Avaliação dos efeitos da delimitação da área de estudo nos resultados da avaliação

Como foi referido no capítulo 1, a existência de contrastes geomorfológicos muito acentuados dentro de uma área de estudo, com a presença de áreas alargadas com declives fracos, tende a acentuar o contraste com as vertentes onde se concentra a instabilidade e a originar resultados preditivos sobrestimados (Steger e Glade, 2017: Gordo et al, 2017). Neste contexto, nesta secção procedeu-se a uma redução da área de estudo ao setor montante da bacia hidrográfica (9,53 km2₎

(Figura 4.13), onde se concentra a maioria dos movimentos de vertente, por forma a avaliar o efeito da eliminação de uma área extensa pouco suscetível à ocorrência de movimentos de vertente (setores central e jusante da bacia hidrográfica). Assim, foram construídos modelos de suscetibilidade com recurso ao método do VI (Modelos G e H) com o inventário de movimentos de vertente (Grupo 1 – 415 movimentos de vertente inventariados; e no Grupo 2 – 174 movimentos de vertente inventariados) com geometria poligonal. Os mapas de suscetibilidade resultantes foram comparados com a estatística Kappa para quantificar a sua concordância espacial.

Figura 4.13 - Inventário dos movimentos de vertente para o setor montante da bacia hidrográfica segundo o fator desencadeante. Grupo 1 – movimentos desencadeados pela precipitação; Grupo 2 – movimentos desencadeados por

sismos.

a) Valores informativos dos fatores de predisposição

Os scores de Valor Informativo foram recalculados face à redefinição da área de estudo e à nova composição do inventário de movimentos de vertente, estando sistematizados no quadro 4.18.

Quadro 4.18 - Scores de VI de cada classe de cada fator de predisposição para o setor montante da bacia hidrográfica da Ribeira Grande (inventário com polígonos). Os valores com maior relevância estão assinalados a negrito.

Variáveis Sigla Classes

Valor Informativo Movimentos de vertente Grupo 1 Grupo 2 Altitude (m) ALT 2 [100 , 200] 0,73 -1,63 ALT 3 ]200 ; 300] -3,95 -1,63 ALT 4 ]300 - 400] 0,03 -1,63 ALT 5 ]400 ; 500] 0,82 -0,47 ALT 6 ]500 ; 600] 0,15 -0,34 ALT 7 ]600 ; 700] 0,01 0,73 ALT 8 ]700 ; 800] -0,22 0,31 ALT 9 ]800 , 885,75] -1,48 -1,62 Declive (º) DEC 1 [0 , 5] -2,07 -3,41 DEC 2 ]5 , 10] -2,75 -4,30 DEC 3 ]10 , 15] -3,40 -4,29 DEC 4 ]15 , 20] -2,25 -3,14 DEC 5 ]20 , 25] -1,28 -4,03

DEC 6 ]25 , 30] -0,57 -2,87 DEC 7 ]30 , 35] 0,32 -1,09 DEC 8 ]35 , 40] 0,56 -0,01 DEC 9 ]40 , 45] 0,79 0,94 DEC 10 ]45 , 78] 1,27 1,79 Exposição das Vertentes

EXP 1 Áreas Planas (-1) 0,15 -0,60

EXP 2 Norte ]337,5 ; 22,5] 0,29 -0,66 EXP 3 Nordeste ]22,5 ; 67,5] 0,26 -0,06 EXP 4 Este ]67,5 ; 112,5] 0,27 1,37 EXP 5 Sudeste ]112,5 ; 157,5] 0,28 1,00 EXP 6 Sul ]157,5 ; 202,5] -0,77 -0,70 EXP 7 Sudoeste ]202,5 ; 247,5] -0,41 -0,31 EXP 8 Oeste ]247,5 ; 292,5] -0,26 -1,03 EXP 9 Noroeste [292,5 ; 337,5] 0,06 -0,91 Perfil Transversal das Vertentes PTR 1 Côncavo ( ≤-0,01) 0,10 0,25 PTR 2 Retilíneo ] -0,01 ; 0,01] -0,25 -0,17 PTR 3 Convexo (> 0,01) -0,08 -0,23 Índice de Posição Topográfica TPI 1 [-60,17 ; -31,02] 0,47 -0,16 TPI 2 ]-31,03 ; -18,68] 0,73 0,56 TPI 3 ]-18,68 ; -6,34] 0,51 0,74 TPI 4 ]-6,34 ; 6,01] -0,36 -0,19 TPI 5 ]-6,01 ; 18,35] -0,47 -0,57 TPI 6 ]18,35 ; 30,69] -0,18 -1,06 TPI 7 ]30,69 ; 61,95] 0,65 -0,91 Insolação Potencial (𝑾/ 𝒎𝟐_𝒂𝒏𝒐−𝟏₎ INS 1 [92.644, 14 ; 638.804,03] 1,36 1,37 INS 2 ]638.804,03 ; 845.306,79] 1,16 0,52 INS 3 ]845.306,79 ; 1.051.809,55] 0,23 -0,33 INS 4 ]1.051.809,55 ; 1.258.312,3] -0,53 -0,39 INS 5 ]1.258.312,31 ; 1.464.815,06] -0,93 0,02 INS 6 ]1.464.815,07 ; 1.538.059,63] -1,41 -1,27 Inverso do Wetness Index IWI 1 [0] -1,65 -3,47 IWI 2 ]0 ; 0,00001] -2,18 -3,48 IWI 3 ]0,00001 ; 0,0001] -2,77 -0,95 IWI 4 ]0,0001 ; 0,001] -1,08 -1,11 IWI 5 ]0,001 ; 0,01] -0,29 -1,24 IWI 6 ]0,01 ; 0,1] 0,29 0,49 IWI 7 ]0,1 ; 1,19] 0,71 1,06 Geologia

GEO 1 Domos e escoadas traquíticas

(Idade= 30.000 – 100.000 anos) -2,75 -0,54 GEO 2 Depósitos de formação de caldeira

(Idade= 30.000 – 100.000 anos) -0,15 -0,54 GEO 3 Depósitos pomíticos de natureza traquítica

(Idade= >200.000 anos B.P.) -0,72 -0,53 GEO 4 Escoadas de lava pahohoe e aa

(Idade= 5.000 – 10.000 anos) 0,10 2,56 GEO 5 Depósitos de spatter

(Idade= 5.000 – 10.000 anos) -2,75 -0,54 GEO 6 Depósitos piroclásticos de natureza

traquítica (Idade= 10.000 – 30.000 anos) 0,96 0,79 GEO 7

Domos e escoadas traquíticas com uma escoada lávica de tristanito (Idade= 30.000 – 100.000 anos)

0,51 -0,20

GEO 8 Domos e escoadas do Pico de Bodes 1º

(Idade= 30 000 – 100 000 anos) -1,88 -0,54 GEO 10 Escoadas de lava pahohoe e aa – Basaltos

Uso e Ocupação do

Solo

USO 2 Agrícola -2,60 -1,31

USO 3 Vegetação Natural -0,10 0,46

USO 4 Pastagem -2,59 -1,31

USO 5 Florestal 0,09 -1,30

USO 6 Áreas Descobertas 1,73 -1,31

USO 7 Industrial -2,60 -1,31

Quando se compram estes scores de VI com os obtidos considerando a totalidade da área da bacia hidrográfica (sistematizados no quadro 4.13) verifica-se que, globalmente, as diferenças se refletem na diminuição dos valores dos scores das classes com VI positivo na generalidade dos fatores de predisposição, em qualquer dos modelos, independentemente do fator desencadeante dos movimentos de vertente. A única exceção verifica-se no tema do uso e ocupação do solo, onde o score de VI máximo, correspondente às áreas descobertas, é maior no modelo G por comparação com o modelo A.

Para além da já referida quebra global dos valores dos scores positivos do VI, não existem outras diferenças significativas nos scores de VI dos modelos, produzidos com o Grupo 1 e com o Grupo 2, para a totalidade da bacia hidrográfica e para o seu setor montante, nos seguintes fatores de predisposição: altitude, declive, índice de posição topográfica, insolação potencial, inverso do wetness index, geologia e uso e ocupação do solo.

A limitação da avaliação da suscetibilidade ao setor montante da bacia hidrográfica da Ribeira Grande reflete-se, sobretudo, nos temas da exposição e do perfil transversal das vertentes. A exposição a sul, relevante para ambos os grupos do inventário (Grupo 1 e Grupo 2) quando se considera a totalidade da bacia hidrográfica, perde importância no setor montante da área de estudo, passando a registar scores de VI negativo. No caso do modelo associado ao Grupo 2, para além da exposição a sudeste, passa a destacar-se a exposição a este. No caso do modelo associado ao Grupo 1, a perda de relevância da exposição a sul é compensada pelo incremento da importância das exposições a norte, nordeste e este. No caso do perfil transversal das vertentes, as vertentes convexas perdem importância no caso do modelo desenvolvido com o Grupo 1, por comparação com o verificado com o modelo equivalente realizado para a totalidade da bacia hidrográfica, passando a ocorrer uma situação mais próxima da verificada nos modelos efetuados com o Grupo 2, onde se destacam sempre as vertentes côncavas.

b) Mapas de suscetibilidade e validação dos modelos

Os mapas de suscetibilidade efetuados para o setor montante da bacia hidrográfica, correspondentes aos Modelos G e H estão representados nas Figuras 4.14 e 4.15, respetivamente. Comparando a classificação da suscetibilidade com a observada no mesmo setor nos mapas equivalentes que representam a totalidade da área de estudo, Modelos A e B, respetivamente (ver Figuras 4.3 e 4.4), registam-se diferenças que resultam, essencialmente, do critério quantílico

utilizado para a definição das classes de suscetibilidade. Com efeito, os modelos G e H apresentam, globalmente, uma suscetibilidade mais baixa do que a observada na mesma área nos modelos A e B, em resultado de serem “forçadas” três classes de suscetibilidade abaixo do moderado, que abrangem 60% da área total considerada.

Figura 4.14 - Modelo G: Suscetibilidade à ocorrência de movimentos de vertente desencadeados por episódios de precipitação (Grupo 1 – geometria poligonal), segundo o método do VI, no setor montante da bacia hidrográfica da

Ribeira Grande.

Figura 4.15 - Modelo H: Suscetibilidade à ocorrência de movimentos de vertente desencadeados pela crise sísmica de 20 e 21 de setembro de 2005 (Grupo 2 – geometria poligonal), segundo o método do VI, no setor montante da bacia

A figura 4.16 representa as curvas de sucesso e de predição dos Modelos G e H e as respetivas AAC. Comparativamente aos resultados das taxas de sucesso e de predição obtidas nos modelos anteriores, que consideraram a totalidade da bacia hidrográfica da Ribeira Grande, continua a verificar-se a tendência para que o modelo gerado com o Grupo 2 (Modelo H) obtenha melhor taxa de sucesso, enquanto o modelo produzido com o Grupo 1 (Modelo G) obtém melhor taxa de predição. Porém, a ocorrência de taxas de predição com AAC mais elevada do que a da taxa de sucesso, verificada em todos os modelos efetuados com o Grupo 1 que consideram a totalidade da área da bacia hidrográfica, não se observa no Modelo G, pese embora a grande proximidade entre as AAC das curvas de sucesso e de predição (0,846 e 0,839, respetivamente). No caso do Modelo H, produzido com os deslizamentos do Grupo 2, a quebra da taxa de sucesso para a de predição é bastante mais significativa (0,941 e 0,770, respetivamente).

Por último, é clara a redução das AAC das curvas de sucesso e de predição dos Modelos G e H por comparação com os seus equivalentes produzidos para a totalidade da bacia hidrográfica. (Modelos A e B, respetivamente). No caso dos modelos gerados com o Grupo 2 (Modelos B e H), a quebra é de 0,021 na taxa de sucesso e de 0,065 na taxa de predição. Nos modelos produzidos com o Grupo 1 (Modelos A e G) a quebra é ainda maior, cifrando-se em 0,028 na taxa de sucesso e em 0,074 na taxa de predição.

4.5.3.1. Análise da concordância espacial entre mapas de suscetibilidade

No quadro 4.29 estão sintetizados os resultados do índice Kappa obtidos através da comparação dos modelos de suscetibilidade G e H, elaborados através do VI para o setor montante da bacia hidrográfica, com o inventário de movimentos de vertente com geometria poligonal.

Quadro 4.19 - Valores de Kappa obtidos através da comparação entre os modelos G vs H.

Mapas de suscetibilidade

Classes dos mapas de suscetibilidade

Muito Baixa/Nula

Muito

Baixa Baixa Moderada Elevada

Muito Elevada Total Modelos G vs H Kappa index 0,714 0,342 0,327 0,526 0,486 0,781 0,511 Kappa location 0,715 0,342 0,328 0,527 0,486 0,781 0,512 Kappa histogram 0,998 0,999 0,995 0,998 0,999 1,000 0,998

O valor de Kappa é 0,511, indicando a existência de uma concordância moderada entre os dois mapas de suscetibilidade. Este valor tende a aumentar se apenas forem consideradas as classes de suscetibilidade muito elevada (0,781) e muito baixa/nula (0,714), que registam uma concordância espacial substancial.

4.5.3.2. Discussão

Os deslizamentos superficiais desencadeados pela precipitação e pela crise sísmica de 2005 não se distribuem uniformemente na bacia hidrográfica, sendo evidente a sua concentração geográfica no setor montante da bacia. O setor montante (Fig. 4.13), considerado para produzir os Modelos de suscetibilidade G e H, corresponde apenas a 57,7% da área total da bacia hidrográfica, mas contem 93,9% dos deslizamentos do Grupo 1 e a totalidade (100%) dos deslizamentos do Grupo 2. Deste modo, constata-se que mais de 40% da área da bacia hidrográfica, nomeadamente os setores central e jusante, são caracterizados por condições muito pouco favoráveis à ocorrência de deslizamentos superficiais.

O exercício de modelação da suscetibilidade limitando a área de estudo ao setor montante da bacia hidrográfica mostrou uma quebra dos scores de VI que indiciam maior propensão para a ocorrência de deslizamentos na generalidade dos fatores de predisposição, com destaque para o observado nas classes de declive mais altas. Uma vez que a generalidade dos deslizamentos se encontra espacialmente constrangida ao setor montante da bacia, considera-se que os scores dos valores informativos associados aos modelos G e H refletem melhor a real relação espacial existente entre as variáveis independentes (classes dos fatores de predisposição) e a variável dependente (deslizamentos superficiais agrupados nos Grupos 1 e 2, em função do respetivo fator desencadeante).

Em linha com estes resultados, registou-se um decréscimo consistente nas taxas de sucesso e de predição dos modelos G e H, por comparação com os seus equivalentes gerados para a totalidade da bacia hidrográfica (Modelos A e B, respetivamente). Apesar de mais baixas, considera-se que as taxas dos modelos G e H são mais realistas e refletem melhor a real capacidade preditiva que resulta da combinação dos fatores de predisposição considerados. Com efeito, a limitação da área de estudo apenas ao setor montante da bacia hidrográfica, onde se concentra a maioria dos movimentos de vertente, determina que os scores de VI das variáveis não são enviesados pela presença da área de estudo a jusante que apresenta declives mais fracos e uma propensão muito baixa para a instabilidade. Deste modo, demostra-se que o modelo com melhor AAC nas taxas de sucesso e de predição pode não constituir o melhor modelo de suscetibilidade, nomeadamente em territórios com características heterogéneas e uma distribuição espacial muito desigual dos deslizamentos, como acontece na área de estudo desta tese.

4.5.4. Aplicação dos scores de VI dos modelos G e H para toda a bacia hidrográfica e