O uso do SRTM como subsídio ao mapeamento - DSR

Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE
O uso do SRTM como subsídio ao mapeamento geomorfológico da Bacia do ItapicurúAçú (Bahia)
Jobabe Lira Lopes Leite de Souza¹
Drª. Rosângela Leal Santos²
¹Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS)
Av. Transnordestina, Km 0, BR 116 Norte, CEP: 44031-430, Feira de Santana, Bahia
[email protected]
²Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS) / Departamento de Tecnologia (DTEC)
Av. Transnordestina, Km 0, BR 116 Norte, CEP: 44031-430, Feira de Santana, Bahia
[email protected]
Abstract. This study aims to perform geomorphological mapping mesoscale (1:250,000) for river basin
Itapicuru-Acu (BA), using it for the taxonomic classification proposed by Jurandyr Ross, the SRTM and GIS.
Therefore, this work presents relevant, as it enables the expansion of the level of detail of the data in the study
area, and can even serve as input for future planning actions in the watershed area. For this work was performed,
and a literature review, a review of existing geomorphological mapping for the study area. Later, with the help of
the tools available in ArcMap 10, was held the processing of secondary data (geological map of CPRM and
SRTM) in order to enable vectorization units morphostructural, geomorphological and morfoesculturais. Were
identified in the study area, two large units morphostructural, Shell and Structure Exposed sedimentary;
morfoesculturais four units, and unit Depression Sertaneja the Tablelands and Residual Orogen, Sedimentary
Enclaves and the Diamantina Plateau, and, finally, eight geomorphological units, being these saws and the Solid
waste, Functional areas of pediments, the Porch dissected and Little residual dissected Plateau, the residual
orogen of the Serra de Jacobina, the pediplano Sertanejo the summit plateau of the Chapada Diamantina and
karst areas.
Palavras Chaves: GIS, geomorphological mapping, SIG, mapeamento geomorfológico.
1. Introdução
De acordo com Lollo apud Trentin & Robaina (2005), a superfície do terreno (feições
geomorfológicas) pode ser avaliada através do enfoque da paisagem (landscape approach)
e/ou pelo enfoque paramétrico (parametric approach). Para Trentin & Robaina (2005) o
enfoque da paisagem consiste na delimitação de diferentes feições do terreno, baseando-se em
fotointerpretação ou nas observações no campo, possibilitando o zoneamento de áreas
consideradas semelhantes ou que apresentam um grau de heterogeneidade mínimo.
O enfoque paramétrico possui o mesmo objetivo que o enfoque da paisagem (delimitação
de áreas diferentes do ponto de vista fisiográfico), no entanto, faz a delimitação por
intermédio da medida de parâmetros representativos da geometria das formas da terra, tais
como declividade, amplitude e extensões (TRENTIN & ROBAINA, 2005).
Para Verstappen apud Florenzano (1985) o método paramétrico, enquanto procedimento
de elaboração cartográfica na geomorfologia, possui a vantagem de permitir uma definição
mais precisa e menos subjetiva das unidades de paisagem classificadas, além de, por ser
quantitativo, possibilitar a análise estatística e o tratamento computacional dos dados,
facilitando a correlação dos dados.
Assim, destacam-se os avanços científicos e tecnológicos ocorridos nas ultimas décadas,
em especial, a partir da década de 70’, que permitiram a formulação de novas técnicas que
vem atuando de forma a favorecer os estudos ambientais (CARVALHO & BAYER, 2008).
Neste contexto vê-se o desenvolvimento das técnicas de sensoriamento remoto (SR) como um
importante elemento na produção de estudos referentes a várias temáticas, em especial, a
geomorfológica.
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O sensoriamento remoto é uma tecnologia captação de imagens da superfície terrestre à
distância, e se torna possível a partir da utilização de sensores acoplados a aeronaves. Estes
sensores podem, segundo Carvalho & Bayer (2008), ser classificados quanto à capacidade de
operar sem ou com uma fonte de energia eletromagnética externa. Nas palavras de Florenzano
(2008, p.31),
os sensores ópticos dependem da energia solar ou do calor emitido
pela Terra para captar dados da superfície da terrestre. Os radares
registram a energia que retorna do pulso de radiação de microondas
enviados por sua própria antena.
Desta forma, observa-se uma vantagem na utilização das imagens de radar, tendo em
vista que estas podem ser adquiridas em condições adversas, como no período da noite ou em
dias nublados, períodos estes que comprometeriam a aquisição de boas imagens ópticas da
superfície.
Neste contexto, Carvalho & Bayer (2008), destacam os produtos do SRTM (Shuttle
Radar Topography Mission) fazem parte desse conjunto de imagens de radar e se distinguem
dos anteriores por serem sensores de visada vertical e lateral, logo são capazes de reproduzir
altitudes, trata-se, desta forma, de um modelo digital do terreno (MDE) capaz de representar
três dimensões espaciais (x,y,z).
A missão SRTM (Missão Topográfica de Radar Transportado) foi realizada no ano de
2000 a bordo da nave Space Shuttle Endeavour que sobrevoou a Terra a uma altitude de
233km. O projeto incorpora a técnica InSAR (interferometria de radar de abertura sintética),
atuando nos comprimentos de onda das bandas C (5,6 cm) e X (3,1 cm,). Seus dados
correspondem a uma área localizada entre 60º de latitude norte e 54º de latitude sul, o que
corresponde aproximadamente 80% das áreas emersas do planeta, e estão dispostos
publicamente, em escala global, por intermédio do United States Geological Survey (USGS);
para os Estados Unidos com resolução espacial de 30m e para as demais partes do mundo
com 90m (NASA, 2011).
Segundo Guerra & Marçal (2006), os estudos com o viés geomorfológico são importantes
ferramentas utilizadas nas diversas áreas das ciências ambientais, destacando-se os estudos
voltados aos processos morfodinâmicos. Desta forma, o detalhamento proporcionado por
mapas geomorfológicos potencializa e auxilia na atuação das demais áreas das geociências
e/ou ambientais.
Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo realizar, a partir do uso de
imagens de radar (SRTM), uma nova e mais detalhada classificação da geomorfologia da
bacia do Rio Itapicurú-Açú-BA.
A área de estudo localiza-se na Bahia, região nordeste do Brasil, no alto curso da bacia do
Rio Itapicuru, é composta pelos municípios de Campo Formoso, Senhor do Bonfim,
Andorinha, Jaguarari, Antônio Gonçalves, Mirangaba, Pindobaçu, Filadelfia, Itiúba, Saúde,
Ponto Novo, Queimadas, Caldeirão Grande, Caém e Jacobina, Sendo que apenas quatro
destes se localizam de forma integral na Bacia (Figura 01).
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Figura 01: Localização da Bacia do Itapicurú-Açú (Bahia)
Esta área se caracteriza por apresentar estudos em escala muito generalizada,
principalmente, voltados à temática proposta. A inovação proposta por este trabalho é o
detalhamento da região estudada, a partir da metodologia de mapeamento geomorfológica
proposta por Ross (1992). Assim, os resultados alcançados por esta pesquisa, além de
inovadores, permitem conhecer melhor a estrutura e o modelado, tornando-se um importante
instrumento de apoio na execução de diversas categorias de planejamento e gestão, a
exemplo, das bacias hidrográficas.
2. Metodologia
Para a realização deste trabalho, inicialmente foi realizada uma revisão das propostas
taxonômicas mais utilizadas pela geomorfologia brasileira, sendo então escolhida a
classificação taxonômica proposta por Ross (1992). Desta forma, inicialmente foram
consultados os dados da CPRM (2011), com o objetivo de realizar a compartimentação das
unidades morfoestruturais, correspondente ao 1° taxón de Ross (op. cit.). Posteriormente,
seguindo os procedimentos do método paramétrico de análise geomorfológica (Florenzano,
1985), foram extraídas do SRTM, variáveis morfométricas que embasaram a análise e
identificação da morfologia da paisagem (Figura 02).
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Figura 02: As imagens apresentam, respectivamente, a imagem SRTM usada no trabalho, o mapa
hipsométrico, o mapa clinográfico e a carta de sobra do relevo (os três últimos extraídos da imagem
SRTM em ambiente SIG).
A partir da análise das variáveis morfométricas e dos perfis topográficos gerados em
ambiente SIG, foi então realizada a vetorização das unidades morfoesculturais e das unidades
geomorfológicas, 2° e 3° táxon, respectivamente, da classificação proposta por Ross (1992),
possibilitando a configuração do mapa em uma escala de 1:250.000.
A seguir é apresentado um sequenciamento do procedimento realizado, com destaque
ao manuseio em ambiente SIG (software ArcMap 10).
1.
2.
3.
4.
Extração automática da hidrografia;
Delimitação automática da bacia do Rio Itapicurú-Açu;
Recorte da área da bacia no mapa geológico da CPRM;
Delimitação das unidades morfoestruturais, baseando-se na idade de formação das
estruturas e na formação geológica das mesmas.
5. Recorte da área bacia hidrográfica no SRTM;
6. Extração das variáveis morfométricas;
a. Carta Clinográfica;
b. Carta Hipsométrica;
c. Sombreamento do relevo;
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d. Elaboração de perfis topográficos.
7. Vetorização das unidades morfoesculturais e geomorfológicas, referentes ao segundo e
o terceiro táxon da classificação de Ross (1992), respectivamente;
8. Trabalhos de campo para a aquisição de informações in loco e validação das
classificações já realizadas;
9. Organização do Mapa Geomorfológico.
3. Resultados
A classificação geomorfológica da bacia do Rio Itapicurú-Açú, apresentada na Figura 03,
possibilitou a identificação de dois compartimentos morfoestruturais, sendo eles o do escudo
exposto e o das estruturas e/ou coberturas sedimentares.
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Figura 03: Mapeamento geomorfológico da bacia do Rio Itapicurú-Açú.
A morfoestrutura classificada enquanto escudo exposto foi assim definido, devido a estas
formações serem hoje elementos que compõe a base do craton São franciscano, assim, sua
consolidação tectônica está ligada ao período de ocorrência do ciclo tectônico Trânsamazônico (LOCZY & LADEIRA, 1981). Dentro deste compartimento morfoestrutural,
distinguiram-se, enquanto morfoesculturas, as classes da depressão sertaneja e as áreas de
maior elevação, denominadas como planaltos e orógenos residuais.
No tocante a Depressão sertaneja, observou-se a presença de duas unidades
geomorfológicas bem destacadas, sendo elas: A dos pedimentos funcionais, que se
configuram como uma superfície aplainada com baixa inclinação e, no caso da área de estudo,
espacializam-se em uma área que varia entre 280 e 550 metros de altitude, sendo a unidade
mais extensa da área de estudo; e os relevos residuais, que se configuram como áreas de
litologia diferenciada e, por conta da erosão diferencial, destacam-se em meio à “monotonia”
da paisagem plana onde estão inseridos formando desde pequenos relevos (inselbergs), até
grandes serras, como é o caso da serra de Itiuba, constituída por sienitos, localizada na porção
leste da bacia.
A unidade morfoescultural classificada como planaltos e orógeno residual, possui três
unidades geomorfológicas, ambas localizadas nas áreas com elevação superior a 550 metros.
A unidade geomorfológica denominada de orógeno residual da serra de jacobina se constitui,
especificamente, no resíduo da antiga cordilheira de Jacobina, gerada a partir do choque dos
antigos blocos litosféricos que constituíam os terrenos “baianos”, fazendo com que a antiga
bacia sedimentar, bem como as suas rochas, sofressem elevação e, concomitantemente,
passassem pelo processo de metamorfização das rochas (SILVA FILHO, 2010), formando os
quartzitos. A área da serra de Jacobina possui uma elevada diversidade de feições
morfológicas, mas, pode-se caracterizar a área como de intensa movimentação do relevo,
possuindo áreas de topos planos e aguçados, com elevações de mais de 1100 metros de altura,
as declividades da área da serra chegam a até 90°, formando várias áreas de relevo escarpado.
As unidades morfoesculturais relacionadas aos planaltos residuais estão localizadas,
principalmente, na área a oeste da Serra de Jacobina, são constituídas por rochas ígneas
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resistentes, e estão divididos em dois compartimentos: planaltos residuais pouco dissecados,
caracterizados por áreas relativamente planas, e que constituem nos divisores de água das
microbacias do alto curso da bacia estudada; unidade classificada como patamares dissecados
do planalto residual, que se constituem em uma área mais movimentada, devido,
principalmente, ao entalhamento fluvial.
A unidade morfoestrutural correspondente aos depósitos e estruturas sedimentares foi
subdividida em dois compartimentos morfoestruturais, sendo estes: os enclaves sedimentares,
que são formados pela unidade geomorfológica do pediplano sertanejo, que se constituem em
regiões de antigos tabuleiros entalhados, com baixas declividades e granulometria siltosa. A
pequena área de estrutura sedimentar, localizada na porção extrema oeste da bacia,
corresponde à borda oriental do planalto da chapada diamantina. Esta unidade morfoescultural
foi subdividida em duas unidades geomorfológicas devido à constituição litológica das rochas
que os constituem, assim, distinguem-se os planaltos carsticos, localizados no extremo
noroeste, município de Campo Formoso, e o planalto de cimeira da Chapada Diamantina,
constituída de rochas areníticas e de conglomerados (CPRM, 2011).
4. Considerações Finais
O uso das técnicas de Geoprocessamento, em especial o uso da imagem SRTM, se
mostraram extremamente relevantes para a análise paramétrica da paisagem. Desta forma,
salienta-se a relevância dessas técnicas para a elaboração do mapeamento geomorfológico,
tendo em vista, principalmente, a facilidade e a velocidade que estas ferramentas podem
proporcionar aos estudos geomorfológicos.
O mapeamento geomorfológico da área de estudo elaborado a partir das variáveis
morfométricas e fundamentado na metodologia proposta por Ross (1992) possibilitou a
identificação de dois domínios morfoestruturais, que se subdividem em quatro unidades
morfesculturais, compostas por oito unidades geomorfológicas. Desta forma, observa-se que o
mapeamento aqui realizado pode agora servir para subsidiar ações de planejamento, bem
como, servir de base para futuros estudos relacionados a área ambiental na região da bacia
hidrográfica do Rio Itapicurú-Açu.
5. Referências
CARVALHO, T. M; BAYER, M. Utilização dos produtos da “Shuttle Radar Topography Mission” (SRTM) no
mapeamento geomorfológico do Estado de Goiás. Revista Brasileira de Geomorfologia – Ano 9, nº 1, 2008.
CPRM – Serviço Geológico do Brasil. Disponível em: <http://www.cprm.gov.br/>. Acesso em agosto de 2011.
FLORENZANO, Tereza Gallotti; Avaliação de dados do MSS-LANDSAT-4 para o mapeamento
geomorfológico no semi-árido como suporte ao planejamento regional: uma abordagem integrada (área-teste
Região de Juazeiro - BA). Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto), Instituto Nacional de Pesquisas
Espaciais, São José dos Campos-SP, 1985.
FLORENZANO, Tereza Gallotti. Sensoriamento Remoto para Geomorfologia. In. FLORENZANO, Tereza
Gallotti (org). Geomorfologia: conceitos e tecnologias atuais. São Paulo: Oficina de Textos, 2008.
GUERRA, Antonio José Teixeira; MARÇAL, Monica dos Santos. . Geomorfologia ambiental. Rio de Janeiro:
Bertrand Brasil, 2006.
LOCZY, Louis de; LADEIRA, Eduardo A. Geologia estrutural e introdução a geotectônica. São Paulo, SP:
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ROSS, J. L. S. O registro cartográfico dos Fatos Geomórficos e a Questão da Taxonomia do Relevo, Rev. do
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SILVA FILHO, Rubens Antonio da. História Geológica da Bahia. Salvador, Ba: CBPM, 2010.
TRENTIN, R. e ROBAINA, L. E. de S. Metodologia para mapeamento Geoambiental no Oeste do Rio Grande
do Sul. In: XI Congresso Brasileiro de geografia Física Aplicada, 2005, São Paulo. Anais... São Paulo, 2005.
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