em seguida, foi acessada na barra de ferramentas do ArcMap a opção Geoprocessing > Clip (Figura 71). Assim, foi aberta a janela Clip e no campo Input Features foi selecionado o shapefile a ser cortado (shapefile aspect), no campo Clip Features foi selecionado o shapefile usado como molde para corte (Shapefile municípios) e no campo Output Fearture Class foi escolhido o diretório onde o novo shapefile a ser gerado foi salvo e seu nome (Figura 72) e dado Ok. Desta forma foi criado o shapefile aspect sem a região do oceano e através da edição feita no ArcMap, foi gerado o mapa de aspect (Figura 69). Para a edição do mapa no ArcMap, foi acessada na barra de ferramentas a opção View > Layout View para mostrar o layout do mapa e em seguida, também na barra de ferramentas, a opção Insert > Tittle, para colocação do título do mapa; Insert > Legend, para a colocação das legendas; Insert > Scale Text, para colocação da escala; e Insert > North Arrow, para a colocação da rosa dos ventos. Para a colocação do grid com as coordenadas, foi acessada a opção Properties com o botão direito do mouse sob o mapa e em seguida foi aberta a janela Data Frame Properties e acessada na aba Grids, a opção New Grid... Em seguida, foi aberta a janela Grids and Garticules Wizard, assim foi acessada a opção Avançar até a janela Create a Graticule, quando foi acessada a opção Finish e finalmente a opção Ok na janela Data Frame Properties. Desta forma, foi gerado o Grid com as coordenadas. O mapa de orientação das vertentes está exibido na Figura 73. Figura 71: Os shapefiles aspect (com a composição de cores) e municípios (azul claro) abertos no ArcMap para dar início ao processo de corte através do acesso da opção Geoprocessing > Clip localizada na barra de ferramentas. 51

64 Figura 72: Janela Clip com os campos Input Features, Clip Features e Output Fearture Class. 52

65 Figura 73: Mapa de orientação das vertentes da área de estudo. 53

66 8.2 - Mapa de Declividade Para a geração do mapa de declividade foi usada à mesma imagem MDE cortada conforme as coordenadas da área de estudo. Para a confecção deste mapa, também foi utilizado o aplicativo ENVI com os mesmos procedimentos da geração do mapa de aspect. A diferença está na opção a ser escolhida no campo Select Topographic Measure to Compute da janela Topo Model Parameters acessada para escolher o tipo de imagem que o usuário quer gerar através de Topographic > Topographic Modeling na barra de ferramentas do ENVI Nesta janela, foi escolhida a opção slope (declividade) e não aspect como realizada anteriormente (Figura 74), salva e nomeada do mesmo modo que a imagem aspect, pelo acesso da opção Choose no campo Enter Output Filename e dado Ok. Desta forma, a imagem Slope (Band 1:corte.tif) surgiu na janela Available Bands List, assim, esta foi selecionada e carregada na opção Load Band (Figura 75). Figura 74: Seleção da opção Slope no campo Select Topographic Measure to Compute na janela Topo Model Parameters. 54

67 Figura 75: Imagem Slope (Band 1:corte.tif) selecionada e carregada na opção Load Band na janela Available Bands List. Para a classificação da imagem de declividade foi usado o mesmo procedimento utilizado na classificação da imagem aspect, dado pelo acesso da opção Overlay > Density Slice... na janela onde a imagem de declividade foi carregada, selecionada a imagem na janela Density Slice Band Choice e dado Ok. Na janela que se abriu #1 Density Slice, os valores escolhidos automaticamente foram limpos através da opção Clear Ranges e foram colocados os novos valores através do acesso a Options > Add New Ranges... e acessada a opção Apply, como feito na imagem aspect. Desta forma, foram adotados os seguintes valores e cores. 0º 3º - Azul 3º 8º - Verde 8º 16º - Amarelo 16º 90º - Vermelho Assim como a imagem aspect, a imagem declividade foi salva da mesma forma, acessando a opção File > Output Ranges to EVFs... na janela #1 Density Slice. Desta forma, foram selecionadas as classes criadas no campo Select Ranges for EVFs e escolhido o diretório e o nome da imagem para ser salva na opção Choose do campo Enter Output Filename [.evf] na janela Output Ranges to EVFs que se abriu. Assim como na imagem aspect, ao final do processo anterior, a imagem também foi salva em shapefile acessando a opção File > Export Layers to Shapefile... na janela Available Vectors List e pelo acesso em Choose para escolher o diretório e o nome da imagem para ser salva na janela Output EVF Layer to Shapefile, que se abriu, e dado Ok. 55

68 Como pode ser observado na figura 76, o shapefile gerado também abrange a região do oceano. Desta forma, assim como o shapefile aspect gerado anteriormente, a região que abrange o oceano também foi cortada do shapefile declividade, por também ter sida classificada. Para o recorte, foi usado o mesmo aplicativo (ArcMap ), o mesmo shapefile para molde (municípios.shp) e os mesmos procedimentos. Assim, foi gerado um novo shapefile declividade sem a região do oceano (Figura 77). Para a edição do mapa de declividade, também foram usados os mesmos procedimentos utilizados anteriormente para a edição do mapa aspect. O mapa de declividade segue representado na Figura 78. Fig.76 Fig.77 Figura 76: Imagem do shapefile declividade gerado abrangendo a região do oceano; Figura 77: Imagem do shapefile declividade gerado após o corte da região do oceano. 56

69 Figura 78: Mapa de declividade da área de estudo. 57

70 8.3 - Mapa Litológico Com a imagem SF.23 Rio de Janeiro_lito adquirida após o download, a mesma foi aberta no ArcMap, juntamente com a imagem aspect anteriormente criada. Assim, foi observado que o vetor que foi realizado o download, SF.23 Rio de Janeiro_lito, compreende além da área do estudo, outras áreas que não são de interesse deste estudo (Figura 79). Desta forma, foi realizado o procedimento de corte do vetor SF.23 Rio de Janeiro_lito utilizando como molde a imagem aspect. O procedimento de corte foi o mesmo utilizado para cortar a região oceano das imagens aspect e declividade anteriormente. Assim foi acessada a opção Geoprocessing > Clip na barra de ferramentas do ArcMap e preenchidos os campos da janela Clip para a execução do corte (Figura 80) e dado Ok. Desta forma a imagem foi cortada e abrange somente a área de interesse do estudo (Figura 81). Para a edição do mapa no ArcMap, foi feito o mesmo procedimento para a edição dos mapas aspect e declividade. Finalmente, foi então gerado o mapa de litologias (Figura 82). O mapa litológico gerado é constituído pelas seguintes litologias e suas respectivas cores: Depósitos Inconsolidados: Areia, cascalho, silte, argila e turfa (Cenozóico-Quaternário) Azul claro; Depósitos pouco a moderadamente consolidados: Areia, silte, argila e cascalho (Cenozóico- Terciário) Laranja; Depósitos alcalinos intrusivos e extrusivos diferenciados (Mesozóico Superior, Terciário Inferior e Proterozóico) Marrom; Complexos granitóides pouco ou não deformados: Granitóides tardi a pós tectônicos Azul; Complexos granitóides deformados: Granitóides sin a tarde tectônicos (Crosta superior) Amarelo; Complexos granitóides muito deformados: Granitóides pré a sin tectônicos (Crosta inferior a média) Vermelho; Complexos granito-gnaisse-migmatitos e granulitos (Crosta inferior) Verde. Figura 79: Os shapefiles SF.23 Rio de Janeiro_lito e Aspect (círculo vermelho) exibidas no ArcMap, mostrando que a imagem SF.23 Rio de Janeiro_lito compreende além da área do estudo, outras áreas que não são de interesse deste estudo. 58

71 Figura 80: Preenchimento dos campos da janela Clip para a execução do corte. Figura 79: Mapa litológico da área de estudo. Figura 81: Imagem da litologia cortada abrangendo somente a área do estudo. 59

72 Figura 82: Mapa litológico da área de estudo. 60

73 8.4 Mapa Hipsométrico A hipsometria é uma técnica de representação da elevação de um terreno através de cores. As cores utilizadas possuem uma equivalência com a elevação do terreno. Geralmente utiliza-se um sistema de graduação onde as cores frias (ex.: verde) representam uma baixa altitude enquanto as cores quentes (ex.: laranja, vermelho) representam uma alta altitude do relevo. Os estudos hipsométricos possibilitam conhecer o relevo de uma região de forma mais aprofundada e, também, quais são os fenômenos que se processam em sua superfície como, por exemplo, possibilidade de inferir processos erosivos, identificação de supostas área de inundação, dentre outros. Para a geração do mapa hipsométrico foi utilizada o MDE adquirido por download anteriormente. O primeiro procedimento para a geração deste mapa foi o recorte da região do oceano da imagem. Para tal procedimento foi utilizado o aplicativo ArcMap. Assim, iniciado o ArcMap, foram adicionadas a imagem tiff, já cortada de acordo com as coordenadas da área de estudo, e o shapefile municípios, adquirido no site do IBGE. O shapefile municípios foi usado como molde para recorte da nova imagem, novamente. Como a imagem tiff a ser recortada não é um shapefile, não foi possível usar os mesmos procedimentos adotados anteriormente no shapefile aspect e shapefile declividade para o recorte da região do oceano. Desta forma, o procedimento adotado foi execução do ArcToolbox localizado na barra de ferramentas do aplicativo ArcMap. Na janela ArcToolbox aberta foi acessada a opção Spatial Analyst Tools > Extration > Extract by Mask (Figura 83). Após este procedimento foi aberta a janela Extract by Mask. No campo Input Raster foi colocada a imagem tiff a ser cortada, no campo Input Raster or Feature Mask Data foi colocado o shapefile municípios, para servir como molde para o recorte e no campo Output Raster foi escolhido o diretório e nome da imagem a ser gerada (Figura 84) e dado Ok. Assim, a uma nova imagem tiff da área de estudo foi gerada, sem a região do oceano (Figura 85). Figura 83: Acesso a opção Spatial Analyst Tools > Extration > Extract by Mask na janela ArcToolbox para início do processo de recorte. 61

74 Figura 84: Campos Input Raster, Input Raster or Feature Mask Data e Output Raster na janela Extract by Mask preenchidos respectivamente com a imagem tiff a ser cortada, o shapefile municípios, para servir como molde para o recorte e a escolha do diretório e nome da imagem a ser gerada.. Figura 85: Imagem tiff gerada da área de estudo sem a região do oceano. 62

75 Com a imagem tiff sem a região do oceano, foi possível fazer a edição da imagem para gerar um mapa hipsométrico. Para a edição, foi acessada a opção Properties... clicando com o botão direito do layer hipsométrico (Figura 86). Através deste processo foi aberta a janela Layer Properties. Na aba Symbology, desta janela, foi acessada a opção Classified no campo Show: (Figura 87). No campo Color Ramp foram alteradas as cores de acordo com a classificação da imagem (Figura 87). No subcampo Classes do campo Classification foi colocada a opção 17, que corresponde ao número de classes que foi dividida a elevação da área (Figura 87). Em seguida foi acessada, no mesmo campo, a opção Classify... (Figura 87). No subcampo Method do campo Classification da janela Classification que se abriu, foi selecionada a opção Manual e em seguida foram colocados manualmente no campo Break Values os valores adotados para dividir as classes da elevação (Figura 88). Figura 86: Acesso da opção Properties para edição da imagem gerada. Figura 87: Acesso a opção Classified no campo Show: da aba Symbology da janela Layer Properties. Campo Color Ramp onde foram alteradas as cores, subcampo Classes onde foi colocada a opção 17 e a opção Classify.. para edição das classes de elevação da área. 63

76 Figura 88: Seleção da opção Manual do subcampo Method do campo Classification da janela Classification e os valores colocados manualmente no campo Break Values. A elevação foi dividida de 100 a 100m, então, foram colocados os valores 0, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1.000, 1.100, 1.200, 1300, 1400, 1.500, e Em seguida foi dado Ok. Desta forma foi gerada a imagem com as classes adotadas e as cores selecionadas de acordo com cada classe (Figura 89). Figura 89: Imagem gerada com as classes adotadas e as cores selecionadas de acordo com cada classe. Para a edição do mapa de hipsometria, foram realizados os mesmos procedimentos utilizados para a geração dos mapas de orientação das vertentes, declividade e litológico. Desta forma foi gerado o mapa hipsométrico (Figura 90). 64

77 Figura 90: Mapa hipsométrico da área de estudo. 65

78 9 Correlação dos Mapas de Orientação das Vertentes e de Declividade Foi realizada a correção do mapa de orientação das vertentes com o mapa de declividade. A correlação foi baseada na escolha de uma classe de cada um desses mapas. A classe que representa a orientação noroeste das vertentes foi escolhida do mapa de orientação das vertentes e a classe que representa os ângulos de inclinação 16º - 90º foi escolhida do mapa de declividade. A escolha da classe que representa a orientação noroeste no mapa de orientação das vertentes foi baseada no fato que a orientação dos gnaisses da área de estudo apresentam foliação caindo para NW, o que eleva o risco de movimento de massa para as vertentes orientação para NW. A escolha da inclinação 16º - 90º do mapa de declividade foi baseada nos estudo de Saro Lee (2004), onde segundo o autor, as inclinações de taludes acima de 16º, segundo, já ocorrerem instabilidades críticas em encostas sujeitas a movimentos de massa. Para a correlação dos mapas de orientação das vertentes com o mapa de declividade foi usado o shapefile aspect e o shapefile declividade, gerados anteriormente, no aplicativo ArcMap. Para inicar o procedimento foi inicado o ArcMap e adionados ambos os shapefiles. Em seguida, foi acessada a opção ArcToolbox na barra de ferramentas do ArcMap. Aberta a janela ArcToolbox foi acessada a opção Analysis Tools > Overlay > Union (Figura 91). ArcToolbox. Assim, foi aberta a janela Union. No campo Input Features foram selecionados os dois shapefiles para ser realizada a correlação e no campo Output Feature Class foi escolhido o diretório e nome do shapefile a ser gerado (Figura 92). Desta forma, a partir do shapefile de aspect e do shapefile de declividade foi gerado apenas um shapefile com as informações ambos os shapefiles. Figura 91: Acesso a opção Analysis Tools > Overlay > Union da janela ArcToolbox. 66

79 Figura 92: Campo Input Features onde foram selecionados os dois shapefiles para a realização da correlação e o campo Output Feature Class onde foi escolhido o diretório e nome do shapefile a ser gerado. Com o shapefile aspect_declividade gerado, foi possível correlacionar a classe Noroeste com a classe 16º-90º. Para esta correlação, foi necessário selecionar apenas as duas classes de interesse do shapefile, excetuando as demais. Para isto, foi aberto o shapefile gerado anteriormente no ArcMap e acessada a opção Selection > Select by Attributes na barra de ferramentas do ArcMap (Figura 93). Na janela Select by Attributes que se abriu, foi selecionada no campo Method a opção Create a new Selection para ser criada uma nova seleção, no campo abaixo foi selecionada a opção Name que corresponde todas as classes do shapefile de declividade, após foi colocado o símbolo de igualdade =, em seguida foi acessada a opção Get Unique Values para carregar todas as classes que correspondem ao shapefile de declividade e foi escolhida a opção Density Slice Range to , que representa a classe 16º - 90º e acessada a opção Apply (Figura 94). Assim, a classe 16º - 90º foi selecionada. O próximo passo foi a seleção da classe Noroeste. Para este processo, na janela Select by Attributes, foi selecionada a opção Select from current selection para ser feita uma seleção a partir da classe selecionada anteriormente, classe 16º - 90º ; no campo abaixo foi selecionada a opção Name_1 que corresponde a todas as classes do shapefile de aspect, após foi colocado o símbolo de igualdade =, em seguida foi acessada a opção Get Unique Values para carregar todas as classes que correspondem ao shapefile de aspect, e foi escolhida a opção Density Slice Range to , que representa a classe Noroeste e dado Ok (Figura 95). 67

80 Figura 93: ArcMap. Acesso a opção Selection > Select by Attributes na barra de ferramentas do Fig.94 Fig.95 Figura 94: Janela Select by Attributes. Seleção da opção Create a new Selection no campo Method, seleção da opção Name no campo abaixo, colocação do sinal de igualdade =, acesso a opção Get Unique Values, seleção da opção Density Slice Rang to e Apply ; Figura 95: Janela Select by Attributes. Seleção da opção Select from current selection no campo Method, seleção da opção Name_1 no campo abaixo, colocação do sinal de igualdade =, acesso a opção Get Unique Values, seleção da opção Density Slice Range to e Ok. 68

81 Com as classes Noroeste e 16º-90º já selecionadas, o próximo passo foi gerar uma imagem com apenas estas classes selecionadas, excetuando as demais. Assim, foi acessada a opção Open Attribute Table com o botão direito do mouse no layer aspect_declividade (Figura 96). Na janela Table que se abriu, foi acessada a opção Table Options > Add Field (Figura 97) para a criação de um novo campo na tabela de atributos. Esse novo campo foi criado para representar a correlação das classes Noroeste e 16º-90º. Na janela Add Field, foi digitado MMG no campo Name e selecionada a opção Text no campo Type (Figura 98) e dado Ok. Figura 96: Acesso a opção Open Attribute Table no layer aspect_declividade. Figura 97: Acesso a opção Table Options > Add Field da janela Table. 69

82 Figura 98: Campo Name preenchido com MMG e seleção da opção Text no campo Type da janela Add Field. Na janela Table, foi selecionado o novo campo criado MMG e acessada a opção Field Calculator com o botão direito do mouse (Figura 99). Na janela Field Calculator que se abriu, foi digitado Predisponente a movimento de massa gravitacional no espaço em branco (Figura 100) e dado Ok. Figura 99: Seleção do novo campo criado MMG e acesso a opção Field Calculator na janela Table. 70

83 Figura 100: Preenchimento do campo em branco em Áreas com fatores naturais predisponentes a movimento de massa na janela Field Calculator. O próximo passo foi selecionar apenas o campo MMG para ser visível na imagem, exibindo assim, somente as classes Noroeste e 16º-90º. Para isto, foi acessada a opção Properties do layer aspect_declividade. Na janela Layer Properties que se abriu, foi acessada a aba Symbololy, em seguida a opção Categories > Unique Values no campo Show:, foi selecionada a opção MMG no campo Value Field, em seguida foi acessada a opção Add All Values (Figura 101) e dado Ok. Assim, foi gerada uma imagem com as classes Noroeste e 16º-90º em vermelho e as demais em bege (Figura 102). Figura 101: Acesso a opção Categories > Unique Values no campo Show:, seleção da opção MMG no campo Value Field e acesso a opção Add All Values na aba Symbololy da janela Layer Properties. 71

84 Figura 102: Imagem gerada com as classes Noroeste e 16º-90º em vermelho e as demais em bege. Para a edição do mapa foram utilizados os mesmos procedimentos realizados nos mapas anteriores, gerando assim, o mapa das áreas com fatores naturais predisponentes a movimento de massa da área estudada. (Figura 103). 72

85 Figura 103: Mapa das áreas com fatores naturais predisponentes a movimento de massa considerando a álgebra da relação das classes Noroeste do mapa de orientação das vertentes e 16º-90º do mapa de declividade. 73