O uso do SIG na Classificação das Unidades de Relevo do Município de Toropi-RS.

Autores

Schirrmann Silveira, F.S.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA) ; Casanova Vilaverde Gomes, B. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA) ; Eduardo de Souza Robaina, L. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA) ; Trentin, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA) ; Kohler Marczewski, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA)

Resumo

O relevo é um dos principais definidores das unidades ambientais, de modo que sua compartimentação se apresenta com estreita relação à distribuição dos demais atributos de gênese da paisagem. O objetivo do presente trabalho é estabelecer uma compartimentação do relevo do município de Toropí/RS com a utilização de bases cartográficas em formato digital associadas ao SIG, através de métodos automatizados e com integração de variáveis morfométricas. A análise considerou os seguintes parâmetros: hipsometria, declividade e amplitude da encosta. Os resultados obtidos permitiram definir cinco unidades homogêneas, representando as unidades de relevo da área de estudo. Esta classificação descreve as diferentes unidades de relevo e aponta suas principais características, identificando áreas de maior ou menor fragilidade. A classificação feita por meio do SIG, com dados altimétricos SRTM, mostrou ser bastante eficiente, pois representa as características observadas em campo.

Palavras chaves

Compartimentação; Parâmetros Morfométricos; Toropi

Introdução

A geomorfologia faz uso da cartografia de relevo como intermédio de representação gráfica e espacial do terreno, tendo o mapeamento geomorfológico como produto da aplicação de procedimentos técnicos para compreender a dinâmica da paisagem, proporcionando uma visão multidisciplinar sobre o relevo em análise. Portanto conforme Ross (1990) apresenta as propriedades e atributos relacionados à gênese do relevo. Um dos principais definidores das unidades ambientais é o relevo, de maneira que sua compartimentação se apresenta frequentemente com estreita relação à distribuição dos demais atributos de gênese da paisagem (REZENDE; SALGADO, 2011). Além disso, as formas de relevo se definem pelo ordenamento espacial de superfícies homogêneas com relação a unidades básicas do relevo, e sua classificação faz uso da declividade ou do gradiente topográfico, ou da altitude, bem como a junção dos dois parâmetros (DEMECK, 1972). As unidades de relevo, fornecem informações para uma melhor compreensão da dinâmica do terreno, servindo como ferramentas para tomada de decisões frente as condições ambientais e o uso racional dos recursos naturais (SCCOTI, 2015; ROSS, 2006; 1990), permitindo a compreensão dos componentes da superfície terrestre, da mesma maneira que estabelece áreas de potencialidades e fragilidades do meio ambiente (FLORENZANO, 2008). A partir dos Sistemas de Informações Geográficas, a obtenção dos atributos do relevo passou a ser um procedimento de mais fácil acesso, com a parametrização da morfologia do relevo representando o processo de extração de atributos quantitativos por meio da topografia. Conforme Muñoz (2009), é possível descrever de forma quantitativa as formas da superfície da Terra por meio de equações aplicadas a modelos numéricos de representação altimétrica. O objetivo do trabalho é estabelecer uma compartimentação do relevo do município de Toropí com apoio de técnicas de geoprocessamento e SIG. A área de pesquisa localiza-se na região centro-oeste do estado do Rio Grande do Sul, entre as coordenadas de latitude sul 29o24’30’’ a 29o32’19’’ e entre as longitudes oeste 54o25’14’’ a 54o10’51’’, limita-se ao norte com o município de Jari, ao sul com São Pedro do Sul, a leste com Quevedos e oeste com Jari, Jaguari e Mata, e abrange uma área de 202,98 km².

Material e métodos

Os procedimentos metodológicos para a realização do trabalho iniciaram com a revisão bibliográfica e compilação de materiais cartográficos acerca da área de estudo. Para sua elaboração foi utilizado a base cartográfica vetorial contínua do RS na escala 1:50.000, organizada por Hasenack e Weber (2010), assim como as imagens de Radar SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), com resolução espacial de 90 metros obtidos através do banco de dados disponibilizado pela USGS (United States Geological Survey). O Sistema de Referência é o Universal Transversal de Mercator (UTM), SIRGAS 2000, Fuso 21 – Hemisfério Sul. Para a confecção dos mapas presente neste trabalho fez-se uso do ArcGIS® 10.1 desenvolvido pela ESRI. Os parâmetros morfométricos considerados neste trabalho foram: Hipsometria, Declividade e Amplitude da encosta. Através das ferramentas “topo to raster” e “slop” do ArcGIS® 10.1 foram elaborados os mapas de hipsometria e declividade respectivamente. Para a criação do mapa hipsométrico utiliza-se como metodologia a fórmula de Sturgers (1926), na qual consiste em calcular qualquer número de classes, definida através da equação: K= 1+log2 (N) Sendo o K o número de classes, e o N a amplitude. Cálculo este que resultou na determinação de 6 classes para o município de Toropi, o que permitiu estabelecer uma divisão a cada 50 metros. A altitude 300 metros limita as áreas elevadas e baixas do município e está representada por uma quebra do relevo marcado pelo contato do Planalto com a Depressão. Para a elaboração do mapa de declividades usou-se como base os limites apresentados pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do estado de São Paulo (IPT, 1981), estabelecendo 4 intervalos: < 5%; 5 a 15%; 15 a 30% e >30%. O valor de 5% representa áreas de baixa declividade e onde se registram processos deposicionais e a partir desta inclinação o processo erosivo começa a ser significativo; O valor de 15% representa a faixa que define o limite máximo para o emprego da mecanização na agricultura; O limite de 30% é definido pela legislação federal – Lei 6.766 de 1979, também chamada de Lei Lemann, onde define o limite máximo para urbanização sem restrições, sendo um local restrito para o parcelamento do solo; As amplitudes foram calculadas através de 4 perfis traçados em diferentes posições no município, considerando a altitude e declividade determinadas. Para as amplitudes utilizou-se a indicação do IPT que utiliza 100m como limite. Na classificação das unidades de relevo foi realizada através dos atributos morfométricos identificados conforme tabela 1. Tabela 01. Unidades morfológicas, utilizadas para a classificação. Amplitudes das encostas/ Declividade das encostas/ Unidades Altitude <300m Altitude>300m <100m <5% Áreas planas Áreas planas 5-15% Colinas Colinas de Altitude >15% Morrotes >100m >15% Morros Fonte: Adaptado do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT, 1981) A partir da obtenção dos referidos mapas e análise feita por imagens de satélites disponíveis pelo software ArcGIS® 10.1 com o serviço de Basemap- World Imagery constitui-se de um Banco de dados com imagens de satélite e escalas em alta resolução espacial. O mapeamento das unidades de relevo, do município de Toropi/RS, usa como base a possibilidade de divisão da área estudada em unidades com atributos homogêneos (TRENTIN; ROBAINA, 2005).

Resultado e discussão

O município de Toropi apresenta um relevo diversificado, comumente observado na transição do Rebordo do Planalto para a Depressão Central. O estudo de atributos do relevo é uma importante ferramenta para entender o comportamento dos processos superficiais. Hipsometria O município de Toropi apresenta uma amplitude altimétrica de 325 metros, com sua menor cota de 92 metros predominantemente localizada na porção Sul da área de estudo, junto ao rio Toropi – RS. A maior cota é de 417 metros na porção Noroeste e Nordeste da área em análise, junto ao Rebordo do Planalto, como pode ser observado no mapa hipsométrico do município de Toropi – RS (figura 2). Figura 1. Mapa Hipsométrico do Município de Toropi – RS. Organização: Os autores, 2015. A distribuição das classes hipsométricas não apresentam grandes diferenças em termos de área ocupada. Pode-se observar que a classe predominante no município de Toropi, situa-se no intervalo de 92 – 150 metros, representando 20,24% da área avaliada, cobrindo uma área de 41,09 Km², associada a drenagem e planícies de inundação, situada na Depressão Periférica. Segue a classe entre 150 a 200 metros, compreende uma área de 39,05 Km² (19,23%); a classe de 200 a 250 metros, a área é de 35,40 Km² (17,44%), que ocorrem, predominantemente, na parte central e a leste do município; a classe de 250 a 300 metros, possui 32,66 Km² (16,09%) dá início a faixa de transição da Depressão Periférica para o Rebordo do Planalto; a classe de menor área, encontra-se no intervalo de 350 – 417 metros, cobrindo uma área de 25,97 Km², com 12,79% da área em estudo, sendo composta pelas áreas de cabeceiras de drenagens que compõem as bacias hidrográficas. Declividade O estudo da declividade propicia a avaliação da inclinação das vertentes, sendo um fator fundamental para a identificação das potencialidades e fragilidades do terreno, isso permite compreender adequadamente os processos de dinâmica superficial que acontecem na área de interesse. Foram definidas quatro classes de declividade para o município de Toropi – RS: entre 0 e 5%, entre 5 e 15%, entre 15 e 30% e superiores a 30%. As classes de declividade estão espacializados no mapa presente na figura 3. Figura 2. Mapa de Declividade do Município de Toropi – RS. Organização: Os autores, 2015. As declividades com variação entre 0% e 5% cobrem 8,05 km², o que compreende em 3,96% da área total da área em estudo. Esta classe se distribui nas porções Sul, Sudoeste e Centro da área em análise, sendo principalmente associada às drenagens, se caracterizando por serem áreas planas e suscetíveis a inundações, junto às planícies, acarretando também em processos de acumulação de sedimentos. As variações entre 5% e 15% distribuem-se em 23,46 km², representando 11,55% da área analisada. Nesta classe, tem-se um relevo ondulado, onde processos erosivos podem ser atuantes e o limite superior marca a inclinação máxima para uso de maquinários. Para as variações entre 15% e 30%, a área coberta é de 76,71 Km², correspondendo a 37,79% da área total. Essa classe possui um relevo ondulado e muito ondulado, com formas escarpadas e íngremes, definindo áreas com suscetibilidade a processos erosivos e movimentos de massa. Por fim, as variações maiores que 30%, possui uma área de 94,74 Km², totalizando 46,67% do total da área estudada. Os processos de movimentos de massa podem ser significativos. Unidades de Relevo A análise dos parâmetros morfométricos do relevo do município de Toropi - RS, permitiu definir cinco unidades de relevo em porções do terreno com formas homogêneas, conforme a distribuição espacial das unidades de relevo apresentados no mapa da figura 4. As unidades predominantes são Colinas e Associação de Morros e Morrotes, contemplam 34,26% e 50,90%, com áreas de 69,55 Km² e 103,27 Km² respectivamente, distribuídas em praticamente toda a extensão do município. As Colinas de Altitude são a unidade com a menor área dentro no município de Toropi, com apenas 0,71%, abrangendo 1,46 km². As unidades de Áreas Planas e Morros isolados, totalizam 11,86% e 2,41% da área total, contemplando uma área de 24,10 Km² e 4,91 Km², respectivamente. Figura 3. Mapa de Unidades de Relevo do Município de Toropi – RS. Organização: Os autores, 2016. Colinas de Altitude: Esta unidade situa-se a oeste e noroeste no município de Toropi-RS, e se caracteriza por apresentar amplitude altimétrica de 20 a 40 metros, e declividades nos intervalos de 5% a 15%, com altitudes acima de 300m. Nesta unidade são comuns área de nascentes da rede de drenagem. Associação de Morros e Morrotes: Essa unidade se distribui em grande parte da área, com maios incidência a leste, nordeste, norte, oeste e sudoeste do município de Toropi – RS. A unidade apresenta formas de relevo onde as declividades são elevadas, acima de 15%, mas sendo comuns encostas acima de 30%.Constituem o relevo com formas de Morrotes e Morros. Os Morrotes correspondem as amplitudes são inferiores aos 100 metros, que na área de estudo variando de 60 a 100 metros. Os Morros apresentam amplitude superior aos 100 metros, variando de 100 a 240 metros. Colinas: Essa unidade está distribuída por toda extensão da área de estudo, com maior densidade ao centro e noroeste do município de Toropi – RS. O relevo de colinas é definido por amplitudes abaixo de 100m, na área ao redor de 60m e declividades entre 5 e 15%. Nessa unidade ocorrem importantes processos de erosão linear (Ravinas e Voçorocas). Morros e Morrotes Isolados: Essa unidade marca o recuo do Rebordo do Planalto (ROBAINA, 2015). São formas que apresentam amplitude altimétrica superior a 100 metros para os Morros, entre 100 e 220m, e inferior a 100 metros para Morrotes, entre 40 e 60m. Isolados. A área apresentou amplitude altimétrica de 100 a 220 metros para os Morros, e 40 a 60 metros para os Morrotes. Essas unidades localizam-se próximos as áreas planas, ao Sul do município de Toropi – RS. Áreas Planas: Essa unidade é constituída por áreas de relevo plano, declividades inferiores a 5%, associado a segmentos de canais fluviais, principalmente ao rio Toropi, distribuindo-se ao centro, sul e sudeste da área de estudo.

Considerações Finais

O uso do SIG atribuído a estudos geomorfológicos nos permite quantificar as variáveis propostas com eficiência e precisão. Ao analisar os mapas e os parâmetros morfométricos relacionados a hipsometria, declividade e amplitude das encostas permitiu-se considerar que a metodologia utilizada foi adequada e cumpriu com as expectativas do projeto. O cruzamento dessas variáveis apresentou como resultados a caracterização e classificação das unidades de relevo do município de Toropi-RS. Este estudo além de enriquecer a geomorfologia regional, nos permite futuramente evoluir e usar as informações obtidas em trabalhos complementares, bem como auxiliar na tomada de decisões conscientes relacionadas ao planejamento territorial e estudos ambientais.

Agradecimentos

Agradecemos aos órgãos PROBIC, FIEX e FAPERGS pelo incentivo e apoio financeiro dessa pesquisa. Bem como aos professores, orientadores, e aos colegas de laboratório do LAGEOLAM.

Referências

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