Caracterização Morfológica

Como já foi referido anteriormente, a avaliação da susceptibilidade de ocorrência de movimentos de vertente é determinada através da relação estatística entre os movimentos de vertente já ocorridos e um conjunto de factores condicionantes da sua instabilidade morfológica. Nesta fase do trabalho serão precisamente determinados alguns desses factores condicionantes, nomeadamente, a altura, o declive, a exposição e a curvatura. Para tal, será necessário recorrer a um conjunto de ferramentas presentes na Toolbox Spacial Analyst Tools e ao MDE criado anteriormente.

O declive de cada uma das células presentes no MDE é determinado com base na taxa máxima de variação altimétrica de cada uma dessas células com a sua vizinhança. O seu cálculo será efectuado através de uma ferramenta denominada Slope, que estabelece uma relação entre a máxima variação altimétrica e o cálculo da distância entre a célula central e cada uma das suas oito células vizinhas, o que lhe permite identificar o declive mais acentuado e atribuir o seu valor à célula central.

Deste modo o declive não é mais do que a primeira derivada do MDE, sendo calculado para cada uma das suas células através da seguinte equação numérica:

_[√( ) (

) ] (7)

onde, ⁄ representa a variação altimétrica ao longo do x e ⁄ a variação altimétrica ao longo do y, uma vez que o valor do declive no âmbito deste trabalho deverá ser expresso em graus, deverá ainda multiplicar-se a expressão por ⁄ .

A exposição ou orientação pode ser expressa como a direcção de um declive máximo de uma determinada superfície em relação ao norte geográfico. Neste caso para se determinar a exposição irá recorrer-se a uma ferramenta denominada Aspect, que identifica a direcção do declive da célula central através dos valores de exposição obtidos para cada uma das oito células presentes na sua vizinhança. A exposição é medida em graus e segundo o sentido dos ponteiros do relógio, podendo ir desde 0º (Norte) a 360º (novamente Norte), no caso de existência de zonas planas, ou seja zonas sem declive será atribuído o valor -1. Deste modo a exposição pode ser expressa matematicamente, segundo a seguinte equação numérica:

₍

⁄

)

onde ⁄ representa o gradiente segundo uma direcção y e ⁄ representa o gradiente segundo uma direcção x.

A curvatura é um factor que permite indicar a concavidade e convexidade da frente da arriba e influencia os seus processos de erosão e deposição. A ferramenta utilizada para o cálculo da curvatura designa-se por Curvature. De um modo geral esta calcula o valor da segunda derivada de célula para célula do MDE, utilizado como input. Deverá ainda referir-se que esta ferramenta possui dois campos opcionais que permitem distinguir os resultados em dois tipos de curvatura, em perfil, obtida segundo a direcção do declive máximo, e em planta, obtida perpendicularmente á direcção do declive máximo.

No que diz respeito aos resultados obtidos, sabe-se que para a curvatura em perfil, valores negativos de curvatura indicam que a superfície é convexa, valores positivos indicam que a superfície é concava e ainda valores iguais ou muito próximos de zero indicam que a superfície é plana. No caso da curvatura em planta que determina a divergência ou convergência de linhas, superfícies divergentes ocorrem quando se obtém valores positivos, o que significa que para valores negativos se regista a ocorrência de superfícies convergentes e ainda para valores iguais ou próximos de zero se está na presença de superfícies planas. Para facilitar a compreensão deste conceito pode observar-se na ilustração seguinte um esquema representativo dos tipos de curvatura, adaptada de “ESRI online – Understanding Curvature Rasters” e retirada da tese de Nuno Penacho.

Ilustração 61 – Imagem que expressa as combinações possíveis dos diferentes tipos de curvatura.

Para uma análise objectiva, quantificada e reprodutível das classes pertencentes a cada um dos factores condicionantes de instabilidade deverá recorrer-se ao método do modelo informativo, o que não constituí um dos objectivos deste trabalho [Piedade et al, 2011]. Os resultados obtidos, no cálculo dos factores condicionantes da instabilidade morfológica podem assim ser visualizados na tabela 8, que foi elaborada com base numa tabela apresentada por Zêzere et al (2010).

Tabela 8 - Factores condicionantes da instabilidade morfológica das arribas presentes no litoral de Torres Vedras.

Layers

Morfológicos Mapa Temático Classes

Fontes de Informação Decl ive [0º,10º] [11º,10º] [21º,30º] [31º,40º] [41º,50º] [51º,60º] [61º,70º] [71º,80º] [81º,90º] MDE (Pixel=2 metro) E xpo si çã o Terreno Plano (-1º- 0º) N (0º - 40º) NE (40º - 80º) E (80º - 120º) SE (120º - 160º) S (160º - 200º) SW (200º - 240º) W (240º - 280º) NW (280º - 320º) N (320º - 360º) MDE (Pixel=2 metro) Cu rva tu ra P er fil Côncavo Rectilíneo Convexo MDE (Pixel=2 metro) P lant a Divergente Rectilíneo Convergente MDE (Pixel=2 metro)

De forma a garantir um estudo mais detalhado sobre a acção dos factores condicionantes de instabilidade morfológica, recorreu-se a alguns parâmetros estatísticos, como o máximo a média e o mínimo. Estes seriam determinados para cada unidade de terreno a partir dos mapas temáticos dos respectivos factores, elaborados anteriormente. Uma vez mais, para a determinação dos parâmetros

estatísticos recorreu-se à Toolbox Spacial Analyst Tools. Na ilustração seguinte pode visualizar-se um diagrama que relaciona os factores condicionantes de instabilidade morfológica com os parâmetros estatísticos determinados.

Ilustração 62 - Diagrama que relaciona os factores condicionantes de Instabilidade Morfológica com os parâmetros estatísticos determinados.

Nas ilustrações 63, 64 e 65 pode visualizar-se os resultados obtidos, referentes a um excerto da zona de estudo, após a determinação dos respectivos parâmetros estatísticos associados a cada factor condicionante de instabilidade morfológica sob a forma de mapas temáticos.

Ilustração 63 - Excerto da área de estudo onde estão representados sob a forma de mapas temáticos de alguns parâmetros estatísticos referentes à altura, declive e exposição.

Ilustração 64 - Excerto da área de estudo onde estão representados sob a forma de mapas temáticos de alguns parâmetros estatísticos referentes à curvatura de perfil.

Ilustração 65 - Excerto da área de estudo onde estão representados sob a forma de mapas temáticos de alguns parâmetros estatísticos referentes à curvatura em planta.

Os resultados obtidos a partir dos parâmetros estatísticos calculados com base nos factores condicionantes de instabilidade morfológica foram determinados novamente, mas desta vez através de uma ferramenta denominada Zonal Statistics as Table, que efectua um trabalho semelhante à ferramenta anteriormente referida e utilizada, no entanto exibe uma diferença no que diz respeito à apresentação dos resultados. Deste modo os resultados em vez de serem expressos como mapas temáticos são representados em forma de tabela. Estes podem ser consultados na tabela 16 no anexo II, que relaciona as unidades de terreno com os parâmetros estatísticos determinados para cada um dos