Kaynaklı Bağlantıların Mikroyapı Değerlendirmesi

Tendo como premissa que as formas de relevo constituem-se fatores condicionantes no comportamento hidrológico em bacias hidrográficas, considera-se que as feições identificáveis em escala de detalhe possuem papel relevante nos processos geomorfológicos. No caso específico de áreas perturbadas, nas quais a interferência antrópica se deu em diferentes graus, l possível constatar a ocorrência de feições que exercem controle notável sobre o escoamento superficial e, subsequentemente, no fluxo subsuperficial. Obras de terraceamento constituem- se os exemplos mais marcantes de formas de relevo tecnogênico que corroboram a citada afirmação e o fato de tais feições serem identificadas ocorrendo significativamente na área de estudo realça a importância de sua representação cartográfica.

A execução do mapeamento em questão deu-se em duas fases, a primeira referente ao levantamento de dados em campo e a segunda ao processamento dos dados em gabinete. O procedimento escolhido para a aquisição de dados em campo, após cuidadosa avaliação dos mltodos disponíveis, foi o levantamento a partir do uso de uma Estação Total, de marca Ruide, modelo RTS 825 R3, a qual foi alugada por empresa especializada (Hezolinem Equipamentos Topográficos e Comlrcio de Serviços e Desenvolvimento LTDA) a partir de recursos da reserva tlcnica da bolsa.

Para as orientações no uso do equipamento e no planejamento de campo contou-se com a ajuda de Hudson de Azevedo Macedo, doutorando do Programa de Pós Graduação em Geociências da UNESP de Rio Claro, que possui experiência em trabalhos de topografia. Foi necessária tamblm a contratação de auxiliares, os quais foram treinados nas operações básicas requeridas. Em função da disponibilidade restrita das pessoas envolvidas, foi necessário proceder a diversas contratações, ocorrendo uma nova contratação cada vez que o auxiliar antecedente deixava o posto. Esse fato por si só constituiu um fator de atraso ao andamento do trabalho, exigindo sua execução em fases, aqui denominadas “campanhas”.

Os trabalhos de mensuração topográfica em campo ocorreram em três campanhas, as quais totalizaram 45 dias trabalhados. A primeira campanha se deu no período de fevereiro a março de 2013. A segunda e terceira campanhas foram efetuadas no período entre abril e setembro de 2013. A necessidade de se proceder à subdivisão em campanhas se justifica mediante a ocorrência dos imprevistos já mencionados e a alternância com outras atividades associadas ao projeto de pesquisa. As Figuras 8a, 8b e 8c apresentam algumas fotografias tomadas durante os trabalhos de levantamento.

Fig. 8a, 8b e 8c - Leituras com a Estação Total: ponto de visada, fundo da voçoroca e rebordo do talude erosivo, respectivamente

Fonte: Acervo de fotos do autor. Ano: 2013.

Convlm ressaltar que em função dos objetivos do trabalho e considerando as demandas inerentes à execução do levantamento topográfico, optou-se pela coleta de dados limitada à área periurbana. O recorte mencionado constitui-se o equivalente à aproximadamente 40% da área de estudo e contempla os setores de maior complexidade em termos de fisionomias topográficas de detalhe, pois se caracteriza pela presença de formas de relevo tecnogênico compondo a maior parte das vertentes, bem como a totalidade das feições erosivas existentes das cabeceiras de drenagem da área e setores adjacentes.

Para o restante da área, inicialmente considerou-se pertinente a utilização da Carta Planialtimltrica do Município de São Pedro (escala de 1:2000), apresentada por Mathias (2011). Entretanto, dadas as diferenças de datum entre o sistema utilizado neste levantamento e o adotado na referida carta, optou-se pela inclusão de um procedimento adicional que consistiu na utilização de um GPS de precisão (modelo: L1/L2 RTK Leica / GS15 Viva), alugado por empresa especializada alocada no próprio município (Engeosat Engenharia Geomática LTDA) utilizando-se os recursos da reserva tlcnica da bolsa.

Dado o fato da área em questão constituir-se a porção urbanizada da bacia, o procedimento consistiu em acoplar-se o equipamento a um veículo e percorrer as ruas dentro

do perímetro estipulado. Definiu-se o registro de pontos a cada 5 m percorridos, compondo malha amostral significativa para o levantamento. A ausência de ressaltos topográficos ou morfologias de maior complexidade foi um fator positivo à otimização do serviço, que foi concluído em um único dia de trabalho de campo.

Um aspecto relevante às propostas desse trabalho, ainda no tocante ao levantamento topográfico efetuado no setor periubano, foi a mensuração sistemática das feições de retrabalhamento associadas às voçorocas existentes na área de estudo. Com o intuito de obter o detalhamento proposto, as medições foram efetuadas não somente na crista e sopl do talude erosivo, mas no interior dos sulcos e nas linhas de crista dos entressulcos erosivos. De igual modo nas vertentes foi dado enfoque aos terraços, considerando-se que estas feições tecnogênicas constituem-se controladoras da dinâmica do escoamento superficial. Convlm mencionar ainda que se procedeu ao caminhamento nos fundos de vale, obtendo com isso, dados do leito fluvial dos canais da área em sua totalidade, o que veio a contribuir substancialmente nas análises hidrológicas propostas.

Quanto à linha de borda do talude erosivo atentou-se para o máximo detalhamento tendo em vista os procedimentos adotados para o monitoramento do avanço do rebordo erosivo, descritos em pormenores no tópico 5.3.

As complexidades fisionômicas ocorrentes na área foram determinantes no tempo de execução dos trabalhos de mensuração topográfica, justificando as demandas requeridas para o devido detalhamento. A área abrangida pelo levantamento totalizou 13648 pontos mensurados por irradiação a partir de 98 estações, sendo a área do polígono resultante de 621491 m².

O processamento dos dados foi efetuado utilizando-se os recursos de interpolação existentes no programa Autodesk Land 2004 e resultou na extração de uma malha de pontos contendo as coordenadas X, Y e Z. Visando o refinamento do produto final e eventuais medidas a serem adotadas em campo, os dados foram processados cada vez que se finalizava uma sequência entre 3 e 4 dias de trabalho. Tal procedimento permitiu a detecção de setores que precisavam ser melhor detalhados, sobretudo em se tratando das feições erosivas de retrabalhamento.

O georreferenciamento dos dados topográficos se deu a partir do uso de duas coordenadas obtidas em campo com GPS de precisão (modelo: L1/L2 RTK Leica / GS15 Viva), as quais foram incorporadas ao levantamento no instante do processamento dos dados topográficos. É importante frisar que, ao iniciar a fase de mensuração topográfica, partiu-se de coordenadas aleatórias de modo que somente a partir do levantamento dos pontos com GPS foi possível gerar o mapa base devidamente georreferenciado. A fim de garantir a precisão do

levantamento, foram instalados na área de estudo dois marcos de concreto, posicionados em local de garantida estabilidade, ou seja, distante de setores onde há ocorrência de feições erosivas ou movimentação devida a obras. O local escolhido foi um terreno de uso da prefeitura que consiste em garagem e depósito de materiais do departamento de obras.

A aquisição das coordenadas com GPS foi feita a partir da tlcnica de rastreio do marco número 1, no qual o equipamento permaneceu durante 4 horas e 32 minutos coletando sinais a cada 1 segundo dos sistemas GPS e GLONASS. Para as estações de referência foi utilizado o mltodo de Posicionamento por Ponto Preciso (PPP), disponibilizado pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), em plataforma on-line. Em seguida utilizou-se o software ProGrid para a transformação das coordenadas em planas do sistema UTM SIRGAS 2000. Os procedimentos descritos foram efetuados por empresa especializada (Engeosat Engenharia Geomática LTDA), utilizando-se os recursos da reserva tlcnica da bolsa. Dentre os anexos contidos neste trabalho encontram-se a monografia do vlrtice de apoio (marco geodlsico levantado), elaborada pela citada prestadora do serviço e o Relatório de Posicionamento por Ponto Preciso, fornecido pelo IBGE (ANEXOS A e B, respectivamente).

A malha de pontos georreferenciada, resultante das operações matemáticas envolvendo a interpolação dos dados coletados, foi transcrita da extensão .dxf gerada pelo Autocad para o formato de shapefile a fim de ser trabalhada no programa ArcGIS 10.1. A partir da malha de pontos gerou-se uma grade triangular TIN (Triangulated Irregular Network) resultando em um Modelo Digital do Terreno (MDT) que viabilizou a geração dos produtos cartográficos que serviram às análises propostas pelo projeto de pesquisa.

Tendo em vista o refinamento do modelo digital e, subsequentemente, dos produtos cartográficos derivados, procedeu-se a uma slrie de correções na grade TIN, utilizando para tanto informações colhidas em campo e registradas por meio de fotografias (item 5.10). A maior parte das correções refere-se ao “faceamento” dos triângulos corrigido mediante a alteração das arestas, de acordo com procedimentos descritos em tutorial on-line oferecido pela ESRI (2013), para a utilização da ferramenta TIN Editing. As Figuras 9a e 9b apresentam um exemplo da referida correção, representado por um recorte do Modelo Digital.

Fig. 9a e 9b - Exemplo de ajuste na grade TIN respectivamente antes e depois da correção da face dos triângulos

Fonte: Elaborado pelo autor.

A adoção dos procedimentos conforme descritos, para a geração e refinamento do Modelo Digital, levou em consideração a natureza dos dados topográficos, uma vez que a distribuição da malha de pontos amostrais mostrava-se irregular (setores de relevo contendo feições erosivas e/ou tecnogênicas apresentavam maior número de pontos amostrais em comparação com setores de vertente pouco movimentados). Tal fato redundava em restrições às tlcnicas mais comumente adotadas para geração de superfícies interpoladas, as quais são norteadas por análise geoestatística, a exemplo do exposto na bibliografia (VALERIANO 1999; FLORENZANO 2008; dentre outros autores). Justifica-se a escolha referida pelo fato de que mesmo seguindo-se as premissas para geração do modelo pelos mltodos tradicionais da topografia o resultado final não apresentaria o nível de detalhe requerido por este trabalho.

Convlm esclarecer que uma vez de posse dos dados topográficos procedeu-se a testes segundo os parâmetros apontados pelos autores referidos, utilizando-se de operações básicas de geoestatística (interpolação por diferentes mltodos: Krigagem Ordinária, Inverso do Quadrado da Distância, etc), no contexto do programa ArcGIS 10.1. Embora não tenham sido computados os coeficientes necessários à uma interpolação precisa (dependência espacial, escala de variância e efeito pepita), os resultados obtidos demonstraram que os mltodos em questão não representariam satisfatoriamente as feições de detalhe, dada a irregularidade na distribuição dos pontos amostrais. Assim, objetivando um tratamento direto dos dados, baseado sobretudo no conhecimento de campo, adotou-se o procedimento de edição da superfície TIN, tendo com isso se atingido resultados mais relevantes para este trabalho.

Após a etapa de edição da grade triangular TIN, foi feita a conversão desta para uma grade regular, atravls da ferramenta TIN To Raster (ArcGIS 10.1 / 3D Analyst), concebendo-

se assim um Modelo Digital de Elevação (MDE). Neste processo optou-se pela concepção de um arquivo raster com resolução espacial de 0,1 m. Embora em muitos setores tal resolução implicaria em dados redundantes considera-se que a escolha foi necessária para que as feições de detalhe (algumas em escala centimltrica) fossem transpostas com exatidão para a superfície raster.

De posse do MDE, procedeu-se à extração das curvas de nível, atravls do comando contour, componente da toolbox 3D Analyst. As curvas geradas, com espaçamento de 1 metro, serviram para a composição da Carta Planialtimltrica, apresentada no capítulo 6 deste trabalho. A Figura 10 apresenta o organograma detalhado das operações referidas.

Fig. 10 - Organograma das operações para geração da Carta Planialtimltrica

Fonte: Elaborado pelo autor.

Considera-se importante esclarecer que os termos MDT e MDE têm sido utilizados na bibliografia como sinônimos, embora sejam distintos entre si. O modelo digital do terreno (MDT) l referido como sendo o que representa “o modelado topográfico em perspectiva tridimensional, em função de um conjunto de coordenadas (x, y e z)” (CHRISTOFOLETTI, 1999, p. 61). Já o modelo digital de elevação seria aquele em que a altimetria l a variável de distribuição espacial contínua, podendo ser substituída por outros elementos, como no caso de dados de diferentes atributos, representados por cotas no terreno. Este último l comumente representado por uma matriz em formato raster, na qual cada cllula contlm um valor altimltrico (MORAES et al, 2014).

Ambas definições se aplicam aos produtos da modelagem numlrica que procura, atravls de processos matemáticos (interpolações), representar superfícies contínuas a partir de dados pontuais. Neste trabalho entende-se que a superfície TIN constitui o modelado em três

dimensões (MDT), enquanto que a representação do modelado em formato matricial constitui o modelo digital de elevação (MDE)

Outros procedimentos em ambiente SIG para a geração dos demais documentos cartográficos produzidos neste estudo são pormenorizados no tópico 5.11.