refinamento das unidades geomorfológicas do estado do espírito

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

Anais XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 13 a 18 de abril de 2013, INPE

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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 1 Depósitos Sedimentares

12 Piemontes Inumados 112 Tabuleiros Costeiros

211 Colinas e Maciços Costeiros 21 Piemontes Orientais

212 Chãs Pré-Litorâneas

221 Maciços do Caparaó I

221 Maciços do Caparaó II

2 Faixa de Dobramentos Remobilizados

22 Planaltos da Mantiqueira Setentrional

222 Patamares Escalonados do Sul Capixaba

31 Compartimentos Deprimidos 311 Depressão Marginal 3 Maciços Plutônicos

32 Planaltos Soerguidos 321 Bloco Montanhoso Central

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.


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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). Referências Bibliográficas Ab’sáber, A. N. Um conceito de geomorfologia a serviço das pesquisas sobre o Quaternário. Geomorfologia nº 18, IG-USP, São Paulo, 1969. Pp. 1-23. Bigarella, J. J. e Andrade, G. O. Considerações sobre a estratigrafia dos sedimentos cenozóicos em Pernambuco (Grupo Barreiras). Arquivos do Instituto de Ciências da Terra, nº 2, Recife 1964. P. 2-14. Bigarella, João J. Estrutura e origem das paisagens tropicais e subtropicais ed UFSC v3 2003. Jarvis A., H. I. Reuter, A. Nelson, E. Guevara, 2008, Hole-filled seamless SRTM data V4, International Centre for Tropical Agriculture (CIAT), available from http://srtm.csi.cgiar.org. Acesso em: 12 Agosto de 2011. Instituto Brasileiro de Geografia E Estatística – IBGE, Manual técnico de geomorfologia / Coordenação de Recursos Naturais e Estudos Ambientais. – 2. Ed. - Rio de Janeiro : IBGE, 2009, 182 p. (Manuais técnicos em geociências, ISSN 0103-9598; n. 5). Instituto Brasileiro de Geografia E Estatística – IBGE, Censo Demográfico 2010. Instituto Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos - IEMA/ES fotografias aéreas ortorretificadas (2007/2008). Instituto Jones dos Santos Neves – IJSN, aquisição de plano de informação limite municipal (2010) e produto orbital imagem do sensor TM / Landsat (2010) Disponível em: < http://www.ijsn.es.gov.br/>. Acesso em: 06 Agosto de 2011. Jensen, J. R. 2009. Sensoriamento Remoto do Ambiente: uma perspectiva em recursos terrestres, Editora Parêntese, São José dos Campos, SP, 598p.


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Projeto Radambrasil v. 34 - Levantamento de Recursos Naturais. Geologia, Geomorfologia, Solos, Vegetação e Uso Potencial da Terra. Folha SE 24 Rio Doce. Rio de Janeiro: IBGE, 1987. 554 p. Projeto Radambrasil v. 32 - Levantamento de Recursos Naturais. Geologia, Geomorfologia, Solos, Vegetação e Uso Potencial da Terra. Folhas SF 23/24 Rio de Janeiro/Vitória. IBGE, 1983. 775 p. Suguio, K. Dicionário de geologia sedimentar e áreas afins. Rio de janeiro: Bertrand Brasil, 1998. 1222 p. Valeriano, Márcio de M. Dados Topográficos In: Florenzano. (org.) Geomorfologia: conceitos e tecnologias atuais. São Paulo: Oficina de Textos 2008, pp. 72 - 104. Ross, J.L.S. Geomorfologia: Ambiente e Planejamento. São Paulo: Ed Contexto, 1990 85p. Ross, Jurandyr L. S.; Fierz Marisa de S. Algumas Técnicas de Pesquisa em Geomorfologia. In: Venturi, Luis A. B. (org.) Praticando Geografia: técnicas de campo e laboratório. São Paulo, Oficina de Textos 2005, pp. 69-84.


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