Fundo para o Meio Ambiente Mundial

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1 Organização do Tratado de Co Amazônica Fundo para o Meio Ambiente Mundial Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente Universidade Federal do Pará Grupo de Estudos Marinhos e Costeiros PROJETO GESTÃO INTEGRADA E SUSTENTÁVEL DOS RECURSOS HÍDRICOS TRANSFRONTEIRIÇOS NA BACIA DO RIO AMAZONAS CONSIDERANDO A VARIABILIDADE E AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS OTCA / GEF / PNUMA GEF-AMAZONAS Subprojeto III. 2. Prioridades Especiales sobre la Adaptación Atividade III.2.3. Adaptation to Sea Level Rise in the Amazon Delta Belém/PA

2 PROJETO GESTÃO INTEGRADA E SUSTENTÁVEL DOS RECURSOS HÍDRICOS TRANSFRONTEIRIÇOS NA BACIA DO RIO AMAZONAS CONSIDERANDO A VARIABILIDADE E AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS OTCA / GEF / PNUMA GEF-AMAZONAS Subprojeto III. 2. Prioridades Especiales sobre la Adaptación Atividade III.2.3. Adaptation to Sea Level Rise in the Amazon Delta Produto 2: Mapas temáticos, Cartas-imagens do meio físico e Contribuição na elaboração do Relatório Técnico. Coordenador Maâmar El Robrini Consultora Piera Brenda Coelho Amoras Belém/PA

3 PROJETO GESTÃO INTEGRADA E SUSTENTÁVEL DOS RECURSOS HÍDRICOS TRANSFRONTEIRIÇOS NA BACIA DO RIO AMAZONAS CONSIDERANDO A VARIABILIDADE E AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS OTCA / GEF / PNUMA GEF-AMAZONAS Subprojeto III. 2. Prioridades Especiales sobre la Adaptación Atividade III.2.3. Adaptation to Sea Level Rise in the Amazon Delta OBJETIVO GERAL DO SUBPROJETO: Executar operações utilizando Sistemas de informações Geográficas para armazenar, manipular e realizar análises espaciais utilizando dados espaciais e alfanuméricos de bases cartográficos confiáveis, elaboradas para a bacia hidrográfica do Arquipélago do Marajó. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DO SUBPROJETO: - Criar uma base de dados espaciais e alfanuméricos para avaliação da dinâmica costeira; - Produzir mapas temáticos para as bacias hidrográficas do Arquipélago do Marajó; - Participar de trabalhos de campo para obtenção de dados in loco; - Pesquisar e sistematizar base de dados georreferenciados relativos à bacia hidrográfica do Amazonas e do Arquipélago do Marajó. OBJETIVO DO PRESENTE DOCUMENTO: Apresentação do PRODUTO 2: Mapas temáticos, Cartas-imagens do meio físico e Contribuição na elaboração do Relatório Técnico.

4 METODOLOGIA A aplicação do sensoriamento remoto e SIG, nos estudos das mudanças costeiras de médio período, constitui uma das mais importantes técnicas para registrar, monitorar, mapear e comparar áreas em diferentes locais, sujeitas a recuo e acreção da linha de costa, nas últimas décadas. Assim o trabalho foi baseado na comparação e analise de cinco imagens Landsat 5 TM para o ano de 2001 disponibilizadas no site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), e três imagens Landsat 8 para o ano de 2014, disponibilizadas no site da Science for a changing world (USGS). Abrangendo uma escala temporal de 14 anos. Detalhes das características das imagens podem ser observadas na tabela 1. Tabela 1 Características das imagens Landsat (TM 5, 8) Satélite/Sensor Orbita/Ponto Data Hora Resolução espacial Bandas LANDSAT 5 TM 223/60 20/03/ :04 30m 3,4,5 LANDSAT 5 TM 225/60 24/07/ :15 30m 3,4,5 LANDSAT 5 TM 224/60 02/08/ :09 30m 3,4,6 LANDSAT 5 TM 224/61 02/08/ :09 30m 3,4,7 LANDSAT 5 TM 223/61 11/08/ :03 30m 3,4,8 LANDSAT 8 224/60 05/07/ :28 30m 4,5,7 LANDSAT 8 224/61 05/07/ :28 30m 4,5,7 LANDSAT 8 225/60 27/09/ :37 30m 4,5,7 Fonte: INPE/, 2014 O tratamento e processamento das imagens foram realizados no programa ArcGis 9.3. As imagens Landsat 8 precisaram passar por uma correção em seu sistema de coordenadas pois elas vem com a latitude Norte, e como a área do estudo abrange a latitude Sul, houve a necessidade de fazer essa conversão. Para todas as imagens Landsat 5 TM foram utilizadas as composições coloridas com as bandas 3, 4 e 5, combinação 4R5G3B, Para as imagens Landsat 8 foram utilizadas as bandas 4, 5, e 7 com a combinação 4R5G7B. Para melhor visualização e avaliação as cenas de satélite correspondente a cada ano de coleta foram unidas em apenas uma cena geral. Esse processo foi possível através da ferramenta Mosaic To New Raster, utilizando o programa ArcGis 9.3. A partir dessa aquisição as cenas foram enquadradas em áreas menores, para melhor visualização e

5 digitalização dessas áreas correspondente a linha de costa. Como podemos verificar nos mapas abaixo. Mapa 1 Cena Landsat 5 TM (2001) e suas respectivas divisões. Fonte: INPE, 2014 Mapa 2 Cena Landsat 8 (2014) e suas respectivas divisões. Fonte: INPE, 2014

6 Mapa 3 Subdivisão das Cenas Landsat (5 TM, 8) para os anos de 2001 e Fonte: INPE, 2001/2014 Através da interpretação e digitalização visual, traçaram-se para cada imagem os limites externos, delimitados pela linha de maré alta de sizígia (linha de costa), que no caso da região do Marajó correspondem: a) a linha de contato entre as áreas de areia das praias e a vegetação b) a linha de falésias em contato com os cordões arenosos praias. c) o contato das falésias com a água. Como podemos ver na imagem a seguir.

7 Situação do Mapeamento da Amazônia Segundo informações da Diretoria de Serviços Geográficos (DSG), a Amazônia Legal possui uma área total de 5,2 milhões de km 2, dos quais cerca de 1,8 milhões de km 2 não possuem, até hoje, informações cartográficas terrestres adequadas, sendo conhecida como região do vazio cartográfico. A região Amazônica sempre foi um grande desafio para a Cartografia Brasileira, devido aos seguintes fatores: a grande extensão territorial, as incipientes condições de acessibilidade terrestre, a densa camada de floresta tropical que cobre a região, a presença constante de nuvens e pelas condições climáticas adversas que dificultam e, por vezes, impedem as operações no terreno e os tradicionais métodos de recobrimentos aerofotogramétricos, bem como o imageamento por satélites ópticos. Nesse contexto, todos os documentos cartográficos disponíveis da Amazônia Legal não representam as feições plani-altimétricas no nível do solo, e sim no nível da copa das árvores, em virtude da inexistência de tecnologia de aerolevantamento viável para extensas regiões de floresta tropical densa, no final da década de 70 e no início dos anos 80, período que foi executado o aludido mapeamento. De acordo com (DSG), devido aos motivos citados, bem como à inviabilidade técnicoeconômica das operações cartográficas, usando os recursos tecnológicos disponíveis até recentemente, o mapeamento da região encontra-se constituído da seguinte forma: Cartas Preliminares (planimétricas) e Cartas-Imagem, na escala de 1: , baseadas em imagens do satélite óptico LANDSAT (EUA) ou do antigo Projeto RADAM (RADar na AMazônia), este da década de 70, complementadas por algumas informações obtidas diretamente no terreno, nas áreas do vazio cartográfico, e Cartas Topográficas (plani-altimétricas) incipientes e desatualizadas, na escala de 1: , conforme a situação mostrada na Figura 1, contendo a representação das feições do terreno, em áreas de floresta densa, apenas no nível da copa das árvores e não no nível do solo, como seria desejável. Figura 1 Área de vazio cartográfico na escala 1: na região da Amazônia Legal. Fonte: DSG/IBGE Atualmente vem sendo colocado em pratica um novo projeto de mapeamento da Amazônia que deve ser concluído até 2017, segundo o Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia (Censipam), O Projeto Cartografia da Amazônia foi lançado em 2008 e visa a atualizar e concluir as cartografias terrestre, geológica e náutica dos

8 35% da Região da Amazônia sem informações na escala de 1: , que são mais detalhadas (Censipam). O novo projeto conta com a utilização de radares mais modernos para superar a dificuldade relacionada à constante presença de nuvens na região. O emprego de Radares de Abertura Sintética (SAR), orbitais ou aerotransportados tem vantagens em relação aos sensores ópticos: independência do sol como fonte de iluminação dos alvos e a capacidade de ultrapassar as nuvens permitindo assim, sob condições atmosféricas desfavoráveis, o imageamento e a obtenção da topografia do terreno, por intermédio do emprego da técnica da interferometria SAR, para a geração de Modelos Digitais da Superfície (MDS), no nível da copa das árvores, ou de Modelos Digitais do Terreno (MDT) no nível do solo. A área mapeada tem como finalidade de obtenção de arquivos digitais, nas escalas 1: e 1: Como podemos verificar na imagem 2. Figura 2 Áreas de floresta e não-floresta para o vazio cartográfico na escala 1: na região da Amazônia Legal. Fonte: DSG No entanto o projeto para nova cartografia na Amazônia, ainda não foi concretizado, por isso, os dados cartográficos oficiais disponíveis possuem uma defasagem temporal muito significativa de aproximadamente 30 anos. Quando esses dados são trabalhados em uma escala maior que 1: , os dados cartográficos precisam ser ajustados. Para fazer esse ajuste são usadas imagens ópticas (imagens de satélite) ou de radar. Tabela 2. Tabela 2 - de Satélite (Radar) Satélites Lançamento Disponível até Resolução espacial (m) Resolução Faixa Imaginada Temporal TERRASAR-X Junho de 2007 Atualmente 0,25 m, 1,0 m, 3,0 m, 18,5 m, 40,0 m 3 dias _ disponível de acordo com o modo de. ERS 1 E 2 Julho de 1991 Setembro de m 35 a 176 dias 100 km ALOS PALSAR Janeiro de 2006 Maio de m Radarsat-1 E 2 Novembro de Março de M 821 KM 1995 Fonte: EngeSat/INPE 2014 Algumas imagens são ofertadas gratuitamente pelo Instituto de pesquisas Espaciais (INPE), outras imagens devem ser adquiridas em empresas especializadas ou representantes. A diferença entre essas imagens está na, pois as imagens comercializadas possuem alta. Como podemos ver na tabela abaixo.

9 Tabela 3 Características de Satélite/Sensores ópticos Satélites Lançamento Disponível até Resolução espacial (m) Sensores Área imageada (km) Resolução Temporal Qualidade Landsat 1 julho de 1972 Janeiro de m MSS e RBV 185 km 18 dias Baixa Landsat 2 Janeiro de1975 Janeiro de m MSS e RBV 185 km 18 dias Baixa Landsat 3 Março de 1978 Março de m MSS e RBV 185 km 18 dias Baixa Landsat 5 julho 1982 janeiro de m TM 185 km. 16 dias Baixa landsat 7 abril de 1999 Maio de m ETM 185 km. 16 dias Baixa landsat 8 fevereiro de 2013 Atualmente em 30 m OLI 185 km. 16 dias Media CBERS2 e CBERS2-B 20 m CCD - (Couple Charged Device) CBERS2 80 m IRMSS - (InfraRed MultiSpectral Scanner) CBERS2 e CBERS2-B 260 m WFI - (Wide Field Imager) CBERS2-B 2.7 m HRC - (HRC - High Resolution Camera) IRS-1C; IRS-1D e RESOURCESAT-1 IRS-1C; IRS-1D e IRS- P3 SPOT 1, 2 e 3 Fevereiro de 1986, Janeiro de1990 e Setembro de km 26 dias Baixa 120 km 26 dias Baixa 890 km 3-5 dias Baixa 27 km 130 dias Baixa 23,5 m LISS-III 141 km 24 dias Media 189 m WiFS 810 km 5 dias Baixa _ 20 m HRV 120km 26 dias Baixa Spot 4 Março 1988 _ 10 m HRV 120km 26 dias Media Spot 5 Maio de 2002 _ 10 m HRV 120 km 26 dias Media UK DMC-2 Setembro de 2003 Atualmente em 32 m DMC km 3 dias Baixa ASTER Dezembro de 1999 Atualmente em 15 m/30m/90m VNIR/SWIR/TIR 60 km 16 dias Baixa TH 1 Agosto de 2010 Atualmente em 10 m _ 60 km 5 dias Media ALOS AVNIR Janeiro de 2006 Maio de m _ 70 km 46 dias Media FORMOSAT 2 Maio 2004 Atualmente em 8 m _ 24 km 1 dia Media DEIMOS-1 Julho de 2009 Atualmente em 22 m _ 25 km 3 dias Media spot 6 e 7 Setembro de 2012 Atualmente em 6 m _ 60 km 1 dia Alta ALOS PRISM Janeiro de 2006 Maio de m _ 35km 46 dias Alta KOMPSAT 2 Julho de 2006 Atualmente em KOMPSAT 3 Maio de 2012 Atualmente em RAPID EYE Agosto de 2008 Atualmente em QUICK BIRD Outubro de 2001 Atualmente em IKONOS Setembro de 1999 Atualmente em WORLD VIEW 2 Outubro de 2009 Atualmente em GEOEYE Setembro de 2008 Atualmente em PLEIADES 1A E 1B Dezembro de 2012 Atualmente em Fonte: EngSat/INPE m _ 15 km 41 dias Alta 2.8 m _ 15 km 41 dias alta 5 m 5 dias Alta 0.6 m _ 16,8 km 6 dias Alta 1 m _ 11.3 km 3 dias Alta 2 m _ 164 km 4 dias Alta 2 m _ 152 km 3 dias Alta 0.5 m _ 20 km 1 dia alta

10 Levantamento de dados Altimétricos para a Amazônia As curvas de nível são linhas que ligam pontos na superfície do terreno, que tenham a mesma cota, ou seja, a mesma altitude, sendo esta uma forma de representação gráfica de extrema importância. As curvas de nível são representadas em uma planta abrangendo uma área, o que nos permiti uma visão imaginária geral da sinuosidade do terreno. Segundo Druzina (2007), Entre as técnicas de aquisição de dados altimétricos disponíveis pode-se citar: a Topografia, a Fotogrametria, o Sensoriamento Remoto e a Interferometria de Radar. A metodologia utilizada na geração de um Modelo Digital de Elevação, mesmo que acompanhada com rigorosa atenção pelo usuário, pode apresentar alguns problemas difíceis de serem quantificados, como por exemplo: a presença de nuvens e sombras em imagens de sensores orbitais passivos, a generalização de curvas de nível em regiões com relevo íngreme e o tamanho da amostra de pontos necessária para a geração de um modelo mais próximo da realidade. Nenhuma técnica existente até hoje está isenta de erros e a pretensão de se chegar ao verdadeiro valor de uma grandeza medida é contrariada quando consideramos a influência de condições ambientais adequadas, a falibilidade humana e a imperfeição no equipamento. Devido à grande complexidade dos métodos empregados e a outros problemas de ordem técnico-financeira, grande parte das cartas plani-altimétricas está desatualizada, fato que compromete a utilização das mesmas. Atualmente, as informações topográficas são largamente extraídas a partir de modelos digitais de elevação, como por exemplo, as imagens do Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). Referências Bibliográficas. Diretoria de serviços Geografico (DSG) acesso em: 31/10/ DRUZINA, A. G. S. Integração de dados altimétricos obtidos através de diferentes técnicas para geração de um novo modelo digital de elevação. Porto Alegre: UFRGS, p. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Sensoriamento Remoto, Centro Estadual de Pesquisas em Sensoriamento Remoto e Meteorologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre Sistema de Proteção da Amazônia (Sipam) acesso em: 31/10/ REVISTA VEJA. A Descoberta de uma nova Amazônia. Março, 2010.