Refinamento das Unidades Geomorfológicas do Estado do Espírito

Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE
Refinamento das Unidades Geomorfológicas do Estado do Espírito Santo com Emprego
de Novas Tecnologias
André Luiz Nascentes Coelho 1
Fernando Jakes Teubner Junior 2
Rodrigo Bettim Bergamaschi 3
Antonio Celso de Oliveira Goulart 4
1,4
Universidade Federal do Espírito Santo – Depto. de Geografia/CCHN/UFES
Laboratório de Cartografia Geográfica e Geotecnologias
Av. Fernando Ferrari, 514 - 29075-973 - Vitória - ES, Brasil
[email protected], [email protected]
2
Supervisor Estadual da Base Territorial IBGE/UE/ES
Av. Nossa Senhora dos Navegantes, 675 Vitória - ES, Brasil
[email protected]
3
Instituto Jones dos Santos Neves – IJSN
Av. Marechal Mascarenhas de Moraes, 2.524 - 29052-015 - Vitória - ES, Brasil
[email protected]
Abstract. This paper is part of a larger project aimed at providing a refinement of geomorphological mapping
carried out by the Project Radambrasil 1:250,000 for the State of Espírito Santo, using current technology
advances and data and GIS techniques integrated with Remote Sensing. The procedure of
delimitation/subdivision of geomorphological units occurred with use of the technique of vector editing screen
across the data and information. The validation of the map was performed with random point’s record with GPS
Photo showing extremely satisfactory results. Among the products generated was the classification of Structures,
Regions and Units in Shapefile format containing tabular information of types of modeled area, percentage of
occupancy in the state of Espírito Santo.
Palavras-chave: Geomorphological Mapping, Geotechnology, GIS and Remote Sensing, mapeamento
geomorfológico, geotecnologias, SIG e Sensoriamento Remoto
1. Introdução
Os estudos do relevo possuem grande relevância no escopo das Geociências, pois, a partir
deles, é possível entender as condições gerais da dinâmica da paisagem contribuindo para o
desenvolvimento de prognósticos e interpretações das condições ambientais. Esses estudos
fundamentam-se, primordialmente, na observação da paisagem, em técnicas cartográficas
baseadas em cartas topográficas com escalas diversas, associadas à fotointerpretação e em
pesquisas sobre os rególitos, com o objetivo final de compartimentar o relevo (BIGARELLA,
2003; AB’SÁBER 1969; KING 1956).
Atualmente, com o emprego de produtos e técnicas geotecnologicas, a exemplo Modelos
Numéricos do Terreno – MNT proporciona diversos tipos de análises no âmbito dos estudos
geoambientais (VALERIANO, 2008; SILVA, 2003).
Em face deste novo contexto geotecnológico, o presente trabalho teve como objetivo
principal realizar um refinamento sobre o mapeamento Geomorfológico realizado pelo
Projeto Radambrasil 1:250.000 para o Estado do Espírito Santo, utilizando-se dos avanços da
tecnologia atual como dados e técnicas de SIG e Sensoriamento Remoto juntamente com os
relatórios e mapas. Como objetivos específicos o estudo pretendeu: destacar as principais
etapas na produção do mapeamento para o estado; avaliar a eficiência/qualidade dos mapas,
verificando com a realidade em campo; realizar a delimitação precisa do polígono em escala
1982
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1:250.000, além do cálculo de cada área das unidades geomorfológicas propondo uma
classificação mais detalhada e atualizada das características de relevo do estado.
2. Metodologia de Trabalho
2.1 Área de Estudo
A área objeto de estudo compreende o estado do Espírito Santo, localizado na região
Sudeste do país, fazendo fronteira com o estados do Rio de Janeiro ao sul, Minas Gerais a
oeste e Bahia ao norte, entre as coordenadas17°53’ a 21°19’ Sul de latitude, e de 39°39’ e
41°52’ Oeste de longitude. O estado ocupa uma área de 46.184,1 km² abrigando uma
população superior a de 3,5 milhões de habitantes, distribuídos em 78 municípios (IBGE,
2010).
O clima é tropical litorâneo úmido, influenciado sobretudo pela massa de ar tropical
atlântica. As chuvas concentram-se no verão. A temperatura média varia entre 22°C e 24°C, e
a pluviosidade, entre 1.000 mm e 1.500 mm anuais.
2.2 Materiais e Métodos
A proposta de compartimentação geomorfológica fundamentou-se nas metodologias de
Ross (1992 e 2005) e Manual Técnico de Geomorfologia (IBGE, 2009), compreendendo as
seguintes etapas. Inicialmente recorreu-se a um levantamento de material bibliográfico e
aquisição de dados analógicos e digitais englobando o estado como relatórios e mapas em
escalas 1:1.000.000 e 1:250.000 do Radambrasil, cartas topográficas do IBGE em escalas
1:50.000 e 1:100.000, planos de informações/shapes: limites municipais, massa d’água, curso
d’água, produtos orbitais (imagens LandSat) e suborbitais como ortofotos. Toda a base
cartográfica utilizada digital foi projetada por meio do aplicativo computacional ArcGIS 10 –
disponível no Laboratório de Cartografia Geográfica e Geotecnologias – LCGGEO do
Departamento de Geografia da Universidade Federal do Espírito Santo e também disponível
no Instituto Jones dos Santos Neves (IJSN).
O sistema de projeção adotado foi a Universal Transversa de Mercator (UTM), Zona 24
Sul com parâmetros de datum adotados referentes ao Sistema de Referência Geocêntrico para
as Américas (SIRGAS 2000).
Para delimitação das Morfoestruturas, Regiões e Unidades utilizou-se inicialmente,
produtos do Projeto Radambrasil, como os relatórios e mapas Geomorfológicos e Geológicos
em escalas de 1:250.000 e 1.000.000 nos volumes 34 e 32 (RADAMBRASIL, 1983 e 1987),
consulta no Manual Técnico de Geomorfologia (IBGE, 2009) e Dicionário de
geologia/geomorfologia (SUGUIO, 1998).
O procedimento de delimitação das unidades de relevo se deu com emprego da técnica de
edição vetorial em tela, consultando os mapas geomorfológicos em escalas 1:250.000 e
1:1.000.000 digitalizados, mosaicados e georreferenciados, um Modelo Numérico do Terreno
- MNT, derivado dos dados do radar interferométrico da missão SRTM4 (Shuttle Radar
Topography Mission), com 90 metros de resolução espacial, abrangendo o Espírito Santo
(JARVIS & NELSON, 2018), e imagens orbitais do sensor TM / Landsat 2010 (IJSN, 2010)
com resolução espacial de 30 x 30m, compostas nas bandas RGB colorido com a combinação
da banda 1 associada ao filtro azul, banda 2 ao filtro verde e a banda 4 ao filtro vermelho (2B;
3G; 4R), correspondendo, respectivamente, aos comprimentos de ondas azul, verde e
vermelho. Nesta composição foram realçadas as características da água (tons de azul escuro
ao roxo), do solo e áreas urbanizadas (tons de azul) enquanto a vegetação apresenta tons de
verde.
Para o detalhamento das unidades menores consultou-se as fotografias aéreas
ortorretificadas com resolução espacial de 1 x 1m do Instituto Estadual de Meio Ambiente e
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Recursos Hídricos - IEMA/ES (2007/2008), além do mapa de declividades e rede de
drenagem derivados dos dados da Missão SRTM.
O limite territorial do estado considerado foi o proposto pelo IDAF para a escala 1:15.000
com base nas ortofotos do Estado de 2007-2008 (IJSN, 2010).
Para validação do produto foram realizadas campanhas de campo aleatórias com registro
de pontos de interesse com aparelho receptor de GPS Fotográfico de navegação GARMIN
Oregon 550 e inclusão dos pontos no Mapa Geomorfológico do Estado do Espírito Santo,
mostrando resultado extremamente satisfatório.
3. Resultados e Discussão
A classificação da proposta na Tabela 1 foi elaborada a partir da identificação dos fatos
geomorfológicos na qual se distinguem os modelados, agrupados em taxons hierarquicamente
relacionados. De acordo com a ordem decrescente de grandeza foram identificados Domínios
Morfoestruturais, Regiões Geomorfológicas e Unidades Geomorfológicas. Foram mapeados
também os modelados de Acumulação Fluvial e os Corpos D'água sem apresentar uma
hierarquia taxonômica.
Tabela 1. Classificação do Relevo do estado do Espírito Santo
DOMÍNIOS
MORFOESTRUTURAIS
REGIÕES
UNIDADES
11 Planícies Costeiras
111 Planícies Costeiras, Complexos Deltaicos, Estuarinos e Praias
12 Piemontes Inumados
112 Tabuleiros Costeiros
1 Depósitos Sedimentares
211 Colinas e Maciços Costeiros
21 Piemontes Orientais
212 Chãs Pré-Litorâneas
2 Faixa de Dobramentos
Remobilizados
221 Maciços do Caparaó I
22 Planaltos da Mantiqueira
Setentrional
221 Maciços do Caparaó II
222 Patamares Escalonados do Sul Capixaba
31 Compartimentos Deprimidos
311 Depressão Marginal
32 Planaltos Soerguidos
321 Bloco Montanhoso Central
3 Maciços Plutônicos
3.1 Domínios Morfoestruturais e Regiões Geomorfológicas
Os Domínios Morfoestruturais ou unidades morfoestruturais destaca a causa dos fatos
geomorfológicos derivados de aspectos amplos da geologia como as estruturas, identificado a
partir de produtos orbitais (imagens de satélites, SRTMs/radar), complementado com
trabalhos de campo cartas geológicas e topográficas. O estado do Espírito Santo foi dividido
em três grandes Domínios Morfoestruturais sendo os Depósitos Sedimentares, a Faixa de
Dobramentos Remobilizados e os Maciços Plutônicos.
O segundo táxon denominado Regiões representa os compartimentos e
subcompartimentos do relevo pertencentes a uma determinada morfoestrutura. É identificado
também com auxílio de produtos orbitais e controlado por meio da investigação de campo. O
Estado foi dividido em seis grupos sendo: Planícies Costeiras, Piemontes Inumados,
Piemontes Orientais, Planaltos da Mantiqueira Setentrional, Compartimentos Deprimidos e
os Planaltos Soerguidos (Tabela 2).
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Tabela 2 – Dados Quantitativos das Morfoestruturas, Regiões do Espírito Santo.
3.2 Unidades Geomorfológicas
O terceiro taxon está relacionado com as Unidades Morfológicas ou padrões de formas
semelhantes contidos nas Regiões, correspondendo às manchas de menor extensão territorial,
selecionadas a partir de um conjunto de padrões de formas e processos semelhantes. É, entre
os três taxons abordados, o que apresenta o maior nível de detalhe dos modelados e
caracterização dos processos genéticos (Figuras 1 e 2).
As Planícies Costeiras, Estuários e Praias estão distribuídos de maneira irregular entre a
Linha de Costa e os Tabuleiros Costeiros englobando faixas de praias e desembocaduras dos
rios que se dirigem ao litoral. Sua fisionomia se deve a ação combinada das correntes
marinhas paralelas à costa, aos aportes fluviais e às ações eólicas, variáveis de acordo com as
modificações climáticas.
Os Tabuleiros Costeiros ocorrem basicamente desde o sopé das elevações cristalinas
representadas pelas Unidades Chãs Pré-Litorâneas, Depressão Marginal, Patamares
Escalonados e Baixadas litorâneas até as Planícies Quaternárias. Possuem sedimentos
cenozóicos do Grupo Barreiras, constituídos de areias e argilas variegadas com eventuais
linhas de pedra, disposto em camadas com espessura variada (Figura 1).
Figura 1. Em primeiro plano modelado de acumulação fluvial do rio São Mateus, em segundo
plano destaque para unidade geomorfológica Tabuleiros Costeiros.
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As Colinas e Maciços Costeiros caracterizam-se por ser uma área de topografia
deprimida, com reduzidos valores altimétricos em relação a outras unidades, refletindo
estrutura fraturada e dobrada.
A unidade Chãs Pré-Litorâneas é constituída por uma superfície intensamente dissecada
e rampeada em direção à costa, desde o sopé das elevações que a circundam.
Os Maciços do Caparaó I e II caracterizam-se por um modelado intensamente dissecado
com altitudes médias em torno de 600m, destacado por grandes elevações maciças, algumas
superiores a 2.000 metros de altitude. A conjugação de influências dos eventos tectônicos
sobre essas rochas e de climas predominantemente úmidos é percebida nas formas de
dissecação intensamente orientadas por falhas intercruzadas, escarpas adaptadas e falhas e
elevações residuais.
Os Patamares Escalonados do Sul Capixaba distinguem das demais áreas da região Sul
Capixaba por ressaltar níveis de dissecação escalonados formando patamares, delimitados por
frentes escarpadas adaptadas a falhas voltadas para noroeste e com caimento topográfico para
sudeste, sugerindo blocos basculados em decorrência de impulsos epirogenéticos relacionados
com a atuação dos ciclos geotectônicos.
A Depressão Marginal apresenta-se uma configuração irregular, marcada por
reentrâncias, em decorrência de sua própria evolução geomorfológica comandada pela
dissecação fluvial remontante, possibilitando a sua penetração entre as encostas íngremes sãs
elevações circundantes (Figura 1 e Gráfico 1).
O Bloco Montanhoso Central deve-se ao realce dos diversos núcleos plutônicos a partir
de retomadas erosivas devido ao abaixamento dos níveis de base da drenagem em
consequência de oscilações climáticas e movimentações estruturais.
Figura 2. Mapa Síntese das Morfoestruturas, Regiões e Unidades Geomorfologicas do Estado
do Espírito Santo.
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Tabela 3 – Dados Quantitativos das Unidades Geomorfológicas do Espírito Santo.
Gráfico 1. Percentuais de ocupação das Unidades Geomorfológicas do Espírito Santo.
É possível verificar no mapa representado pela Figura 2, que ainda foram levantadas
informações referentes aos diferentes tipos de modelados encontrados, sejam eles Modelados
de Acumulação, variando entre Fluviais (Af), Terraços Fluviais (Atf), Fluviolacustres (Afl),
Fluviomarinhos (Afm), Marinhos (Am) e de Enxurrada (Ac), Modelados de Aplanamento
classificados como Superfícies de aplanamento retocada inumada (Pru), e também os
Modelados de Dissecação variando entre Dissecação Homogênea e Diferencial.
1987
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4. Conclusões
Hoje em dia, as facilidades em se ter acesso a tecnologias como softwares robustos de
SIG, disponibilização de produtos orbitais (dados SRTM e imagens de satélites), Planos de
Informações/shapefiles, propícia ao pesquisador uma série de facilidades durante a realização
de trabalhos, antes considerados extremamente exaustivos, a exemplo da delimitação de
grandes áreas a exemplo do mapeamento a nível estadual.
A análise geomorfológica aqui proposta não só atingiu os seus objetivos ao elaborar um
mapeamento geomorfológico, além de contribuir para o maior entendimento dos elementos
físicos, em especial aqueles ligados ao relevo, desenvolvendo um produto de importância
substancial para as diversas categorias de planejamento e gestão do território. Ademais, todos
os mapas elaborados possuem uma mesma base/estrutura, utilizada nos principais órgãos,
agências e universidades, portanto, passíveis de alterações e atualizações, o que permite, por
exemplo, dar continuidade aos estudos na bacia.
Enfim, ficou comprovado que o uso das geotecnologias possibilitam, sem dúvida, a
sistematização de informações, constituindo-se em importantes ferramentas para dar suporte
às análises e estudos geoambientais, bem como, à gestão, tomadas de decisões e prognósticos,
podendo gerar um sem-número de classificações, cruzamentos de dados, além de ser uma
ponte que possibilita o diálogo entre diversas áreas do conhecimento.
Agradecimentos
Agradecemos a parceria da UFES e Instituto Jones dos Santos Neves - IJSN, Fernando
Jakes Teubner Junior (IJSN), Professor Antonio Celso de Oliveira Goulart e alunos
envolvidos Juliana Laiber Sartorio (UFES); Thatyane Mônico Nascimento (UFES) e Rubyana
dos Santos Vieira (IJSN).
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