Autores
- GIORGE GABRIEL SCHNORRUNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA-UFSMEmail: giorgeschnorr@gmail.com
- LUIS EDUARDO DE SOUZA ROBAINAUNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA-UFSMEmail: lesrobaina@yahoo.com.br
- ANDERSON AUGUSTO VOLPATO SCCOTIUNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA-UFSMEmail: asccoti2@gmail.com
- ROMÁRIO TRENTINUNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA-UFSMEmail: romario.trentin@gmail.com
Resumo
O presente trabalho tem por objetivo apresentar uma classificação automatizada
dos elementos do relevo (geomorphons) para a Bacia Hidrográfica do Rio Vacacaí
(BHRV). Foram gerados 10 elementos de relevo para a área de estudo, com base na
metodologia proposta por Jasiewicz e Stepinski (2013). Utilizou-se de um Modelo
Digital de Elevação (MDE) em formato raster, com resolução espacial de 90
metros. Em termos de resultados, existe a predominância do elemento de áreas
planas, concentrado principalmente nas várzeas do Rio Vacacaí, seguido pelas
Encostas, Cristas, Base de Encosta e Vales. Os elementos de Vales, Cristas e
Bases de Encosta são representativos e delimitam relevo mais movimentado na
porção do escudo Sul Rio-Grandense. Por meio de SIG e representação da
superfície terrestre na forma de modelos numéricos digitais, possibilitou-se a
quantificação do relevo através de equações, estas informações dão suporte à
interpretação e identificação das formas e processos atuantes.
Palavras chaves
Geotecnologias; SIG; Geomorphons; Bacia Hidrográfica; Rio Vacaca
Introdução
O relevo é fruto de uma série de variáveis de caráter exógeno e endógeno e
representa um importante fator no uso e ocupação do espaço pelo homem,
refletindo diferentes relações espaciais entre sociedade e natureza. Dessa
forma, o mapeamento e entendimento das formas de relevo é de total importância
para o desenvolvimento de ações de planejamento e manejo ambiental. Nesse
sentido, Trentin et al. (2015) enfatizam que a compartimentação do relevo possui
distintas aplicações, sendo em estudos de planejamento e gestão territorial,
zoneamentos ambientais, cartografia geomorfológica, pedológica e de
suscetibilidade geoambiental.
O avanço das geotecnologias, possibilita análise de um grande número de
variáveis, permitindo um maior entendimento da formação do relevo e das
dinâmicas dos processos que ocorrem no ambiente. Assim, por meio de Sistemas de
Informações Geográficas (SIG) é possível gerenciar e manipular dados de forma
manual ou automatizada. Nesse sentido Furlan et al. (2018) colocam que o
desenvolvimento de softwares e a disponibilidade de dados digitais permite que o
seu processamento possibilite aplicações de metodologias capazes de realizar
modelagens computacionais, os quais por sua vez possibilitam a análise de
elementos de relevo.
Dessa forma, obtém-se a possibilidade de buscar uma representação do
relevo com maior detalhamento, a exemplo disso a metodologia dos geomorphons
aplicada pelos autores Jasiewicz e Stepinski (2013). Essa metodologia é gerada
de forma automática, através da comparação da diferença da altura topográfica,
distância e o ângulo de direção do pontos vizinhos à célula central (ângulos
zênite e nadir).
Os geomorphons foram aplicados no Brasil primeiramente por Robaina et
al. (2016) para compartimentação geomorfológica do estado do Rio Grande do Sul.
E na sequência aplicada em demais trabalhos, como para o estado do Tocantins
(ROBAINA et al., 2017) e para o estado do Paraná (DA SILVEIRA et al., 2018).
O presente trabalho tem por objetivo apresentar uma classificação
automatizada dos elementos de relevo para a Bacia Hidrográfica do Rio Vacacaí
(BHRV), utilizando a metodologia de geomorphons.
Material e métodos
Em relação às informações vetoriais, os dados hidrográficos estão
apresentados nos mapas apenas com os canais de maior ordem hierárquica (>=4ª
ordem) e foram obtidos através da Base Vetorial Contínua do RS (HASENACK e
WEBER, 2010). Os limites dos municípios e unidades da federação foram obtidos
através do banco de dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
(IBGE). Já as áreas urbanas obtidas no banco de dados da Fundação Estadual de
Proteção Ambiental (FEPAM).
Os elementos de relevo (geomorphons) foram elaborados a partir da
metodologia proposta por Jasiewicz e Stepinski (2013). Os elementos de relevo
determinados são: Plano, Pico, Crista, Ressalto, Crista Secundária, Encosta,
Escavado, Base de Encosta, Vales e Fosso.
Para a elaboração dos geomorphons, utilizou-se de um Modelo Digital de
Elevação (MDE) em formato raster, com resolução espacial de 90 metros (3 arc
second) obtido no site do Serviço Geológico dos Estados Unidos – USGS
(https://earthexplorer.usgs.gov/). Estes dados topográficos são oferecidos pelo
projeto Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). Este banco de dados e resolução
espacial foram escolhidos com base em apresentar melhores resultados para o
trabalho proposto.
Para finalizar a elaboração do produto, no software QGIS (versão 3.22.2)
foi aplicada a ferramenta r. geomorphon com os parâmetros: 20 células/pixels de
raio externo, raio de pesquisa interno de 0 e limiar de nivelamento de 2 graus.
A quantificação das classes de geomorphons foi gerada automaticamente através da
calculadora de campo disponível no software QGIS. A quantificação das áreas
amostrais se deu devido à maior concentração de determinado elemento de relevo
presente na área em específico, o que possibilitou maior discussão acerca.
Resultado e discussão
A BHRV se localiza na região Centro-Oeste do Rio Grande do Sul e abrange
um total de 11 municípios, incluindo boa parte do município de Santa Maria. Na
figura 1 é possível observar o mapa de localização da área de estudo.
Os elementos de relevo obtidos pelo processamento digital do MDE e a
metodologia dos geomorphons estão espacializados na figura 2. O elemento mais
representativo na área da BHRV é a que corresponde às áreas planas, ocupando
cerca de 24,94% da área total da bacia. As áreas preenchidas por essa classe se
apresentam principalmente nas planícies de inundação dos principais canais
fluviais, principalmente do Rio Vacacaí. O segundo elemento mais representativo
é representado pelas encostas, que ocupam aproximadamente 17% da área total da
bacia hidrográfica. Essa classe se distribui, principalmente, em relevo onde
predominam as formas de colinas, que antecede superfícies mais elevadas, as
quais podem ser marcadas como picos e cristas. Elementos como Cristas, Base de
Encosta (formado pelo acúmulo de materiais na encosta) e Vales (área de
concentração de fluxo) apresentam mais de 10% da área total da bacia ocupada e
se localizam em porções de relevo mais movimentado, principalmente na porção do
Escudo Sul Rio-Grandense.
Para avaliar de forma mais detalhada, foram demarcadas quatro áreas no
mapa, com base na maior concentração de determinado elemento. A quantificação
dos dados se apresenta na figura 3.
O polígono 1 se localiza na porção Sul da BHRV e o substrato litológico é
caracterizado por rochas mais antigas do Escudo Sul Rio-Grandense. O relevo é
caracterizado pela predominância da classe de elementos do tipo vale, cristas
orientadas e encostas curtas com elementos de base de encosta representando
depósitos coluviais.
O polígono 2 se localiza ao Norte do anterior, na borda do Escudo Sul Rio-
Grandense. Nesta porção, ocorre a concentração principalmente de elementos de
encosta, com ocupação de cerca de 28% da área total do polígono. Os elementos
vales e cristas em diversas orientações e encostas amplas indicam formas de
colinas.
O polígono 3 destaca-se pela concentração de cristas nas cabeceiras de
drenagem do Rio Vacacaí, delimitando relevo com certa rugosidade e movimentação,
o que se deve à transição entre o relevo que se desenvolveu na porção do Escudo
e a àquele formado a partir de substrato sedimentar da Depressão Periférica. O
elemento de cristas ocupa cerca de 17% e de crista secundária 14% da área total
do polígono. Ocorrem de forma larga associado a encostas que caracterizam relevo
com formas de colinas a colinas suaves.
Já no polígono 4, predomina a presença de uma associação importante de
elementos de vales e cristas. Localizando-se em torno dos canais da Sanga Funda
e Sanga Grande, em substrato litológico de rochas sedimentares representados por
elementos do tipo plano e base de encosta.
Fonte: Elaborado pelos autores (2023).
Fonte: Autores (2023).
Fonte: Autores (2023).
Considerações Finais
A partir da metodologia proposta, foi possível identificar de forma
automatizada os diferentes elementos que caracterizam o relevo na área de estudo,
sendo que os processos das bacias hidrográficas estão diretamente relacionados às
características de seus elementos constitutivos. As formas de relevo são
componentes fundamentais, pois condicionam o fluxo de materiais e da água.
Utilizando os Sistemas de Informação Geográfica e representando a superfície
terrestre na forma de modelos numéricos digitais, possibilitou-se a quantificação
do relevo por meio de equações. Estas informações quantitativas possibilitaram
suporte à interpretação e identificação das formas de modelagem do relevo e os
processos ali atuantes.
Agradecimentos
Agradecimento ao Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC)
do CNPq pelo apoio financeiro.
Referências
DA SILVEIRA, Claudinei Taborda et al. Classificação automatizada de elementos de relevo no estado do Paraná (Brasil) por meio da aplicação da proposta dos geomorphons. Revista Brasileira de Geomorfologia, Brasília, v. 19, n. 1, jan. 2018. DOI: 10.20502/rbg.v19i1.1263
HASENACK, Heinrich.; WEBER, Eliseu. (org.) Base cartográfica vetorial contínua do Rio Grande do Sul - escala 1:50.000. Porto Alegre: UFRGS Centro de Ecologia. 2010. 1 DVD-ROM. (Série Geoprocessamento n.3). ISBN 978-85-63483-00-5 (livreto) e ISBN 978-85-63843-01-2 (DVD).
FURLAN, André Ricardo; TRENTIN, Romario; ROBAINA, Luís Eduardo De Souza. Classificação dos elementos do relevo a partir da metodologia dos geomorphons na bacia hidrográfica do rio Apuaê-Mirim, RS. Boletim Geográfico do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, n. 32, p. 27-45, dez. 2018. http://200.198.145.164/index.php/boletim-geografico-rs/article/view/4192.
JASIEWICZ, J.; STEPINSKI, T. F. Geomorphons-a pattern recognition approach to classification and mapping of landforms. Geomorphology, v. 182, p. 147-156, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2012.11.005
ROBAINA, L. S. et al. Application of the concept of geomorphons to the landform classification in Tocantins state, Brazil. Raega-O Espaço Geográfico em Análise, Curitiba, v. 41, p. 37-48, ago. 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.5380/raega.v41i0.48724
ROBAINA, L. E. S.; TRENTIN, R.; LAURENT, F. Compartimentação do estado do Rio Grande do Sul, Brasil, através do uso de geomorphons obtidos em classificação topográfica automatizada. Revista Brasileira de Geomorfologia, Brasília, v. 17, n. 2, p. 287-298, jun. 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.20502/rbg.v17i2.857
TRENTIN, Romario; ROBAINA, LE de S.; SILVEIRA, CT da. Compartimentação geomorfométrica da Bacia Hidrográfica do Rio Itú/RS. Revista Brasileira de Geomorfologia, Brasília, v. 16, n. 2, p. 219-237, 2015. DOI: https://doi.org/10.20502/rbg.v16i2.460
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