Análise de modelos digitais de elevação

Os modelos digitais de elevação foram analisados com iluminações rasantes e de baixo ângulo (variando entre 1 e 30o_{) e sobrelevações variáveis (até 100x). As imagens também foram analisadas}

variando-se o rumo de incidência da iluminação (iluminação proveniente de 0o_{, 45}o_{, 90}o _{e 315}o_{, este}

último tendo em geral se mostrado o mais útil, dada a orientação NE-SW de muitas das estruturas). O efeito da variação da iluminação é exemplificado na figura 19 (A, B).

Foram também analisadas imagens em tons de cinza e utilizando-se diferentes paletas de

cores para a codificação das altitudes. . Os procedimentos adotados para a confecção e utilização

dessas imagens é discutido a seguir.

Deve ser ressaltado que há um certo grau de subjetividade inerente a este tipo de análise. Dessa forma os resultados obtidos mediante a análise do modelo digital de elevação foram sempre que possível cotejados com dados de levantamentos geofísicos (em especial mapas aeromagneto- métricos, mapas de anomalias gravimétricas também se mostrando úteis) e mapas geológicos, para uma maior confiabilidade das interpretações efetuadas.

Uso de paletas de cores para a interpretação e apresentação de modelos de elevação.

O uso de uma paleta de cores para a representação de diferentes altitudes é de grande valia para a interpretação de modelos digitais de elevação. Variações de altitude são mostradas mais claramente desta forma, facilitando a identificação de eventuais estruturas presentes.

Em geral, são utilizadas paletas do tipo espectral (“arco-íris”), como a mostrada na figura 19 (C). A paleta utilizada não é uma paleta espectral padrão (não segue exatamente a ordem de cores do espectro visível), e foi confeccionada utilizando-se um intervalo de elevação de 1m entre 0 e 990m acima do nível do mar. Maior variação de cor foi concentrada no intervalo entre 200 e 800m, que corresponde ao intervalo predominante de elevações para a Província Parnaíba (figura 18), de forma a ressaltar as variações de relevo dentro da província.

Paletas do tipo espectral, no entanto, apresentam uma série de desvantagens. A principal delas é que, embora as cores numa paleta espectral sejam ordenadas segundo os comprimentos de onda, elas não são ordenadas segundo as intensidades de iluminação percebidas pelo olho humano. Dessa forma, paletas espectrais geram uma série de artefatos (por exemplo, transição brusca entre o verde e o amarelo, como pode ser observado na figura 19, C). Além disso, a falta de correspondência entre a sequência de cores e as intensidades percebidas gera uma aparência artificial e pouco agradável (Nicolli 2012).

3. Materiais e métodos Chamani, M. A. C. - Tectônica sinsedimentar no Siluro-Devoniano da Bacia do Parnaíba

Figura 18

Perfis altimétricos da Província Parnaíba com direção N-S (A), W- E (B) e NE-SW (aproximadamente ao longo do eixo principal do SFTB) (C), mostrando a variação de altitude dentro da província.

O uso de paletas espectrais também cria dificuldades de interpretação para pessoas que sofram de algum tipo de deficiência na percepção de cores (cerca de 8% dos homens caucasianos, segundo Light & Bartlein [2004]) (figura 19, E-F). Assim, o uso de paletas espectrais pode gerar problemas na interpretação dos dados, e não é recomendável para a apresentação destes.

Paletas de cores alternativas, que evitam os problemas apresentados pelas paletas espectrais, têm sido desenvolvidas por diversos autores. Kindlman et al. (2002) apresentam paletas de cores criadas por uma técnica denominada interpolação controlada de luminância (luminância = intensidade luminosa por unidade de área). Uma versão modificada de uma destas paletas (denominada linear L* ajustada [Nicolli 2012]) produziu resultados particularmente bons (figura 19, D). A paleta acha-se disponível para down- load em <https://mycarta.files.wordpress.com/2012/08/linearl_face_based.xls>.

A análise e interpretação dos modelos digitais de elevação para a identificação das principais estruturas lineares foi feita utilizando-se tanto a paleta espectral mencionada acima, quanto a imagem em tons de cinza e a paleta linear L* ajustada. Imagens confeccionadas a partir de modelos digitais de elevação apresentadas na presente tese utilizam a paleta linear L* ajustada ou uma paleta em tons de cinza, nos casos em que a paleta de cores interfere com a legibilidade da figura. Uma extensa discussão a respeito do uso de paletas de cores para a apresentação de dados científicos pode ser encontrada em Nicoli (2012).

Figura 19

Imagens SRTM da borda leste da Bacia do Parnaíba, mostrando o efeito da variação do rumo de incidência da iluminação (A-B) e uso de paletas de cores (C-F). A. Com uma iluminação incidente de uma direção aproximadamente perpendicular (315o_{) as falhas que compõem o Sistema de Falhas Trans-brasiliano (SFTB) (1: Falha Café-Ipueiras, 2:} Lineamento Sobral-Pedro II 3: Falha de Guaraciaba) se mostram como feições lineares destacadas. B. Com uma direção de iluminação aproximadamente paralela (045o_{), as falhas que compõem o SFTB quase não são visíveis. C. O} uso de uma paleta tipo espectral realça as feições de relevo (como em 4), mas também gera artefatos, como uma transição abrupta do verde para o amarelo (melhor visível na área sem sobreado de relevo circundada em branco).

D. O uso de uma paleta baseada na luminância (paleta linear L* ajustada de Nicolli [2012]) elimina os artefatos, além de ser visualmente mais agradável . E, F: Simulações de C e D (respectivamente) como apareceriam para uma pessoa que sofre de deuteranopia (cegueira para o verde). Note-se que a imagem E apresenta-se confusa e com aparentes inversões de relevo, enquanto a imagem F permite uma leitura correta da variação do relevo.

3. Materiais e métodos Chamani, M. A. C. - Tectônica sinsedimentar no Siluro-Devoniano da Bacia do Parnaíba

Integração com cartas geológicas e topográficas

Informação contida em cartas topográficas e geológicas foi utilizada de forma integrada com os produtos de sensores remotos (modelos digitais de elevação e imagens Google Earth) na etapa de planejamento dos trabalhos de campo e na interpretação dos modelos digitais de elevação. Sempre que necessário, as cartas geológicas foram georreferenciadas utilizando-se o software Global Mapper 11. Foram utilizadas cartas na escala 1: 1.000.000 da CPRM (CPRM 2004) e do projeto RADAMBRASIL (1973a, 1973b, 1973c, 1974a, 1974b, 1981a, 1981b, 1981c, 1983) e as cartas na escala 1:500.000 de Lima & Leite (1978). Para a borda leste da Bacia do Parnaíba

foram utilizadas cartas na escala 1:100.000 (folhas Ipueiras [CPRM 2013], Frecheirinha [CPRM 2014a] e Ipu [CPRM 2014b]) e na borda oeste foram utilizadas cartas na escala 1:250.000 (folhas Miracema [CPRM 2014c] e Porto Nacional [CPRM 2014d]). Deve-se ressaltar, porém, que embora recentemente tenham sido publicadas cartas de detalhe de boa qualidade (principalmente nas bordas da bacia), a cartografia geológica da Província Parnaíba ainda deixa bastante a desejar; estas cartas geológicas devem ser empregadas com cautela, sempre que possível cotejando o que é mostrado nas cartas com o que é observado em campo.

Integração das cartas geológicas com os modelos digitais de elevação foi utilizada na associação das estruturas lineares identificadas nos modelos com falhas mapeadas. Neste sentido, foram especialmente úteis as cartas do projeto RADAMBRASIL.