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8/6/2019 CIG-014 Luiz Antonio de Oliveira
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UTILIZAO DE GEOTECNOLOGIAS DE GEOPROCESSAMENTONO LEVANTAMENTO DE CLASSES DE SOLOS.
Luiz Antnio de OliveiraAndra dos Santos Vieira
Luiz Antnio de Oliveira. Professor adjunto. Laboratrio de Climatologia eRecursos Hdricos. Instituto de Geografia. Universidade Federal de [email protected]. Andra dos Santos Vieira. Aluna de Mestrado. Instituto de Geografia.Universidade Federal de [email protected]
RESUMO
A anlise da qualidade de obteno de mapa de classes de solos a partir do
cruzamento de mapas de geologia e declividade utilizando sistema deinformao geogrfica SIG o objetivo principal desse trabalho. No ambiente
do SIG foram elaborados os planos de informao ( layers) de hipsometria,
altimetria, declividade, geologia e solos. A partir da vetorizao das cur vas de
nvel constantes na carta topogrfica Ilha do Funil, delimitada pelas
coordenadas geogrficas 48 7 30/18 52 30 e 48 00 00/19 0000, Folha
SE. 22-Z-B-VI-4-SE MI-2451/4-SE com eqidistncia de 10 metros foi
elaborada camada altimetria. A camada de altimetria foi utilizada como base
para a modelagem dos layers de modelo numrico de terreno MNT,declividade e relevo, respectivamente. Os resultados permitiram a concluso
da inviabilidade da gerao de mapa de evoluo de solos considerand o-se
apenas a declividade, portanto, necessario que se considere alm da
declividade do terreno, as demais variveis do ambiente. Sendo neste caso, o
diversos tipo de rocha e os diferentes processos intempricos a que sua
mineralogia estar exposta, traduz em diferentes processos pedognicos.
Palavras-chave: geologia,GIS, solos.
INTRODUO
As diversas transformaes ambientais ocorridas propulsionam a
necessidade de repensar as interaes dinmicas de elementos fsicos,
biolgicos e antrpicos que formam as paisagens. Segundo Bertrand, a
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interao destes componentes uns sobre os outros tornam a paisagem um
conjunto indissocivel, num estado de constante evoluo; evidenciando que
no se trata somente de paisagens naturais, mas de uma paisagem total que
integra as implicaes da ao antrpica (BERTRAND, 2004).
Para tanto trazem tona a necessidade de utilizar tecnologias quefacilitem o processo de tomada de decises em relao s ocorrncias
ambientais. Segundo PEREIRA (1992), a integrao de dados espacialmente
referenciados foi sempre uma questo central nas geocincias. A anlise
espacial permite efetuar essa integrao de modo simples e eficaz,
combinando dados de diferente natureza num sistema nico e coerente, cujas
respostas constituem uma base indispensvel para apoiar os modernos
processos de deciso.
Os Sistemas de Informao Geogrfica SIG so sistemascomputacionais, que podem ser usados para o entendimento dos fatos e
fenmenos que ocorrem no espao geogrfico. A sua capacidade de reunir
uma grande quantidade de dados convencionais de expresso espacial,
estruturando-os e integrando-os adequadamente, torna-os ferramentas
essenciais para a manipulao de informaes geogrficas (PINA, 1994).
De acordo com MIRANDA (2005), um Sistema de Informao
Geogrfica tem a capacidade funcional para entrada de dados, manuseio,
transformao, visualizao, combinao, consultas, anlises, modelagem e
sada. Por meio destas ferramentas os SIG tornam-se imprescindveis na
construo de evidncias a serem utilizadas no processo de tomada de
deciso.
O geoprocessamento como um conjunto de ferramentas tem por funo
auxiliar o reconhecimento do espao geogrfico. Permitindo relacionar os
diversos aspectos naturais e as atividades antrpicas, possibilitando, entender
a complexidade da relao homem-natureza, ao fornecer conhecimento capaz
de evitar /e ou mitigar os aspectos ocasionados por essa relao. O
Geoprocessamento compreende o conjunto de tecnologias computacionais
utilizadas na manipulao, tratamento e anlise de informaes referenciadas
espacialmente (CMARA, 1999).
A possibilidade de sobrepor layers (camadas) na anlise de diferentes
elementos, oferecida pelos SIGs, viabiliza a representao de diversos planos
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de informaes para um mesmo territrio, facilitando a compreenso do
contexto territorial nos ambientes fsicos e antrpicos. A partir da compreenso
dos eventos ocorridos em determinado territrio as anlises podem indicar
alternativas para a tomada de deciso de forma mais precisa e eficiente. A
dinmica evoluo dos ambientes impulsiona a utilizao de tcnicas quepermitam a avaliao do estado atual do meio e simule possibilidades
diferenciadas.
A finalidade do trabalho avaliar a eficincia do mtodo que entrecruza
dados de altimetria e geologia no ambiente SIG, com a inteno de classificar
os solos da rea em questo. Para tanto a escolha da rea levou em
considerao uma variao significativa de tipos geolgicos (rochas de
diferentes composies mineralgicas) e altimtricos (relevo do plano ao
escapado). A rea de estudo corresponde a carta militar de 1:25.000,denominada de Ilha do Funil, a mesma delimitada pelas coordenadas
geogrficas 48 7 30/18 52 30 e 48 00 00 /19 0000, Folha SE. 22-Z-B-
VI-4-SE MI-2451/4-SE.
MATERIAIS E MTODO
A carta Ilha do Funil Folha SE. 22-Z-B-VI-4-SE MI-2451/4-SE, na escala
1:25.000 foi utilizada como base cartogrfica . A partir da digitalizao da carta,
procedeu-se a importao da mesma para o software ENVI 4.3, onde foram
realizados, a correo geomtrica e o registro. Para o registro da rea utilizou -
se pontos de controle da prpria carta, tendo a projeo UTM e o Datum SAD -
69 como referncias espaciais.
No SIG ArcGis 9.3 foram configurados o Datum e a Projeo, definindo a
referncia espacial, para a partir deste ponto serem criados os arquivos de
Geodatabase e inserido neste os arquivos de Featuare Dataset e Feature
Class, correspondentes aos planos de informaes de elevao, relevo,
declividade, geologia, solos, evoluo dos solos e de correes analticas.
O layer de elevao teve como base para sua elaborao as curvas de
nveis definidas na carta com uma eqidistncia de 10 metros. Na tabela
pertencente ao layer foram definidos os valores das cotas por meio da criao
de um campo na tabela, possibilitando a criao do elemento Z, definindo a
altimetria.
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O layer de elevao possibilitou a elaborao do modelo numrico de
terreno MNT, e o de altimetria, respectivamente.
Convertendo o arquivo de vetorial para raster e posteriormente u tilizando
o componente Spatial Analyst do software no sub-menu Surface Analys, as
classes de declividade foram definidas em graus.Os trabalhos de campo foram realizados atendendo a necessidade de
observar a variao geolgica por meio das reas de afloramento ou em
superfcies exumadas, com auxlio de um GPS Etrex, configurado no Datum
SAD-69, com 7 metros de preciso na posio horizontal. Ainda em campo
observou-se a correlao da geologia com as diferenas altimtricas e a
cobertura vegetal. O Sistema Brasileiro de Classificao de Solos (EMBRAPA,
2006), permitiu a classificao pedolgica.
OBJETIVO
A proposta de analisar a acurcia na obteno de mapa de estratos de
solos utilizando-se do layers de geologia e declividade, auxiliada pelo S istema
de Informao Geogrfica - SIG o objetivo geral deste trabalho .
Objetivos especficos
- Elaborar e georreferenciar a base cartogrfica da rea de estudos;
- Descrever a geologia da rea;
- Criao de grade triangular vetorial TIN, para elaborar o mapa de
declividade;
- Caracterizar os solos;
- Elaborar mapa de solos.
ASPECTOS FISIOGRFICOS
Geologia
Segundo Nishiyama (1989), quase todo o Tringulo Mineiro est inserido na
Bacia Sedimentar do Paran, a qual pode ser representada pelas litologias de
idade Mesozica como: arenitos da Formao Botucatu, basaltos da Formao
Serra Geral e as rochas do Grupo Bauru. A geologia regional da Bacia do Rio
Araguari tem como embasamento xistos e quartzitos do Pr-Cambriano Mdio
em seu alto curso, recobertos no seu mdio curso por sedimentos mesozicos
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da Bacia Sedimentar do Paran. No baixo curso o rio Araguari corta
intercalaes de arenitos e basaltos da Formao Serra Geral, chegando, no
fundo do vale a erodir gnaisses e granitos do Pr-Cambriano inferior. Ainda
segundo Nishiyama (1989) a base deposicional das rochas da Bacia
Sedimentar do Paran, nas regies do Tringulo Mineiro e Alto Paranaba, constituda de rochas metassedimentares dos Grupos Arax, Canastra e
Bambu; sendo possvel observar que, em funo de uma evoluo tectnica
tardia, a Bacia Sedimentar do Paran no abriga sedimentos antes do perodo
Trissico. E que ainda nesse caso, os arenitos elicos pertencentes
Formao Botucatu, representam o incio da deposio do perodo Trissico
at o Jurssico. Em outras reas do Tringulo Mineiro os arenitos elicos
possuem pequena expresso, geralmente constituindo corpos lenticulares
depositados diretamente sobre as rochas dos grupos Arax ou Canastra(Nishiyama, 1989).
Ainda no que tange composio da geologia da rea de estudo relevante
destacar:
Grupo Arax: nesse grupo destaca-se a significativa rea de exposio
das rochas nos vales dos rios Araguari e Uberabinha. importante
ressaltar a ao erosiva dos rios que entalham seus vales, modificando
assim as rochas do Grupo Arax. Dentro desse contexto, as rochas
encontram-se plenamente modificadas, confirmado-se tal situao
atravs dos xistos e gnaisses;
Formao Botucatu: essa formao possui pouca expresso no
municpio de Uberlndia de uma forma geral. Seus arenitos esto
situados sobre o embasamento cristalino do Grupo Arax, sendo
tambm recobertos pelas rochas vulcnicas da Formao Geral ou do
Grupo Bauru;
Formao Serra Geral: caracteriza-se pela presena de rochas efusivas,
sendo estas bsicas. Os basaltos pertencentes Serra Geral esto
presentes em extensas reas da Regio Sul (Rio Grande do Sul, Santa
Catarina e Paran), Sudeste (So Paulo, Tringulo Mineiro) e Centro-
Oeste (Sul de Gois e parte do Mato Grosso). No caso do Tringulo
Mineiro, Nishiyama (1989) destaca que (...) grande parte das rochas
dessa formao encontra-se recobertas por sedimentos mais recentes
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do Grupo Bauru e sedimentos cenozicos (...). Porm, o mesmo autor
destaca que as melhores exposies acontecem nos vales dos grandes
rios da regio, a exemplo do rios Grande e Paranaba;
Formao Marlia: especificamente no Tringulo Mineiro, caracterizada
por camadas espessas de arenitos alm de conglomerados dispostossob os nveis carbonticos (Nishiyama, 1989). Nishiyama ainda afirma
que A feio morfolgica caracterstica da formao Marlia
apresentar relevo de topo e bordas abruptas mantidos pela cimentao
mais intensa da rocha (1989). Segundo Barcelos (1984 apud
Nishiyama, 1989), os depsitos presentes na Formao Marlia foram
desenvolvidos em regimes torrenciais referentes aos leques aluviais de
clima semi-rido. possvel, portanto, observar que a bacia sedimentar
pode ser considerada como plancies aluviais as quais se desenvolvemno interior do continente.
A figura 01 mostra as cotas dos grupos que compem a geologia da Ilha do
Funil, as cotas de 620 a 680 correspondem ao Grupo Arax, as cotas de 680 a
880 ao Grupo So Bento e as de 880 a 940 ao Grupo Bauru.
FIGURA 01_ Mapa de Geologia.
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Relevo
A rea de estudo apresenta gradiente altimtrico de 320 m, distribudo entre as
cotas de 620 e 940 m. A cota mais baixa corresponde a regio deprimida do
vale do rio Araguari posicionada a nordeste da carta altimtrica, enquanto que
a cota mais elevada corresponde as feies planas do topo da chapada,sudoeste da carta (figura 03). O mapa de declividade (figura 2) foi elaborado
levando-se em conta sete classes de classificao de relevo, constantes na
tabela 01.
Tipo de Relevo Inclinao (%)
Plano 0 2
Levemente ondulado 3 5
Medianamente ondulado 6 10
Ondulado 11 20
Muito ondulado 21 50
Montanhoso 51 90
Escarpado > 90
TABELA 01 Classificao de declividade
As reas com declividade (figura 03) inferior a 2% correspondem s feies
planas de relevo; relevo suavemente ondulado apresenta declividade entre 2 -
5%; nas declividades entre 6 e 10% ocorrem os relevos medianamente
ondulados; relevo ondulado entre 11 e 20%; muito ondulado entre 21 e 50%;montanhoso entre 51 e 90% e acima de 90% escarpado.
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Figura 02 _ Mapa de Altimetria.
FIGURA 03_ Mapa de Declividade
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Em conformidade, com a classificao da declividade, o relevo e densidade de
drenagem, da rea de estudos foi dividida em trs domnios geomorfolgicos:
Na declividade de relevo plano, entre 0 e 5% de declividade, a feio
denominada de Chapada. Essa feio mantida pelos latossolosoriginados dos arenitos da Formao Marlia, e se posiciona em cotas
altimtricas superiores a 930 m.
A feio de relevo suavemente ondulado compreende a classe de
declividade entre 5 e 10%, ocupa as cotas entre 904 e 869 m, sendo
essa uma regio de transio, borda de chapada, que marca o contato
entre os basaltos da Formao Serra Geral e os arenitos da Formao
Marlia. o limite mais avanado dos processos de eroso fluvial
regressiva, onde ocorre a maioria das nascentes dos cursos dgua daregio.
O relevo medianamente dissecado ocorre nas declividades entre 10 e
40%. Nessa feio os leitos fluviais so mais bem definidos e entalhados
que nas feies de relevo suavemente ondulado.
Em declividades superiores a 50% ocorrem as feies de relevo
intensamente dissecado. Nessa feio, de modo geral, a eroso fluvial
associada aos planos de falhas geolgicas condicionam o
desenvolvimento de vales profundos com pronunciado gradiente
topogrfico, ocorrendo inclusive fcies escarpadas (figura 04).
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FIGURA 04_ Mapa de Relevo.
Descrio pedolgica
A verificao dos tipos de solo foi realizada em levantamentos de campo, ao
verificar que a variao pedolgica condicionada pela distino geolgica e
pelo relevo. Em campo observou-se as caractersticas do solo, registrando ospontos levantados no relevo em um receptor GPS.
Os latossolos vermelhos e vermelho-amarelos, estrutura granular, ocupam as
reas de relevo plano a suavemente-ondulado, em declividades inferiores a
10%. Em declividades entre 10 e 20 % ocorrem os solos estruturados
originrios de rochas baslticas. Integram essa classe os argissolos e
nitossolos, com estruturas tpicas de solos argilosos (blocos angulares,
subangulares e ainda prismtica). Quimicamente, em funo do uso do solo
esses solos podem ser eutrofrricos ou distrofrricos, conforme a saturao debases. Na composio mineral desses solos prevalecem os ferro-magnesianos
originrios dos basaltos.
Os cambissolos ocorrem em reas com declividades entre 21 e 50%. Os
cambissolos ocorrem sobre os basaltos da Formao Serra Geral e sobre os
xistos do Grupo Arax. Sendo solos pouco evoludos, possuem perfis
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subdesenvolvidos e horizonte mineral incipiente posicionado sobre horizonte
saprolitico ou sobre a rocha. Estas caractersticas, conferem aos cambissolos
mais nutrientes minerais que os latossolos, o que justifica uma ocupao de
vegetao mais densa e de porte arbreo mais desenvolvido, com espcies.
Em reas de relevo escarpado, comdeclividade acima de 50%, sobre rochasbaslticas e xistos, maior ocorrncia sobre os xistos, ocorrem os neossolos
litlicos. Nas baixadas ao longo do rio Araguari e nos meandros ao longo dos
cursos fluviais de menor expresso, ocorrem os neossolos quartzarnicos.
Nos regies de relevo escarpados, o alto gradiente topogrfico no contribui
para a acumulao do solo, e os processos erosivos se igualam aos processos
pedogenticos. Nesses solos, o horizonte orgnico assenta-se diretamente
sobre o saprolito ou sobre a rocha. Apesar da inexistncia de um horizonte
mineral, esses solos suportam densa floresta, onde as razes das rvores sedesenvolvem nas fcies intemperizadas que acompanham as fraturas das
rochas.
RESULTADOS
Espacializao dos solos, conforme mineralogia.
A geologia condiciona a mineralogia dos solos. Os solos, no domnio dos
basaltos da Formao Serra Geral, so derivados do intemperismo de minerais
da terra rocha ou de culturas, tecnicamente denominados de
ferromagnesianos, sendo eutrofrricos ou distrofrricos. Os latossolos
vermelhos, amplamente intemperizados e profundos so constitudos por
minerais resistatos de quartzo e minerais secundrios na forma de
xihidrxidos de ferro e argilominerais do grupo da caulinita.
Por ltimo, os micaxistos do Grupo Arax predominam minerais micceos,
feldspatos e ainda quartzo, sendo assim, os solos f ormados herdaro os ons
da decomposio desses minerais, predominando o grupo de alumino -silicatos.
O mapa de solos (figura 05) foi gerando a partir do mapa de geologia, onde
cada domnio geolgico corresponde a um tipo de solo, conforme o contedo
mineral.
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FIGURA 05 _ Mapa de solos.
Espacializao dos solos, conforme evoluo.
O relevo um dos condicionantes da evoluo dos solos, as reas mais planasso facilitam a acumulao e de infiltrao de gua, permitindo assim o
desenvolvimento de solos profundos. Portanto, o processo erosivo proporcional a inclinao do relevo, de modo que em reas com declividadeselevadas o processo de eroso se iguala ao processo pedogentico e dificultaa acumulao de solos. As classes foram determinadas partir deobservaes de campo, na relao da variao pedolgica e da variao derelevo.No sistema de informao geogrfico, os pontos levantados em campo foramalocados no layer de declividade, e ao cruzar os dados de declividade e ospontos das amostras colhidas em campo , permitiu definir a ocorrncia de umdado tipo de solo para cada classe de declividade.O mapa de solos (figura 06), contextualizando a evoluo, foi elaboradoutilizando o mapa de declividade, o qual foi reclassificado em quatro classes
(tabela 2).
Classe de declividade () Classe Reclassificao Tipo de solo 0 10 1 Latossolos
11 30 2 Solos estruturados 31 50 3 Cambissolos51 90 4 Neossolos
Tabela 2 Classes de declividade X tipo de solo.
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Figura 06 - Mapa de evoluo dos solos
O mapa de evoluo dos solos mostra que a distino dos tipos de solos a
partir de classes de declividade somente se aplica dentro de uma mesma
formao geolgica. Esse fato se deve aos distintos graus de estabilidade dosminerais que compem as rochas arenticas da Formao Marlia, dos basaltos
da formao Serra Geral e dos metassedimentos do Grupo Arax.
Nas pores de relevo suavemente ondulado, sobre o dominio da Formao
Marlia ocorrem latossos. Sobre os basaltos, os tipos referem-se a solos
estruturados (nitossolos e argissolos), cambissolos e neossolos litlicos, e
sobre os metassedimentos do Grupo Arax os tipos variam entre cambissolos
e neossolos.
O resultado da primeira anlise espacial apresentou algumas distor es, visto
que em certos pontos a distribuio espacial de determinados tipos de solos
ficaria incorreta, tendo sido necessria uma reclassificao. Esse procedimento
reclassificou as reas mapeadas como latossolos (interseo de reas planas x
Grupo Arax) para cambissolos e neossolos. Isto se deve ao baixo grau de
establidade dos micaxistos do Grupo Arax, principalmente dos filossilicatos,
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que so facilmente intemperizados e carreados, o que no permite o
desenvolvimento de perfis profundos de solos.
O produto final da reclassificao encontra-se na tabela (tabela 3) e no mapa
(Figura 7) abaixo:
Geologia Classe de declividade Classe de solos
Grupo Arax 1 Cambissolos
Grupo Arax 2 Cambissolos
Grupo Arax 3 Cambissolos
Grupo Arax 4 Neossolos
Tabela 03_ Reclassificao classe de solos
Figura 07- Mapa de evoluo dos Solos (Reclassificao)
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CONSIDERAES FINAIS
Os SIGs so ferramentas poderosas aplicadas em estudos, anlises e gesto
de dados ambientais, porm, constituem apenas ferramentas de suporte,
sendo o elemento principal o conhecimento do gestor ambiental sobre os
elementos ambientais e as possveis interaes entre estes. Cabe ao gestorambiental o acompanhamento do processamento das informaes a retificao
dos resultados, quando necessrio. Ao gerar mapas de evoluo de solos,
devem ser considerados alm da declividade, as demais variveis do ambiente,
principalmente o tipo de rocha, que conforme a mineralogia, estar submetida a
diferentes processos intempricos, o que conduzir tambm a diferentes
processos pedogenticos.
Crtica necessria se faz aos produtos cartogrficos nacionais. O pas tem
necessidade de um levantamento cartogrfico mais atualizado que leve emconta o aumento do detalhe, principalmente com relao a altimetria. A
inexistncia de cartas topogrficas em escalas superiores a 1:25.000, que
cubram todo o territrio nacional inviabilizam a realizao de uma srie de
trabalhos relacionados a pesquisas e estudos na rea ambiental,
principalmente em anlises de relevo e evoluo de solos.
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