Ana Cecília Pereira Machado, Cenira Maria Lupinacci da Cunha

VI Seminário Latino Americano de Geografia Física
II Seminário Ibero Americano de Geografia Física
Universidade de Coimbra, Maio de 2010
A CONTRIBUIÇÃO DA CARTOGRAFIA MORFOMÉTRICA DO RELEVO PARA
A ANÁLISE AMBIENTAL: EXEMPLOS DO LITORAL BRASILEIRO
Ana Cecília Pereira Machado 1
Cenira Maria Lupinacci da Cunha 2
Simone Emiko Sato 3
1
Graduanda em Geografia – Dep. de Planejamento Territorial e Geoprocessamento
– Laboratório de Geomorfologia - UNESP Rio Claro, SP/Brasil. E-mail:
[email protected].
2
Professora Doutora – Dep. de Planejamento Territorial e Geoprocessamento –
Laboratório de Geomorfologia - UNESP Rio Claro. SP/Brasil. E-mail:
[email protected].
3
Doutoranda em Geografia – Dep. de Planejamento Territorial e Geoprocessamento
– Laboratório de Geomorfologia – UNESP Rio Claro.SP/Brasil. E-mail:
[email protected].
INTRODUÇÃO
As cartas morfométricas são instrumentos que possibilitam a quantificação e
análise dos elementos geométricos do relevo, proporcionando entendimento
estrutural e escultural deste, além da identificação de setores potencialmente
susceptíveis à ação morfogenética. Assim, estas cartas são úteis ao planejamento
ambiental por identificarem espaços cuja interferência antrópica pode dinamizar os
processos de degradação geomorfológica e ambiental.
No cenário brasileiro, onde os produtos orbitais e aerofotogramétricos apresentam
elevado custo, o uso da cartografia morfométrica é instrumento importante, haja vista
sua acessibilidade devido ao baixo custo bem como a confiabilidade dos resultados
obtidos.
Assim, este trabalho tem como objetivo apresentar as técnicas utilizadas nas cartas
de declividade e de dissecação horizontal, importantes instrumentos utilizados para a
análise morfométrica do relevo, em estudos do litoral do estado de São Paulo,
principalmente no setor da Baixada Santista, adotados no Laboratório de
Geomorfologia da UNESP (Universidade Estadual Paulista), Campus de Rio Claro.
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Tema 2- Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física:
aplicações emergentes
ÁREA DE ESTUDO
A área de estudo compreende a região metropolitana da Baixada Santista,
localizada no litoral do Estado de São Paulo (Figura 1). Esta região é formada por nove
municípios (Bertioga, Guarujá, Cubatão, Santos, São Vicente, Praia Grande, Mongaguá,
Itanhaém e Peruíbe), onde vivem cerca de 1,4 milhões de habitantes. Segundo dados
da Emplasa (2002), nas épocas de temporadas de verão e carnaval este número pode
dobrar ou até mesmo triplicar (nos casos de Itanhaém e Praia Grande).
Essa região dispõe de três compartimentos geomorfológicos distintos: Planície
Costeira, Serra do Mar e, em alguns municípios, Planalto Paulistano.
Figura 1: Mapa da Região Metropolitana da Baixada Santista/SP – Brasil.
Fonte: IGC, 2002 apud Souza & Cunha, 2009.
A origem da Serra do Mar está vinculada a processos ocasionados desde o PréCambriano, na sua formação litológica cristalina, passando por processos distintos ao
longo dos Períodos Geológicos tais como soerguimento, falhamentos, basculamento,
retomada erosiva, pediplanação, dentre outros.
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Assim, abrange um contexto complexo, que ocasionou o remodelamento do relevo,
influenciando na estrutura e morfometria também do Planalto Atlântico, modificando
drenagens, alterando processos de erosão e deposição, reorganizando, a partir daí,
toda a sua morfogênese. (Suguio et al, 2005; Ab´Saber, 1965; Almeida e Carneiro,
1998). Conforme Almeida e Carneiro (1998) no caso da Serra do Mar, as falhas ainda
estão ativas, como reflexo da elevada taxa de basculamento na área.
Já a origem das planícies costeiras brasileiras, de um modo geral, relaciona-se às
oscilações do nível marinho, resultado da eustasia e do tectonismo, assim como das
oscilações climáticas do Quaternário (SUGUIO et al., 1985; AB´SABER, 1965; SUGUIO &
MARTIN, 1978; SUGUIO, 2001).
Assim, essa área abrange morfologias distintas como a Planície Costeira, com
altimetrias de 0 a 20 metros, apresentando terrenos planos oriundos da sedimentação
marinha e fluvial Quaternária; a Serra do Mar – com altimetrias que variam de 800 a
1200 metros acima do nível do mar, apresentando escarpas ora festonadas, ora
desfeita em espigões lineares digitados – seguida pelo Planalto Paulistano, que possui
o relevo suavizado, desfeito em morros e espigões, divisores de alturas modestas,
cujas altitudes estão entre 720 e 900 metros (IPT, 1981).
Neste contexto, a Baixada Santista apresenta uma complexa e frágil relação
sistêmica entre seus elementos, identificados por suas características climáticas,
pedológicas, geomorfológicas, geológicas, biológicas e hidrológicas inerentes a esses
ambientes. Além disso, as influências continentais e oceânicas, típicas das áreas
litorâneas, condicionam alta suscetibilidade à ação antrópica, a qual se intensifica com
o decorrer do tempo, por intermédio do desenfreado uso e ocupação do solo.
METODOLOGIA
Diante das morfoesculturas apresentadas, a cartografia morfométrica tem muito a
contribuir ao gerenciamento costeiro da área. Segundo Christofoletti (1969 apud
Oliveira, 2003), os estudos morfométricos têm como principal objetivo de análise a
mensuração das formas de relevo, a partir de cálculos de índices que buscam avaliar a
morfometria deste a fim de espacializar cartograficamente os processos atuantes.
Dessa forma, torna-se possível identificar áreas potencialmente susceptíveis às ações
antrópicas.
Além disso, as cartas morfométricas propiciam uma fácil leitura inclusive pelo
público não especialista, por se tratar de “cartas coropléticas, cuja intensidade de
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cores estão diretamente relacionadas à intensidade dos fenômenos mapeados”
(CUNHA et al, 2003).
Uma etapa importante para o procedimento da análise morfométrica do relevo é a
digitalização da carta topográfica da área de estudo no ambiente AutoCAD, visto que,
com base nas informações nela contidas, serão elaboradas as cartas morfométricas,
tais como declividade e dissecação horizontal. A escala de trabalho utilizada no
laboratório de geomorfologia da UNESP – Campus de Rio Claro, é de 1:50.000, e as
pesquisas são de ordem municipal.
Como a escala de trabalho é de pouco detalhe, exige-se certo cuidado com a rede
de drenagem. Hubp (1988) apud Cunha (2003), aponta para a necessidade do
enriquecimento da mesma em pesquisas que utilizam escalas de pouco detalhe. Além
disso, Sanchez et al, (1993), também sugere, para a elaboração de cartas
morfométricas em áreas costeiras e cristalinas, a utilização do enriquecimento da
drenagem. Assim, o enriquecimento da drenagem em ambientes como a Serra do Mar
e o Planalto Atlântico é feito embasado nas crenulações (concavidades) localizadas nas
curvas de nível sequênciais, visto que denotam a presença de uma dinâmica
tipicamente fluvial. Já em ambientes como a Planície Costeira, há a necessidade de
enriquecimento por intermédio da interpretação de pares estereoscópicos de
fotografias aéreas da área.
Após a realização do enriquecimento da drenagem, são elaboradas as cartas
clinográficas (ou de declividade) e de dissecação horizontal.
CARTA CLINOGRÁFICA (ou de DECLIVIDADE)
A carta clinográfica ou de declividade tem como objetivo quantificar a inclinação ou
o declive do terreno. Esta apresenta resultados satisfatórios e necessários ao
Planejamento Ambiental, haja vista a utilidade desses dados para o gerenciamento do
uso e ocupação do solo, bem como diagnosticar possíveis áreas de ocorrência de
processos denudacionais, tais como remobilização de formações superficiais ou de
corpos rochosos. (CUNHA, 2001)
Para a elaboração da carta clinográfica ou de declividade, utiliza-se a proposta de
De Biasi (1970 e 1992) seguindo também as adaptações feitas por Sanchez (1993).
Conforme De Biasi (1970) estas cartas são consideradas documentos básicos para o
planejamento regional, visto que permitem uma melhor visualização das porcentagens
de declives, realçando as áreas de declividades homogêneas.
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Através da análise da equidistância das curvas de nível e do espaçamento entre
estas, é possível obter a declividade. Segundo De Biasi (1991), os dados de declividade,
em porcentagem, podem ser obtidos através da seguinte fórmula (Figura 2):
Figura 2: Fórmula para obtenção dos dados de declividade, segundo De Biasi (1991).
Aplicando esta regra, são estabelecidas as classes de declividade, que, segundo De
Biasi e Herz (1989 apud De Biasi, 1992 p. 47), deverão considerar o que já está
estabelecido pela legislação brasileira para os diferentes usos e ocupação territorial. A
partir desta sugestão, com base na escala de trabalho utilizada, calcula-se as classes de
declividade, a distância horizontal entre as curvas de cada classe, bem como a cor que
será atribuída de acordo com a rosa cromática.
Após o estabelecimento das classes, é elaborado um ábaco que apresenta as
distâncias entre as curvas de nível correspondentes a cada classe. Cabe ressaltar ainda
que também foi adotada a proposta de Sanchez (1993, p. 312), a qual defende que,
para áreas como fundo de vale e topos de vertentes envolvidos por uma mesma curva
de nível, deve ser utilizado um ábaco complementar, calculado pela metade do valor
da eqüidistância das curvas de nível. Desta forma, “*...+ o resultado obtido representa
uma aproximação mais objetiva e melhor sustentada *...+” (SANCHEZ, 1993, p. 312).
Para a elaboração da carta de declividade, adotamos o ábaco digital circular
proposto por Simon e Cunha (2009). Neste, cada círculo corresponde a uma classe de
declividade cuidadosamente calculada, elaborada no ambiente Auto CAD. Ainda
conforme o autor (op. cit.) a circunferência maior representa o limite dos menores
declives e, inseridos dentro desta circunferência maior, a partir de seu centróide, estão
os demais círculos correspondentes às declividades mais acentuadas. As classes de
declividade utilizadas devem respeitar a média dos padrões morfométricos calculados
previamente para a área de estudo, considerando a escala da carta.
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Ainda conforme Simon e Cunha (2009), é “importante levar em consideração a
unidade de medida utilizada no processo de georreferenciamento da base
cartográfica, pois, a partir da unidade de medida estabelecida serão convertidos os
valores aplicados na estruturação do ábaco”. Depois de inserido o ábaco movimentase facilmente a partir do centróide. A declividade deve obedecer o valor determinado
pelo círculo que está abrangendo o intervalo entre as curvas de nível. Assim, o limite
entre as classes de declive deve respeitar as bordas tangenciais destes limites.
CARTA DE DISSECAÇÃO HORIZONTAL
De acordo com Cunha (2001), a carta de dissecação horizontal possibilita a
quantificação da distância entre a linha de cumeada e o talvegue, possibilitando a
análise do nível de dissecação elaborada pela drenagem, contribuindo na avaliação da
fragilidade do terreno à atuação dos processos morfogenéticos, visto que indica os
setores onde interflúvios mais estreitos denotam maior suscetibilidade à atuação
destes. (CUNHA, 2001)
A elaboração da Carta de Dissecação Horizontal presente nesta pesquisa, baseou-se
na proposta de Spiridonov (1981), bem como nas características morfoesculturais e
morfoestruturais da área. Foram utilizados também os procedimentos semiautomáticos propostos por Zacharias (2001) para detectar as classes de dissecação,
utilizando o programa AutoCAD Map.
Segundo Spiridonov (1981), no processo de construção deste documento
cartográfico deve-se compreender o relevo, representado nas cartas topográficas,
como um triângulo retângulo no qual a linha de cumeada é possível de se obter
através da interpretação dos setores de dispersão de água. Deste modo, é possível
identificar a distancia entre o divisor de águas e o talvegue fluvial. (CUNHA 2001)
Para tanto, utiliza-se a cópia da base topográfica utilizada para a elaboração da
carta clinográfica, na mesma escala de pesquisa (1:50.000), com a mesma drenagem já
enriquecida. A partir desta, conforme Cunha (2001), são delimitadas sub-bacias,
partindo-se das maiores para as de menor extensão, estabelecendo a área drenada
por cada curso fluvial. Após, identifica-se a máxima distância entre a linha de cumeada
e o talvegue fluvial com o objetivo de estabelecer as variantes da distância. Feito isso,
considera-se a recomendação de Spiridonov (1981), segundo a qual se deve dobrar os
valores para criar intervalos de classe significativos.
Conforme Zacharias (2001), o método semi-automático consiste na adoção de
recursos automáticos disponíveis no sistema computacional AutoCAD Map. O primeiro
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procedimento é a criação de topologias que permitem determinar uma relação
espacial e geográfica entre os objetos selecionados – no caso desta pesquisa,
relacionamos divisores de água e a drenagem.
Deste modo, cria-se individualmente topologias para as entidades drenagem e
divisores de águas. Além disso, cria-se uma topologia agrupada associando as duas
topologias iniciais (drenagem+divisor de água = dividren). É por intermédio desta nova
topologia (dividren) que se delimitam as zonas buffer, que permitem o
estabelecimento das classes morfométricas de dissecação horizontal, pois identificam
as distâncias entre os divisores e o canal fluvial, automaticamente. (ZACHARIAS, 2001)
As técnicas utilizadas para a elaboração da carta de dissecação horizontal, proposta
por Zacharias (2001), mostraram-se eficientes, à medida que possibilita agilidade, fácil
quantificação dos dados e precisão. Contudo, durante a elaboração da carta foram
detectadas restrições na utilização desta técnica nos trechos cuja confluência
apresentava ângulos abertos, e também nos trechos sinuosos dos cursos fluviais. Desta
forma, a fim de evitar distorções nas distâncias estabelecidas, fez-se uso do ábaco
circular (com as distâncias previamente calculadas), mantendo o ângulo de 90º em
algumas situações, e ainda assim, com a necessidade da utilização de acutângulos
(ângulos inferiores à 90º) em outras, com o cuidado de manter sempre a distância real
de cada classe.
RESULTADOS
O exemplo de análise morfométrica aqui apresentado refere-se à alta bacia do Rio
Itanhaém, que se localiza no setor centro sul da baixada santista. A fisiografia da Alta
Bacia é formada por três compartimentos geomorfológicos distintos, conforme já
apresentado no item referente a área de estudo, estes compartimentos demonstraram
diferenciados comportamentos mediante aos processos morfogenéticos.
Constata-se, por intermédio da declividade (figura 3), que na área compreendida
pela Serra do Mar predominam os processos denudacionais ou erosivos, com declives
que variam de 20% a superiores que 30%. A variação de 20% à 30% de declives ocorre
geralmente em trechos que possuem uma dinâmica fluvial intensa (áreas de fundo de
vale). Constata-se na escarpa o predomínio dos declives de 30% ocorrendo classes
inferiores à esta nos setores de grande convexidade de vertentes as quais,
normalmente, estão vinculadas a intensos processos intempéricos.
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Tema 2- Expansão e democratização das novas tecnologias em Geografia Física:
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Figura 3: Demonstração de comportamentos distintos dos diferentes compartimentos
geomórficos, referente à Declividade: 1. Planalto Atlântico; 2. Serra do Mar; 3. Planície
Costeira.
Por intermédio da análise da dissecação horizontal (figura 4), contata-se na Serra do
Mar o predomínio das distâncias da linha de cumeada ao talvegue de 100 metros à 400
metros, o que nos remete a uma área mediamente trabalhada pela erosão fluvial.
Contudo, devido à alta declividade, o potencial erosivo deve ser considerado, visto que
os processos denudacionais são os mais ativos nesta área, remetendo-nos à lógica de
uma área potencialmente frágil.
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Figura 4: Demonstração de comportamentos distintos dos diferentes compartimentos
geomórficos mediante o nível de dissecação horizontal: 1. Planalto Atlântico; 2. Serra do Mar;
3. Planície Costeira.
No Planalto Atlântico, foram detectadas classes de declividade que vão de 2% à 30%
de declive, com predomínio dos valores de declive que vão de 12% à 20%. Além disso,
notou-se trechos com dissecação horizontal de 50 à 200 metros, o que denota um
ambiente fortemente trabalhado pela ação fluvial.
Na Planície Costeira, detecta-se o predomínio dos valores de declive que vão de 2%
à 5%. No que tange à dissecação horizontal, observa-se o predomínio da distância da
linha de cumeada ao talvegue de 200 à 800 metros. Embora os valores tanto de
dissecação horizontal quanto de declividade, possam indicar uma área teoricamente
pouco susceptível, esta corresponde a terreno formado pela dinâmica fluvial e
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aplicações emergentes
litorânea, com material arenoso e inconsolidado, advindo da ação dos rios e do
oceano. Os processos agradacionais são os mais ativos nessa área, sendo altamente
sensível à remobilização destes sedimentos, estando também sujeito à inundações
periódicas. Trata-se, portanto, de um ambiente frágil, altamente susceptível.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Em virtude do seu complexo contexto morfogenético, a região metropolitana da
Baixada Santista apresenta uma frágil relação sistêmica. Além de apresentar-se na
interface entre o continente e o oceano, encontra-se cada vez mais propensa às
atuações antrópicas sobre sua morfoescultura, catalisando os processos que
naturalmente ocorreriam nestes ambientes.
A necessidade atual de um gerenciamento adequado desses espaços encontra na
cartográfica morfométrica um grande respaldo, visto que esta apresenta índices que
avaliam a morfometria do relevo, demonstrando suas características morfogenéticas,
além de apresentar áreas potencialmente susceptíveis às ações antrópicas.
As técnicas apresentadas neste artigo têm sido utilizadas no Laboratório de
Geomorfologia (LAGEO) na UNESP (Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita
Filho”) Campus de Rio Claro, apresentando-se satisfatórias, visto que propiciam obter
um conjunto de dados detalhados dos aspectos geométricos do relevo da área
estudada, bem como a identificação das áreas potencialmente susceptíveis a ação
morfogenética. Assim, os documentos derivados da análise morfométrica mostram-se
eficazes e necessários para o planejamento ambiental da área de estudo.
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