III Simpsio Brasileiro de Cincias Geodsicas e Tecnologias da Geoinformao Recife - PE, 27-30 de Julho de 2010

p. 001 - 005

S. R. O. Vital et al.

USO DE IMAGEM SRTM (SHUTTLE RADAR TOPOGRAPHY MISSION) PARA O MAPEAMENTO GEOMORFOLGICO NA MICROBACIA DO AUDE TAPERO II, PARABA, BRASIL

SAULO ROBERTO DE OLIVEIRA VITAL THYAGO DE ALMEIDA SILVEIRA

HELOSA MARIA QUIRINO DE ALENCAR BRUNO FERREIRA

Universidade Federal de Pernambuco - UFPE

Centro de Filosofia e Cincias Humanas - CFCH Departamento de Cincias Geogrficas, Recife, PE

{srovital, thyago.silveira, brunge2005, helosaquirino}@gmail.com

RESUMO - Os dados SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) como base para o mapeamento geomorfolgico compreende uma importante ferramenta para a distino das diferentes unidades de relevo e setores da paisagem. Considerando esta nova alternativa, pretende-se demonstrar neste trabalho a importncia do uso destes dados como importante ferramenta empregada para o mapeamento geomorfolgico e distino das diferentes unidades do relevo na Microbacia do Aude Tapero II, Paraba, Brasil. Para isso, os dados foram tratados do software ArcGis 9.2, disponvel do Departamento de Cincias Geogrficas da UFPE (Universidade Federal de Pernambuco), tendo como produto final o mapa geomorfolgico preliminar da bacia. Este produto final possibilitou a caracterizao geomorfolgica da rea a partir do reconhecimento de suas unidades principais. ABSTRACT - The SRTM data (Shuttle Radar Topography Mission) like base for geomorphologic mapping comprises an important tool for the distinction of the different relief units of prominence and sectors of the landscape. In front of this new alternative, pretend to show in this work the importance of use these data as an important tool used for geomorphologic mapping and distinction of different relief units in Tapero II watershed, Paraiba, Brazil. For this end, the data were treated in the ArcGis 9.2 software, disposable by Department of Science Geographical of UFPE (Federal University of Pernambuco), taking as final product the preliminary geomorphologic map of washbasin. This final product enabled the geomorphologic characterization of area from the recognition of their principal units.

1 INTRODUO

A partir da dcada de 80, a utilizao de ferramentas computacionais para a anlise e modelagem espacial passou a ser uma tendncia seguida por inmeros pesquisadores no Brasil e no Mundo. Antes disso, nos Estados Unidos e na Inglaterra imprimiam-se as primeiras tentativas de produo de softwares aplicados a esta anlise. De acordo com Cmara et al., (2005, p.2) Os primeiros Sistemas de Informao Geogrfica surgiram na dcada de 60, no Canad, como parte de um programa governamental para criar um inventrio de Recursos Naturais. Alguns anos depois, na dcada de 80, passou-se o momento onde esta tecnologia iniciou um perodo de acelerado crescimento durando at os dias atuais.

Com este advento a obteno de imagens orbitais com alto grau de detalhe e preciso tem se tornado cada vez mais comum. Um exemplo a ser citado so os MDE

(Modelos Digitais de Elevao) obtidos atravs do radar SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) criado com o objetivo de obter informaes altimtricas da superfcie terrestre gerando uma base para estudos espaciais diversos.

O Radar SRTM foi lanado em fevereiro de 2000 a bordo do nibus espacial Endeavour. Durante 11 dias obteve dados de altimetria estereoscpica de 80% da superfcie terrestre, gerando imagens com resoluo espacial (nos dados fontes) de um arco segundo para os Estados Unidos e trs arcos segundo para o restante do mundo e com uma amplitude de grade 30 metros para o (SRTM 1) e 90 metros para o (SRTM 3), projetados para uma acuaria vertical e horizontal absoluta de 16 e 20 metros, respectivamente, com 90% de confiana (Medeiros et al., 2009).

Os dados derivados do radar SRTM tem um vasto campo de aplicao e utilidade para as cincias da Terra.

III Simpsio Brasileiro de Cincias Geodsicas e Tecnologias da Geoinformao Recife - PE, 27-30 de Julho de 2010

p. 002 - 005

S. R. O. Vital et al.

No caso especfico da Geomorfologia os dados so utilizados como base cartogrfica para levantamento de campo sendo capaz de auxiliar na delimitao automtica de bacias hidrogrficas, extrao de nveis hipsomtricos, curvas de nvel, criao de perfis topogrficos etc.

1.1 Uso de imagens SRTM na interpretao geomorfolgica

De acordo com Novo (1988) no mbito da

Geografia, a Geomorfologia campo que mais se tem beneficiado da tecnologia de Sensoriamento Remoto. A partir desta nova tecnologia torna-se possvel identificar e visualizar os mais variados tipos de feies e fenmenos geomorfolgicos, assim como tambm identificar processos.

O uso de dados SRTM para a interpretao geomorfolgica tem sido uma tendncia bastante atual seguida por diversos pesquisadores da Geomorfologia Brasileira.

Lobo e Vale (2006) utilizaram-se do MDT/SRTM/NASA para detalhamento geomorfolgico em ambiente semi-rido, onde foi possvel elaborar perfis topogrficos que auxiliaram a interpretao geomorfolgica de inselbergues no municpio de Itaberaba, periferia da regio semi-rida baiana. Para tanto, os produtos cartogrficos gerados a partir da informao SRTM, subsidiou a interpretao geolgica e geomorfolgica da rea, sendo comprovada como eficiente ferramenta empregada para interpretaes da morfologia terrestre.

Esta tendncia de aplicao de modelos SRTM para a Geomorfologia tambm foi seguida por Silva e Santos (2007). Ambos comprovaram a grande utilidade de imagens de radar para a identificao dos padres de dissecao do relevo, ressaltando reas de relevo acidentado. E reafirmando ser uma das grandes vantagens da utilizao de imagens de Radar a ausncia de nuvens, possibilitando assim a visualizao mais exata e precisa das formas da terra. Silva e Santos (2007) reforam que a disponibilizao de modelos SRTM tem trazido grandes avanos para a Geomorfologia, pois a partir destes modelos tm-se obtido informaes altimtricas e perfis topogrficos, dados fundamentais para a esta cincia. Alm disso, concluram que a utilizao destas informaes melhoram significantemente o mapeamento para a escala 1:250.000 e, portanto, constituem-se como importante fonte de informaes altimtricas.

Outra importante aplicao deste produto para a estimativa de perdas do solo, sobretudo no que concerne a identificao de um dos fatores mais importantes da Equao Universal de Perdas do Solo (USLE) o fator topogrfico (LS) que considera a relao entre o comprimento da encosta e sua declividade. De acordo com Fornelos e Neves (2007) convencionalmente este fator gerado a partir do Modelo Nmero do Terreno (MNT) obtido a partir da digitalizao da hipsometria das

cartas topogrficas ou atravs do Modelo Digital de Elevao (MDE) obtidos da imagem SRTM. Atravs da comparao entre esses dois modelos os autores comprovaram que o uso de imagens proveniente de radar interferomtrico so importantes na obteno do fator topogrfico, alm de mostrar-se uma alternativa prtica e vivel ao minimizar custos e tempo na execuo dos trabalhos, alm de apresentarem maior nvel de detalhamento.

Figura 1 Exemplo de aspecto da textura nas imagens SRTM sombreadas (shade-relief), indicando o grau de dissecao. Fonte: Carvalho e Bayer (2008)

Grohmann e Riccomini (2008) fizeram um resgate terico da evoluo no uso destes dados, expondo uma viso geral de aplicaes de modelos de elevao SRTM em anlises geomorfolgicas realizadas em territrio brasileiro. Deste modo foram expostas diversas aplicaes para o Brasil inteiro, evidenciando a potencialidade dessas imagens para a compartimentao do relevo, interpretao estrutural de reas geologicamente complexas, reconhecimento de paleosuperfcies, influncia tectnica no relevo, identificao de feies de relevo sutis.

O resultado de estudos valendo-se de informaes de radares interferomtricos mostra-se bastante satisfatrias, sobretudo quando empregadas para o mapeamento de feies geomorfolgicas, pois permite reconhecer e estrutura dos modelados e identificar os principais processos denudacionais e agradacionais que

III Simpsio Brasileiro de Cincias Geodsicas e Tecnologias da Geoinformao Recife - PE, 27-30 de Julho de 2010

p. 003 - 005

S. R. O. Vital et al.

operam no interior de uma bacia hidrogrfica, alm de revelar-se como um importante instrumental de apoio na execuo do planejamento e gesto (Coelho, 2008).

Outro importante estudo foi elaborado por Gasto e Maia (2010), onde os mesmos aplicaram estas imagens para estudos de Geomorfologia e Sedimentologia, auxiliando na identificao dos padres de drenagem na regio dos Lenis Maranhenses. Como resultado alcanou-se maior detalhamento da geomorfologia local e a compartimentao das unidades de relevo. Deste modo foi possvel identificar a presena de diferentes depsitos sedimentares, tipos de relevo, lineamentos estruturais desenvolvidos possivelmente por processos tectnicos.

2 METODOLOGIA 2.1 rea de Estudo

A Microbacia do Aude Tapero II est localizada

na Mesorregio da Borborema e Microrregio do Cariri Ocidental, abrangendo os municpios de Teixeira, Cacimbas, Desterro, Livramento e Tapero. Sua rea compreende cerca de 500 Km2, situando-se entre as coordenadas geogrficas 72400 de latitude sul e 43900 de longitude oeste.

Figura II Mapa de Localizao da Microbacia do Aude Tapero II.

Esta Microbacia faz parte da Sub-bacia do Rio Tapero que, por sua vez, est inserida no contexto da Bacia do Rio Paraba, contida no Estado da Paraba e recebendo drenagens de toda a poro sul do Planalto da Borborema, consistindo numa bacia com padro de drenagem endorreica. Seu principal rio a Paraba que tem sua nascente no Planalto da Borborema e se estende no sentido SW-NE, alcanando o Atlntico, formando importante esturio. o mais extenso dos rios conseqentes da Borborema Oriental. Alm disso, recebe pela margem esquerda afluentes importantes como o Tapero, o Paraibinha e o Gurinhm. O divisor de guas entre sua bacia e a do rio Capibaribe desenvolve-se prximo sua margem direita, estabelecendo o limite com o Estado de Pernambuco.

2.2 Coleta e Processamento de Dados

Para elaborao do mapa geomorfolgico foram extradas informaes de direo de fluxo, fluxo acumulado e drenagem, utilizadas para a delimitao automtica da microbacia no software ArcGis 9.2 disponvel no Departamento de Cincias Geogrficas da UFPE (Universidade Federal de Pernambuco). Aps a delimitao, foram extradas as curvas de nvel empregadas para construo do MDT (Modelo Digital do Terreno).

Com isso, foi possvel identificar a partir da altitude e da eqidistncias das curvas de nvel as principais unidades morfolgicas da microbacia do aude Tapero. 3 RESULTADOS

Valendo-se desta metodologia foram identificadas as seguintes unidades geomorfolgicas para a Microbacia do Aude Tapero:

Cimeira: so os nveis acima de 800 metros

de altitude com uma feio de topo crista e desprovido de cobertura sedimentar e vegetao, encontrando-se dissecados pelos cursos dgua.

Encosta com cobertura coluvial: so reas de relevo ondulado que se situam na transio entre encostas ngremes da serra e o pedimento rochoso que as circundam.

Encosta ngreme sem cobertura coluvial: so reas que circundam as superfcies de cimeira das serras, com forte ondulao e ausncia de sedimentos de encosta.

Encosta em avental de colvio: encosta suavizada por uma rampa de colvio que esto geralmente na meia encosta.

Pedimento: so extensas reas planas formadas a partir da deposio em leque na sada de reas montanhosas.

Pedimento com cobertura detrtica: constitui-se por reas moderadamente planas circunscritas por macios residuais, constituindo setores de evacuao de sedimentos.

Plancie aluvial: corresponde a reas baixas e planas que ocorrem ao longo de vales, englobando as formas resultantes de deposio.

Lineamentos ou Macios Residuais do tipo Inselberg e em crista: so corpos intrusivos isolados, delimitados por encostas ngremes sob a influncia, sobretudo do intemperismo fsico. Os inselbergs ocorrem em extensas reas do semi-rido brasileiro, quase sempre elevando-se por sobre

III Simpsio Brasileiro de Cincias Geodsicas e Tecnologias da Geoinformao Recife - PE, 27-30 de Julho de 2010

p. 004 - 005

S. R. O. Vital et al.

superfcies de aplainamento como bossas granticas encimadas por caos de blocos atestando o seu grau de evoluo morfogentica.

Figura IV Mapa Geomorfolgico da Microbacia do Aude Tapero II.

III Simpsio Brasileiro de Cincias Geodsicas e Tecnologias da Geoinformao Recife - PE, 27-30 de Julho de 2010

p. 005 - 005

S. R. O. Vital et al.

Outro importante produto gerado atravs das

informaes de altimetria foram os perfis topogrficos da bacia. Foram extrados dois perfis. Primeiramente no setor noroeste da rea, ganha destaque um fotolineamento do relevo, elaborado a partir de um desnvel de superfcies causado por movimentao tectnica de rochas neoproterozicas em zona falhada. Esta quebra litolgica gerou um desnvel de aproximadamente 50 metros, onde a altitude mdia do vale do Rio Tapero de cerca de 600 metros, enquanto o topo dessa rea movimentada tectonicamente apresenta cerca de 650 metros. A ruptura de declive no nvel altimtrico entre 600 e 650 evidencia este fenmeno.

Figura V Perfil topogrfico para o setor noroeste da microbacia. O outro perfil foi extrado para a extensa rea plana da bacia composta pela superfcie pedimentar abaixo de 650 metros e para plancie aluvial.

Figura VI - Perfil topogrfico representando os nveis de pedimento e da plancie aluvial. CONCLUSES

O uso de dados SRTM para o mapeamento geomorfolgico revela-se como importante ferramenta empregada na identificao e espacializao prvia das unidades de relevo. Este produto final possibilitou a caracterizao geomorfolgica da rea a partir do reconhecimento de suas unidades principais. Alm disso, os produtos gerados a partir destas imagens servem para vrias aplicaes no campo desta cincia, alm do mapeamento geomorfolgico.

Vale ressaltar que as unidades aqui descritas fazem parte de um mapa preliminar, o qual necessita de validao e averiguao em campo para sua posterior utilizao. REFERNCIAS CMARA, G. et al., (2000) Geoprocessamento: Teorias e Aplicaes. INPE (online: http://www.dpi.inpe.br/livro)

CARVALHO, T. M. e BAYER, M. (2008) Utilizao dos produtos da Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) no mapeamento geomorfolgico do estado de Gois. Revista Brasileira de Geomorfologia, v.9, n.1, p.35-41. COELHO, A. L. N. (2008) Uso de dados SRTM como ferramenta de apoio ao mapeamento geomorfolgico de bacia de mdio-grande porte. Revista Geografia Acadmica, v.2, n.2, p.138-153. FORNELOS, L. F. e NEVES, S. M. A. S. (2007) Uso de Modelos Digitais de Elevao Gerados a Partir de Imagens de Radar Interferomtrico (SRTM) na Estimativa de Perdas de Solo. Revista Brasileira de Cartografia n59/01 abril, 2007. p. 25-33 GASTO, F. G. C. e MAIA, L. P. (2010) O uso de dados da misso SRTM e sedimentolgicos nos estudos de geomorfologia e padres de drenagem na regio dos Lenis Maranhenses. Revista Brasileira de Cartografia, n.62/02, p.1-14. GROHMANN, C. H. e RICCOMINI, C. (2008) Aplicaes dos modelos de elevao SRTM em Geomorfologia. Revista Geografia Acadmica, v.2, n.2, p.73-83.

LOBO, J. S. B. e VALE, R. M. C. (2006) Aplicao do MDT/SRTM/NASA para detalhamento geomorfolgico no semi-rido. Anais do III Simpsio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto, Aracaju, SE. 6p. MEDEIROS, L. C. FERREIRA, N. C. FERREIRA, L. G. (2009) Avaliao de Modelos Digitais de Elevao para Delimitao Automtica de Bacias Hidrogrficas. Revista Brasileira de Cartografia n61/02, 2009. p. 138-151

NOVO, E. M. L. M. (1988) Sensoriamento Remoto: Princpios e Aplicaes. So Paulo: Edgard Blucher. 308p. SILVA, J. E. B e SANTOS P. R. A. (2007) A utilizao dos modelos SRTM na interpretao geomorfolgica: tcnicas e tecnologias aplicadas ao mapeamento geomorfolgico do territrio brasileiro. Anais do XIII Simpsio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Florianpolis, Brasil, INPE, p.4261-4266.