Autores

Robaina, L.E. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA) ; Trentin, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA) ; Laurent, F. (UNIVERSITÉ DU MAINE)

Resumo

O presente trabalho possui como objetivo a compartimentação do do relevo do Rio Grande do Sul, através do uso dos elementos de geomorphons. Para a definição dos geomorphons foi utilizado o MDE obtido através dos dados SRTM processado em ambiente online. Através do agrupamento manual a partir de interpretação de tela em SIG definiu-se sete compartimentos, sendo: Encostas com bases Amplas, Encostas com topos estreitos e alongados, Encostas com vales encaixados, Áreas Planas associadas a encostas de bases amplas, Áreas Planas, Encostas amplas com rebaixamentos na meia-encosta e Encostas com base ampla e topos com ressaltos.

Palavras chaves

relevo; Geomorphons; compartimentação

Introdução

A parametrização da morfologia do relevo por meio de SIG é o processo de extração de atributos quantitativos da topografia. Conforme Muñoz (2009), descreve de forma quantitativa as formas da superfície da Terra por meio de equações aplicadas a modelos numéricos de representação altimétrica. Os métodos de classificação atuais possibilitaram a subdivisão das Formas em Elementos do relevo, que são um conjunto de parcelas de um tipo de relevo relativamente homogênea em relação à forma (curvaturas de perfil e de plano), inclinação (declividade), orientação ou exposição (aspecto ou radiação solar) e posicionamento na paisagem (MACMILLAN E SHARY, 2009). Wood (1996) propõe um método que extrai e classifica seis Formas de Terreno (FTs): Plane, Channel, Ridge, Pass, Peak e Pit. Schmidt e Hewitt (2004) desenvolveram um procedimento obtendo diferentes ETs (Elementos do Terreno) utilizando como critério a posição da paisagem, dividindo-a em áreas planas e em áreas dissecadas a partir da curvatura tangencial, vertical, mínima e máxima. Iwahashi & Pike (2007) apresentam um método de classificação topográfica automatizada sem supervisão com base em três variáveis morfométricas: declividades, convexidade das encostas e textura superficial. Recentemente, Jasiewicz & Stepinski (2013) estabeleceram uma classificação de elementos do relevo usando ferramentas de visão computacional ao invés de ferramentas da geometria diferencial. Os autores fazem uma analogia entre a classificação textural de imagem, com base em um arranjo espacial de tons de cinza para uma determinada região com arranjo espacial de elevação. Eles modificaram ferramentas utilizadas na classificação textural e aplicaram para análise de formas de relevo. Utilizaram o conceito de “Local Ternary Patterns” (LTP) (Liao, 2010) para identificar elementos do relevo, denominados de geomorphons por analogia ao textons (JULESZ, 1981). Neste trabalho, têm-se como objetivo estabelecer uma compartimentação do estado do Rio Grande do Sul, localizado no extremo sul do Brasil, utilizando e, adaptando, a proposta apresentada por Jasiewicz & Stepinski (2013) com base no predomínio e na relação dos elementos de relevo, definidos como geomorphons. (Figura 1).

Material e métodos

As bases cartográficas utilizadas neste trabalho foram constituídas pelo limite político administrativo do estado do Rio Grande do Sul, disponibilizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2010), utilizado para definir os limites da área de interessa da pesquisa e, o Modelo Digital de Elevação originado da missão Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), disponibilizado pelo United States Geological Survey (USGS), com resolução espacial de 3 arc-second (90 metros). Destaca-se que não foi utilizada a base SRTM de 1 ar-second (30 metros), por ser desnecessária a alta resolução espacial dos dados, visto que a área de estudo, constitui-se no estado todo que possui uma área territorial de 281.748 km². A metodologia aplicada na definição dos geomorphons deste trabalho é baseada na proposta de Jasiewicz & Stepinski (2013), que analisa a similaridade textural do MDE, que apresentará variação para mais ou para menos de níveis de cinza entre células vizinhas, considerando um nível específico. Se maior “1”, se menor “-1” se igual “0”. Isso é transferido para valores de elevação do terreno de maior, menor ou igual. Para a realização do processamento do MDE e geração dos geomorphons, utilizou-se a aplicação online, disponibilizada no endereço eletrônico << http://sil.uc.edu/geom/app>>. O código da aplicação também está disponível para baixar em <<http://sil.uc.edu/>>. A aplicação exige um conjunto de dados raster e dois valores escalares, livres, como parâmetros. O arquivo de entrada para a varredura é um MDE. Os dois parâmetros livres são lookup L (distância em metros ou unidades de células) e threshold t (nivelamento em graus). Para os parâmetros livres aplicou-se valor de L igual a 20 pixeis (1800 metros) e graus t igual a 2º. As escalas espaciais dessas paisagens variadas são identificáveis na figura 2 com padrões diferentes de cores que representam elementos do relevo. Após a identificação e análise da ocorrência dos elementos de relevo no estado do Rio Grande do Sul, estabeleceu-se a compartimentação do relevo através do agrupamento manual dos principais elementos, conforme sua distribuição espacial. Assim sendo, foram definidos sete compartimentos de relevo.

Resultado e discussão

Compartimentação do Relevo do RS No Rio Grande do Sul, dentre os trabalhos de compartimentação, podemos destacar os trabalhos de Rambo (1956), em seu livro “Fisionomia do Rio Grande do Sul”; os estudos das características fisiográficas do estado do Rio Grande do Sul foram apresentados por Caldas (1938) e Nogueira (1948); Chebataroff (1954) apresentou, pela primeira vez, a região denominada Cuesta basáltica de Haedo na região oeste do estado; Carraro et al. 1974, com o mapa geomorfológico do estado; Moreira & Lima (1997) apresentam uma divisão utilizando uma proposta de taxonomia e determinando regiões morfoestruturais, unidades e subunidades estruturais. Um importante trabalho, sobre a compartimentação do estado, foi realizado pelo Projeto RadamBrasil incorporado pelo IBGE, em 1986, que utiliza como base, os diversos trabalhos desenvolvidos e faz uma divisão em Domínios Morfoestruturais, Regiões Geomorfológicas e Unidades Geomorfológicas. Nesse trabalho o estado foi dividido em 6 regiões geomorfológicas: sobre rochas vulcânicas o Planalto das Araucárias localizado na porção nordeste, onde se localizam as maiores altitudes, o Planalto das Missões ao norte e o Planalto da Campanha no oeste, onde o relevo apresenta um mergulho em direção ao rio Uruguai; na parte centro-sudoeste do estado, seguindo os canais fluviais do rio Jacuí, Ibicuí e Santa Maria, ocorre a Depressão Central Gaúcha; A região denominada Planalto Sul Riograndense, centro-sul do estado, ocorrem as rochas do maciço cristalino antigo; ao longo da costa do Atlântico a região da Planície Costeira. Compartimentação de Landforms pela Distribuição dos Elementos de Geomorphons A partir da distribuição espacial dos elementos de geomorphons, classificados em 10 unidades conforme resultado do processamento digital do MDE, obteve-se a classificação do relevo através do agrupamento visual em sete compartimentos, como pode ser visto no mapa da figura 2. Compartimento A - O compartimento A está caracterizado por encostas com bases amplas, com topos estreitos e alongados que se associam a ressaltos e cristas laterais. Este compartimento ocupa a maior área no Norte do estado, formando os divisores entre as duas mais importantes bacias do estado a do Uruguai e a do Guaíba. Constituem grande parte do que é definido como região do Planalto das Missões e parte do Planalto das Araucárias (IBGE,1986). Ao Sul do estado formam uma área alongada em direção NE-SW associada a região geomorfológica do Planalto sul rio-grandense ou Escudo Sul rio-grandense (IBGE,1986), mais especificamente, na área de morros e colinas granito- gnaisse do Cinturão Dom Feliciano (WILDNER et al., 2006). Compartimento B - Este compartimento B é semelhante ao anterior (A), formado por amplas encostas com topos estreitos e alongados. As diferenças estão relacionadas as maiores ocorrências de elementos de picos no topo da encosta e elementos de rebaixamentos e cavidades na meia-encosta. Ocorre em uma faixa a partir do extremo Norte até as bordas lestes do estado, junto ao rio Uruguai no Planalto das Missões. No Planalto das Araucárias representa uma grande área no extremo NE, junto ao rio Uruguai e Pelotas e amplas áreas na bacia do Guaíba. Também ocorrem, no Centro-Sul do estado, no Escudo Sul Riograndense associado ao Cinturão Dom Feliciano, compostos por granitos e gnaisses. Compartimento C - O compartimento C foi definido como de relevo mais movimentado. Apresenta um conjunto de formas semelhantes ao compartimento B, entretanto as drenagens com elementos de vales são mais significativas. Está representado no médio curso dos rios que formam a bacia do Uruguai, associado ao Planalto das Missões. Na porção Centro-Sul do estado, ocorre como faixas alongadas para NE, no Escudo Sul Riograndense formando a porção Sul do Cinturão Tijucas, constituido por por rochas metamórficas. Compartimento D - Este compartimento está representado por formas planas associadas a elevações isoladas caracterizadas por encostas com bases amplas e, por vezes, ressaltos entre o meio e o topo da encosta. Compartimento que ocorre na região NW, S-SW formando uma área de transição com relevos mais movimentados. Se associa a região geomorfológica do Planalto da Campanha (IBGE, 1986). Constitui os principais elementos de relevo da região geomorfológica Depressão Central Gaúcha (IBGE,1986). Compartimento E - Este compartimento é caracterizado pelas formas planas. Está presente no oeste do estado associado ao baixo curso de rios afluentes do rio Uruguai, como: o rio Quaraí; o rio Ibicuí, os rios Butuí-Icamaquã e, junto a foz com o rio Uruguai, o rio Piratini. Corresponde a uma ampla área da região geomorfológica do Planalto da Campanha, composto por rochas vulcânicas intermediárias, que variam de andesitos a andesitos-basaltos (MARTINS et al. 2011). Constituem, também, a região costeira, junto a Laguna dos Patos, lago Guaíba e Lagoa Mirim, formando o relevo da região da Planície Costeira do RS, modelada por sucessivos eventos de subida e descida do nível do mar devido a de alterações climáticas, no Quaternário. Compartimento F - Os elementos formados por amplas encostas é a mais representativa neste compartimento. Diferencia-se do compartimento A, nos topos, pela maior ocorrência de ressalto e elevações secundárias; junto as encostas, pela maior ocorrência de formas de rebaixamentos e cavidades; e menos representativo os elementos de base de encosta. A principal diferença em relação aos compartimentos B e C são as encostas e bases mais amplas e no topo das encostas, relativamente maior ocorrência de ressaltos. Este compartimento ocupa áreas nas cabeceiras do rio Quaraí e amplas áreas do alto curso do rio Ibirapuitã, na região do Planalto da Campanha com rochas vulcânicas intermediárias, compostas por andesitos. Forma uma faixa Oeste-Leste a partir do médio curso do rio Ibicuí em sua margem direita, dividindo regiões representadas pelo Planalto da Campanha e Depressão Central formada por vulcânicas básicas intercalados com arenitos. Forma o alto curso dos rios Sinos, Caí e Gravataí, importantes cursos d’água que abastecem a região metropolitana. Nestas áreas representa a borda do Planalto das Araucárias com topos de rochas vulcânicas ácidas e a base com rochas vulcânicas do básicas intercaladas com arenitos. No Centro do estado, na bacia do rio Vacacaí e alto curso do rio Camaquã os elementos de relevo do compartimento F, constituem o Cinturão Vila Nova, do Escudo sul rio-grandense. Compartimento G - Representam áreas dissecadas formando encostas com bases amplas e o topo das encostas é constituído por elevações alongadas com extensões secundárias e ressaltos. No Sudoeste do estado forma uma faixa de elevações N-S que é o divisor de águas das bacias do Rio Santa Maria e Ibirapuitã, constituindo a passage do Planalto da Campanha e a Depressão Central. Forma uma faixa Leste-Oeste junto a margem esquerda do rio Jacuí, que representa uma área de transição entre a Depressão Central e a borda do Planalto das Araucárias. No Centro-Sul do estado, associado ao Escudo sul-riograndense compondo a área da Bacia do Camaquã, que é constituída por rochas sedimentares associadas a rochas vulcânicas e vulcanoclásticas e que desenvolvem um relevo ondulado associado com morros e morrotes isolados de arenitos conglomeráticos cimentados.

Considerações Finais

O desenvolvimento cada vez maior de geotecnologias associadas a análise ambiental proporciona a incorporação de procedimentos e técnicas que auxiliem na análise do relevo, através de modelagens e interpretações de modelos digitais de elevação que auxiliam na compreensão da compartimentação do relevo. O agrupamento dos elementos de geomorphons em classes predominantes, possibilitou a compartimentação o estado do Rio Grande do Sul em 7 compartimento de relevo. O Compartimento de relevo D (Áreas planas com encostas de bases amplas), é o predominante no estado, com 25,95% da área total tendo como elementos de geomorphons predominantes às áreas planas (flat), seguidos das bases das encostas (footslope). O segundo maior compartimento de relevo do estado é o compartimento A (Encostas com bases Amplas), ocupando 21,52% da área total e representa o agrupamento de geomorphons predominantemente associados às encostas (slope) e vales(valley). A proposta de identificação dos elementos do relevo, denominados geomorphons, se mostrou uma técnica bastante eficiente na delimitação de diferentes compartimentos de relevo no estado do Rio Grande do Sul, com distintas e peculiares características que correspondem a unidades reconhecidas geomorfologicamente.

Agradecimentos

Agradecimentos Os autores agradecem o apoio do CNPQ e do programa franco-brasileiro CAPES- COFECUB, Projeto n°580/07.

Referências

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