Öğretmen Adaylarının Yaratıcılık ve Yaratıcı Problem Çözme Tekniklerini

Iniciada há cerca de 150 anos nos trabalhos de Alexander von Humboldt (PIKE, 2002), a geomorfometria, também conhecida como geomorfologia quantitativa ou análise digital de terreno ou ainda modelagem digital de terreno, é uma doutrina que emprega ferramentas das ciências da Terra, matemática, engenharia e ciência da computação para a quantificação de variáveis e parâmetros relacionados à superfície topográfica (PIKE, 1998; GROHMANN, 2008). De acordo com Evans (1972), o prefixo “geo” é necessário para tornar o termo mais específico, diferenciado da morfometria utilizada em outras áreas da ciência. No entanto, nesse trabalho serão utilizados como sinônimos.

De acordo com Evans (1972), a geomorfometria tem duas ramificações principais, denominadas de geomorfometria específica e geomorfometria geral. A geomorfometria especifica se ocupa das geoformas com características particulares, como canais de córregos ou colinas, que podem ser separadas das geoformas adjacentes e estão estreitamente vinculadas a processos específicos. Já a geomorfometria geral mensura e analisa as características das formas do terreno para qualquer superfície rugosa continua. Evans (1972) destaca que cada uma das abordagens tem seus pontos positivos e negativos. A geomorfometria geral emprega simultaneamente conceitos bastante objetivos como a altitude de superfície, gradiente, distância e área, e conceitos subjetivos como convexidade, relevo, dissecação e textura, o que permite variações em suas definições de operação. Ainda assim, considera-se que essa abordagem fornece as bases para a comparação quantitativa de diferentes paisagens. Já a geomorfometria especifica é mais limitada, pois recorre a muitas decisões arbitrárias, deixando um maior espaço para a subjetividade na quantificação dos conceitos. Por outro lado, as variáveis estão mais relacionadas a processos, o que é normalmente utilizado nas definições operacionais.

A partir dos estudos de Evans (1972), que introduziu pela primeira vez um sistema integrado de geomorfometria, a disciplina evoluiu rapidamente. Nas últimas décadas, graças ao aumento exponencial da capacidade de processamento dos computadores, a difusão dos aplicativos de sistema de Informações Geográficas (SIG) e à disseminação

1996; SHIMIDT e DIKAU, 1999; VALERIANO e CARVALHO JUNIOR, 2003; SMITH et al., 2006; MINÁR e EVANS, 2008; PIKE et al., 2009) a análise digital do terreno se consolidou e tem se tornado uma fonte de informação cada vez mais confiável na classificação do relevo e na estimativa de diversos fenômenos, como erosão do solo, movimentos de massa, fluxo de água, entre outros (VASCONCELOS et al, 2012).

Tricart (1965) considera os dados morfométricos de extrema relevância na avaliação do relevo e os emprega como uma das bases em sua proposta de mapeamento geomorfológico. A altimetria, dimensões, desníveis, extensões entre outros itens associados à mensuração das unidades do relevo são elementos que auxiliam sobremaneira a interpretação do relevo (AUGUSTIN et al., 2011). Mas tradicionalmente a obtenção destes dados caracterizava-se por tarefa dispendiosa e morosa em virtude da necessidade de mapas de qualidade, em escala adequada e intenso trabalho manual que estava sujeito à subjetividade do analista (GROHMANN, 2008).

A introdução das técnicas digitais viabilizou uma dinamização no processamento e interpretação das variáveis morfométricas. A partir da década de 1960, alguns pesquisadores passaram a publicar suas experiências. Morse (1968) procurou visualizar o comportamento topológico das superfícies topográficas a partir das curvas de nível em ambiente computacional, mas apontou dificuldades para o tratamento satisfatório dos dados expressos em isolinhas. Evans (1972) introduziu pela primeira vez um sistema integrado de geomorfometria, focado principalmente em dados derivados da altitude. Peucker e Douglas (1975) discutiram os problemas de codificação da superfície topográfica nos sistemas computacionais. Mark e Aronson (1984) avaliaram o uso do modelo da geometria fractal para descrever o comportamento estatístico da superfície terrestre, buscando assimilar a complexidade da topografia de forma mais eficiente em ambiente digital. Dikau et al. (1995) adaptaram para o meio digital uma metodologia de classificação do relevo baseada em dados morfométricos derivados de modelos digitais de elevação (MDEs).

Nos últimos anos, um importante progresso foi alcançado na melhoria da precisão altimétrica, com o desenvolvimento de novos algoritmos e softwares para calcular atributos do relevo. Neste contexto, destacam-se os trabalhos de Ehsani e Quiel (2008), Steinke e Sano (2011) e Jasiewicz e Stepinski (2013), que realizaram análises

semiautomáticas de dados morfométricos para o reconhecimento de padrões de formas do relevo através de MDEs e, ainda, Ghimire (2014) que identificou e analisou um grupo de variáveis morfométricas para a classificação de bacias hidrográficas de primeira ordem. Além da evolução tecnológica, o desenvolvimento de novas técnicas e metodologias de análise morfométrica do relevo em ambiente computacional foi motivado pelo interesse em superar a subjetividade relativa às interpretações realizadas manualmente.

No entanto, apesar de toda evolução tecnológica em ambiente digital, alguns problemas apontados por Evans (1972) ainda persistem na geomorfometria. Até os dias de hoje não há um consenso na forma de se quantificar as formas do terreno, o que leva cada pesquisador a desenvolver sua forma de operacionalização de um conceito. Nota- se que surgem cada vez mais parâmetros para avaliar o relevo, mas não há uma concordância quanto a melhor técnica para o cálculo de cada um. Também há divergência quanto aos parâmetros mais relevantes para cada tipo de pesquisa ou para cada tipo de terreno. Além disso, o aumento do número de parâmetros e das técnicas estatísticas para seus cálculos tornam as analises muito complexas, demandando tanto ou mais tempo para seleção dos parâmetros, análise e interpretação dos resultados do que o método manual utilizado na década de 1970.

Basicamente, Evans (1972) e Mark (1975) consideraram que os parâmetros geomorfométricos são de duas naturezas: (i) regional, quando sua medição depende dos valores extremos na distribuição das elevações dentro de uma subárea finita de uma superfície; e (ii) local, quando seu cálculo é definido em todos os pontos da superfície e os valores em cada ponto dependem das elevações da sua vizinhança. Wilson e Gallant (2000) consideram dois tipos de atributos topográficos: (i) os primários ou aqueles que podem ser calculados diretamente da elevação; e (ii) os secundários (índices), que são gerados pela combinação de dois ou mais atributos topográficos primários.

Entre os parâmetros geomorfométricos primários e de natureza local, os mais amplamente difundidos são a declividade, a orientação das vertentes, a curvatura vertical, a curvatura horizontal e a própria altitude. Estes podem ser determinados localmente pela derivação da superfície topográfica a partir de um MDE. No contexto

da frequência da altitude ou por seus momentos estatísticos. Entre os parâmetros geomorfométricos desta natureza, relativamente menos estudados, mas tão importantes quanto as variáveis de natureza local, estão a altura, a dissecação, a amplitude e a predominância (MUÑOZ, 2009).

Ao contrário de alguns pesquisadores contemporâneos de Evans (1972), que acreditavam que apenas um parâmetro poderia explicar toda a complexidade da superfície, a tendência atual é exatamente oposta, utilizando-se muitos parâmetros para explicar um fenômeno específico. Dezenas de parâmetros geomorfométricos são citados na bibliografia nacional e internacional, aparecem sob a forma de diversas denominações e muitas vezes apresentam elevado grau de redundância dos dados obtidos, prejudicando a interpretação dos resultados.

Mas o principal problema da geomorfometria, segundo Evans (1972) é o fato de que todas as medidas variam com a escala de análise. Escala, nesse contexto, pode ser definida como a combinação de duas características: a resolução do dado e a extensão espacial da análise. Goodchild e Quattochi (1997) explicam que variando-se uma ou ambas dessas características, o valor do parâmetro medido tende a mudar, apresentando um efeito chamado de tendência de escala. Qualquer tentativa de se descrever completamente uma superfície deve então considerar sua inerente tendência de escala em um esforço de identificar escalas críticas ou dominantes, onde quebras significativas na tendência ocorrem. Esse procedimento, contudo, não é óbvio ou direto e, apesar de muito já ter sido escrito sobre o assunto como os trabalhos de Gallant e Hutchinson (1997), Schmidt e Andrew (2005), Dragut et al. (2009) e Behrens et al. (2009), ainda são necessários estudos mais profundos para a identificação de tais escalas, especialmente de forma automatizada (GORINI; MOTA, 2011).

Apesar desse panorama, Florenzano (2008) acredita que a maior vantagem de um mapeamento baseado na análise geomorfométrica, além do aspecto quantitativo e objetivo, é o seu caráter universal, ao contrário do que ocorre com as demais cartas geomorfológicas. Uma unidade de relevo com orientação preferencial NE, por exemplo, é comparável com qualquer outra com a mesma orientação, sendo compreendida em qualquer parte do mundo. Com a crescente disponibilidade de dados digitais de altitude

e processos automáticos de geração das variáveis derivadas, amplia-se cada vez mais a utilização desse tipo de carta para várias finalidades.