Anais do 13º Simpósio de Geologia da Amazônia Belém – 22 a 26 de setembro de 2013 _________________________________________________________________________________________________________
MAPEAMENTO MORFOLÓGICO DA REGIÃO DO CABO NORTE UTILIZANDO IMAGENS ALOS PALSAR, AMAPÁ, COSTA AMAZÔNICA, BRASIL. Kerly Araújo Jardim1; Valdenira Ferreira dos Santos2; Odete Fátima M. da Silveira³ ¹ Univ. Federal do Rio Grande-FURG, Inst. de Ciências Humanas e da Informação-ICHI, Lab. de Anál. Sócio-Ambientais (ASA), e-mail:
[email protected] ² Inst. de Pesq. Cient. e Tecnol. do Estado do Amapá–IEPA, Centro de Pesquisas AquáticasCPAq, Lab. de Sensoriamento Remoto e Análises Espaciais Aplicado a Ecossistemas Aquáticos – LASA, e-mail:
[email protected] ³ Univ. Federal do Pará-UFPA – Inst. de Geociências–IG, Faculdade de Oceanografia-FAOC, Lab. de Oceanografia Geológica–LIOG, e-mail:
[email protected] 1. INTRODUÇÃO Os processos de formação da planície costeira do Amapá são resultantes de uma dinâmica geomorfológica complexa, cujo entendimento necessita da aplicação de dados de sensores remotos que possam fornecer uma visão sinóptica dessa região. O sensoriamento remoto por radar é uma das principais fontes de informações para o mapeamento morfológico, devido as características de aquisição dos dados, independente das condições atmosféricas e a sensibilidade da ferramenta aos atributos físicos (geometria) e elétrico dos alvos no terreno (Souza Filho e Paradella, 2003). O objetivo deste trabalho é apresentar o resultado do mapeamento morfológico do Cabo Norte realizado a partir de imagens radar, como suporte a reconstrução da paleogeografia da região. 2. METODOLOGIA Foram utilizadas 03 imagens ALOS PALSAR de órbita ascendente, modo FBS, polarização HH e um recorte do Modelo Digital de Elevação do SRTM (Tabela 1). Tabela 1: Características das imagens de radar ALOS PALSAR utilizadas no trabalho. ID Imagens
Plataforma/ Sensor
Ângulo Banda Pol Data/Hora Incidênci . Aquisição a/Órbita
Tamanho de Pixel (m)
Situação Ambiental
ALPSRP 120200010
ALOS/PALSAR 34.3º/As L c.
HH 27/04/08
12.5 x 12.5
Período chuvoso. *Maré: enchendo
ALPSRP 122680010
ALOS/PALSAR 34.3º/As L c.
HH 14/05/08
12.5 x 12.5
Período chuvoso. *Maré: baixamar
ALPSRP 125160010
ALOS/PALSAR 34.3º/As L c.
HH 31/05/2008 12.5 x 12.5 02:06:43
Período chuvoso. *Maré: vazando
* Referência das marés estimadas na estação de Ponta do Céu, na barra norte do rio Amazonas. Fonte: DHN. Para a redução do ruído speckle e realce das feições morfológicas foi atenuado aplicado o filtro enhanced Frost (FROST et alli, 1982), com janela de dimensões 3x3 e 5x5. Para correção das distorções geométricas das imagens foi realizada a ortorretificação relativa utilizando o modelo matemático Specific Model (TOUTIN, 2004) e quatro tiles do DEM do SRTM. Os produtos ortorretificados foram mosaicados utilizando o método de interpolação vizinho mais próximo. Foi realizado o registro do mosaico gerado com a cena ortorretificada do satélite LANDSAT-7, ETM+, de 18/11/2000, proveniente do site da GLCF, a fim de integrar os resultados do mapeamento ao banco de dados existente para a região. O RMS obtido foi de +/- 0,0008 km2 e o erro linear de +/- 0,0291 km. Todos os processamentos foram
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realizados no software PCI Geomatica. Na fotointerpretação das imagens utilizou-se o método de Soares e Fiori (1976) considerando os elementos de textura, tonalidade, padrão e forma. O tipo, padrão e distribuição espacial da cobertura vegetal foi utilizada como indicador (Santos, 2006) para recohecimento da distribuição das unidades e feições observadas nas imagens. As informações colaterais utilizadas foram a situação de umidade (maré e precipitação) na época do imageamento, além de fotos de sobrevoo, fotografias de campo, registros e anotações de campo georeferenciados com GPS. Para dirimir dúvidas de interpretação devido a influência da bubalinocultura na morfologia da planície costeira atual (Santos et al., 2009) foram usadas imagens analógicas do radar GEMS-1000 (1972) (Azevedo, 1971). Para a chave de legenda das unidades foi utilizada a nomenclatura do Projeto RADAM Brasil (Boaventura & Narita, 1974). A simbologia das feições e a representação das cores das unidades baseou-se no sistema ITC de Verstappen & Zuidan (1975). O mapa morfológico foi elaborado através da digitalização manual em ambiente de SIG utilizando o software ArcGIS. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES Quatro unidades morfológicas foram identificadas: planície fluvial colmatada influenciada por maré-Apfcm, planície flúvioestuarina-Apfe, planície flúviomarinha permanentemente inundada-Apfmi e planície flúviomarinha-Apfm (Figura 1).
Figura 1: Mapa morfológico elaborado a partir da interpretação de dados radar e informações colaterais. 3.1. Planície Fluvial Colmatada Influenciada por Maré - Apfcm Esta unidade possui uma área de aproximadamente 6.821,42 km². Apresenta uma variedade de backscaterring em função da diversidade na cobertura vegetal e de feições mapeadas. Nas antigas bacias de inundação com cobertura vegetal arbustiva, as imagens apresentam tonalidades cinza mais escuro devido ao maior espaçamento entre os arbustos e maior concentração de água no terreno. Efeitos doublebounce, onde os tons de cinza são claros, são
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observados em porções restritas da área devido a interação água-tronco. As áreas de vegetação campestre inundada, lagos e rios apresentam reflexão especular e aparecem completamente escuras nas imagens. Dois conjuntos principais de feições lineares associadas a paleodrenagens foram identificados. No conjunto a NW da área, a rede de drenagem possui maior densidade e padrão meandrante, com direção preferencial NE-SW e secundariamente N-S. O comprimento e largura máxima das paleodrenagens é de 52 km e 3,3 km, respectivamente. Na porção SE da área, a densidade de drenagem é fraca, com drenagens na direção N-S e E-W e as paleodrenagens possuem comprimento máximo menor (38 km) e largura de até 2 km. A evolução do conjunto de paleodrenagens a NW pode estar associada ao desenvolvimento do Paleo Rio Tartarugal discutido por Silveira et alii (2007), enquanto que o conjunto a SE resulta da colmatação do braçoN-S do rio Araguari que desaguava a oeste da terra de Carpori, cujo fechamento ocorreu entre os séculos XVIII e XIX (Santos et alli 2007). As paleoilhas estão dispostas a NW e E da unidade e suas áreas variam de 63,66 km² a 796,08 km². As feições representam ilhas costeiras anexadas ao continente com processos (Silveira, 1998 e Santos et alii, 2009). As paleolinhas de costa distribuem-se a SE da unidade. São feições alongadas com extensão máxima aproximada de 19 km. Os lagos distribuem-se a SW da unidade apresentando geometria alongada no sentido N-S. Possuem largura entre 2,33 e 6,70 km e comprimento máximo de 4 a 16 km apresentando formas irregulares e em “oxbow”. Estas formas, segundo Silveira (1998) seriam meandros abandonados, a exemplo do Lago Duas Bocas que seria testemunho de um meandro do paleo Rio Tartarugal. 3.2. Planície Flúvioestuarina – Apfe Está localizada nas margens dos rios Araguari e Amazonas, possui uma área aproximada de 1.254,12 km². É recoberta inteiramente por florestas de várzea. Nas imagens de radar apresenta tonalidade cinza claro brilhante, com textura ligeiramente rugosa, devido ao retroespalhamento difuso do dossel vegetal. As feições associadas são: paleolinhas de costa, linhas de acresção, terraços erosivos, canal estuarino, barras de meio de canal e zonas de intermaré. O efeito de doublebounce é marcante nas feições acrescionárias. As paleolinhas de costa representam a antiga linha de costa da foz do rio Araguari. As linhas de acresção estão dispostas na forma de cordões curvados, intercalados por campos e floresta, de várzea. Conforme Santos et alli (2009) indicam o processo de acumulação de sedimentos nas barras de meandro das margens convexas do rio Araguari. O canal estuarino compreende o leito rio Araguari que apresenta largura máxima de 3 km em sua foz. Dentro deste canal estão distribuídas as feições de barras de meio de canal e as zonas de intermaré indicadas por Santos et alli (2009). Terraços erosivos acompanham toda a borda do estuário do rio Araguari. 3.3. Planície Flúviomarinha Permanentemente Inundada– Apfmi Ocupa uma área aproximada de 676,94 km². É permanentemente inundada pelas águas pluviais e das marés e apresenta cobertura vegetal de mangue. A textura é rugosa e apresenta tons de cinza claro. A cobertura vegetal controla as respostas do retropespalhamento volumétrico. Nas bordas da unidade predomina o efeito doublebounce pela interação águatronco. As superfícies lisas de águas calmas possuem reflexão especular e tonalidade escura, sendo representadas pelos lagos associados ao Cinturão Lacustre Oriental de Silveira (1998) 3.4. Planície Flúviomarinha – Apfm A área da planície flúviomarinha é de aproximadamente 331,90 Km². Quando vegetada, sua superfície é recoberta por uma densa vegetação de mangue, sendo bordejada por terraços marinhos erosivos e zonas de intermaré recortada por canais de maré. A tonalidade é cinza médio, com textura rugosa, resultante do espalhamento múltiplo e volumétrico no interior do dossel da floresta de mangue. Na borda da unidade, onde existe a interação tronco-solo (ou
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água), observa-se um brilho muito alto do nível de cinza e o efeito doublebounce. Aqui, também estão dispostos os terraços marinhos erosivos que marcam a atual linha de costa. As zonas de intermaré aparecem com tonalidade escura em função da reflexão especular. 4. CONCLUSÃO Um mosaico heterogeneo de formas e feições emaranhadas por vezes super impostas, resultantes de antigos e recentes sistemas fluviais, lacustres e estuarinos foram identificadas no trabalho. O tipo de imagem de radar com suas características e o método de filtragem utilizado controlaram a identificação das unidades morfológicas e suas feições, além dos condicionantes ambientais e da cobertura vegetal, o que resultou em uma variedade na resposta do retroespanhamento dentro de uma mesma unidade morfológica. As informações colaterais foram fundamentais para o mapeamento ora apresentado. AGRADECIMENTOS A Rede 05-N/NE-PETROMAR, subprojetos cooperativos AMASIS e AMASTRAT e seus financiadores FINEP (fundo CTPETRO) e PETROBRAS. Ao CNPq pela concessão de bolsas PIBIC e DTI que permitiram a execução deste trabalho. Ao IEPA/CPAq/LASA pela infraestrutura disponibilizada para o processamento dos dados e interpretação dos resultados. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AZEVEDO L. H.A. 1971. Radar in the Amazon. In: Int. Symp. on Rem. Sens. of the Environ., 7.: 1971, Ann Arbor. Proc..., Ann Arbor: Univ. Michigan, 1971. p. 2303–2306. Boaventura, F.M.C.; Narita, C. (1974). Geomorfologia da Folha NA/NB-22-Macapá. In: Uso potencial da terra. Rio de Janeiro: DNPM, 1974. (Levantamento dos Recursos Naturais, 6). Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN). Tábuas de Maré. Disponível em:. Acesso em: 20 set. 2009. Frost, V.S.; Stiles, J.A.; Shanmugan, K.S.; Holtzman, J.C. (1982). A model for radar images and its application to adaptive digital filtering of multiplicative noise," IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, v. 4, n. 2, p. 157-166, March. SOARES, P. C.; FIORI, A. P. Logica e sistemática na analise e interpretação de fotografias aéreas em geologia. Notas de Geomorfologia, Campinas-SP, 16(32): 71-104. 1976. Santos, V.F.; Figueiredo JR., A. G.; Silveira, O. F. M.; Polidori, L.; Oliveira, D. M.; Dias, M. B.; Santana, L. O. (2005). Processos Sedimentares em áreas de macro-marés influenciados pela pororoca - estuário do rio Araguari-Amapá-Brasil. In: ABEQUA, 10, Guarapari-ES, ABEQUA. (CD-ROM). Santos, V.F. (2006). Ambientes Costeiros Amazônicos: Avaliação de Modificações Ambientais por Sensoriamento Remoto. Tese de Doutorado. Univ. Federal Fluminense, 306 p. Santos, V.F.; Polidori, L.;Silveira, O. F. M.; Figueiredo JR., A. G; Guyot, P. (2007). Sensores remotos e cartas históricas para análise de modificações no estuário do rio Araguari, Amapá. In: WORKSHOP ECOLAB, 7, Macapá-AP. Boletim de Resumos. p. 175-179. Silveira, O.F.M. (1998). A planície costeira do Amapá: dinâmica de ambiente costeiro influenciado por grandes fontes fluviais quaternárias. Tese de Doutorado, Univ. Federal do Pará, 215 p. Silveira, O.F.M.; Costa Neto, S.V.; Santos, V.F. (2007). Paleofeições registradas na área da Reserva do Lago Piratuba e seu entorno. In: WORKSHOP ECOLAB, 7, Macapá-AP. Boletim de Resumos. p. 149-153. Souza Filho, P.W.M., and Paradella, W.R. 2003. Use of synthetic aperture radar images for
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recognition of coastal geomorphological features, landuse assessment and shoreline changes in Bragança coast, Pará, northern Brazil. An. da Acad. Bras. de Ci., Vol. 75, pp. 341–356. TOUTIN, T. Review article: Geometric processing of remote sensing images: models, algorithms and methods. Intern. J. of Remote Sensing, v. 25, n. 10, p. 1893 - 1924, 2004. Verstapen, H.T.; Zuidam, R.A. Van. (1975). ITC System of geomorphological survey. Netherlands, Manuel ITC Textbook, Vol. VII, Chapter VII.3.
