Mapeamento do relevo utilizando o Índice de Concentração de Rugosidade (ICR)

Referindo-se às dificuldades encontradas no uso da maioria dos métodos de mapeamento geomorfológicos citados, principalmente por utilizar referenciais qualitativos e dependerem de bases imprecisas, Sampaio e Augustin (inédito) destacam que esses métodos terminam por incorporar diferentes níveis de subjetividade, que vão desde a etapa de coleta dos dados até a definição de classes, dificultando, assim, a obtenção de unidades morfológicas homogêneas que independam de materiais de análise e demais elementos envolvidos.

Identificam também que as divergências e descontinuidades nos limites das unidades de relevo são ainda maiores quando o mapeamento é realizado por diferentes mapeadores, escalas e fontes cartográficas, como imagens de satélite, fotos aéreas e modelos digitais de elevação. Citando o exemplo dos mapeamentos geomorfológicos de São Paulo (ROSS; MOROZ, 1997) e do Paraná (SANTOS et al., 2006), identificam que, mesmo empregando a mesma metodologia, as condições citadas resultam na dificuldade de obtenção de parâmetros

morfométricos que possam caracterizar adequadamente o relevo, porque ficam na dependência do grau de conhecimento e experiência do mapeador, para delimitar áreas uniformes com relação aos materiais, as formas e os processos.

Com o apoio das novas tecnologias e buscando contribuir para a minimização das dificuldades citadas, Sampaio (2008) e Sampaio e Augustin (inédito) propuseram uma ferramenta metodológica denominada Índice de Concentração de Rugosidade (ICR), que tem por finalidade quantificar, classificar e delimitar unidades de relevo entendidas como padrões de rugosidade.

Sampaio e Augustin (inédito) destacam que esse método foi desenvolvido a partir do o uso dos Modelos Digitais de Elevação (MDE), bem como a aplicação do estimador de densidade por Kernel, ferramenta geoestatística presente na maioria dos SIG´s hoje disponíveis, porém, levando em consideração as ideias de Horton (1945). Propõem, assim, a delimitação do relevo a partir da análise dos padrões de distribuição espacial das declividades, das medidas indiretas da inclinação e do tamanho das vertentes, considerando seus valores no espaço tridimensional e não bidimensional, como ocorre na análise através dos perfis topográficos.

Desta forma, entendem que o ICR

diverge da análise pontual do relevo (pixel-a-pixel), ao considerar o padrão espacial de distribuição dos valores da declividade, porque esses valores medidos e distribuídos de forma contínua ou descontínua são avaliados conjuntamente e fornecem padrões morfológicos locais e regionais diferentes dos valores observados pontualmente (pixel), os quais podem localmente apresentar valores distintos do padrão no qual encontram-se inseridos. Isto se dá porque, dependendo da escala de análise ou da largura do pixel, todas as unidades de relevo de uma dada região, desde as predominantemente planas até aquelas com relevo dito escarpado, podem apresentar pontualmente áreas com valores de declividade elevados ou baixos, indicando localmente a presença de superfícies íngremes ou planas. (SAMPAIO; AUGUSTIN, inédito).

Para melhor compreensão do método, destacam que existem duas correntes metodológicas de mapeamento morfológico e geomorfológico que são mais utilizadas no Brasil com relação à análise morfométrica, baseadas em parâmetros bi e tridimensionais do relevo. A primeira corresponde àquela que usa os perfis longitudinais para a identificação da sinuosidade do relevo, sendo esta absoluta em uma direção entre dois interflúvios, e média para mais direções ou interflúvios, conforme Ross (1992). Neste caso, os parâmetros morfométricos são obtidos a partir da análise da relação entre as distâncias ou dimensões

interfluviais (DI) e o grau de entalhamento vertical (GE), apresentando valores variáveis sobre diferentes direções e extensões, conforme ilustrado na Fig. 8.

Figura 8 – Perfil topográfico hipotético das dimensões para a obtenção de parâmetros morfométricos por perfis topográficos.

Fonte: Sampaio e Augustin (inédito).

Esses autores demonstram também a extensão e a direção representadas nos perfis topográficos, resultando em diferentes concepções relativas ao padrão do relevo analisado, o que permite diferentes enquadramentos para uma mesma unidade de análise, conforme demonstra a Fig. 9.

A segunda corrente de mapeamento a partir de análise morfométrica corresponde às metodologias que utilizam a fotointerpretação

em que a quantidade e os limites das unidades delimitadas são diretamente condicionadas pela escala de análise (área de abrangência do mapeamento e escala de obtenção das imagens empregadas), bem como pelo nível de experiência do foto-intérprete e finalidade do estudo (SAMPAIO E AUGUSTIN, inédito).

Apesar das vantagens dessa corrente metodológica, ela inviabiliza, segundo os autyores, a identificação de unidades morfométricas em escala maior que um pixel com limites fixos, bem como a associação das mesmas a valores passíveis de emprego em estudos morfológicos e geomorfológicos comparativos ou matemáticos.

Figura 9 – Perfil topográfico esperado, quanto à complexidade de obtenção dos parâmetros morfométricos via perfis, em função da variabilidade espacial dos valores de GE e DI.

Fonte: Sampaio e Augustin (inédito, p. 5)

O método de Sampaio (2008), mesmo se enquadrando nesse grupo das análises tridimensionais, reduz a limitação citada ao possibilitar a aquisição de valores para representar unidades homogêneas de relevo porque corresponde, ao mesmo tempo, conforme Sampaio e Augustin (inédito), a um processo

de obtenção e de delimitação das unidades mapeadas menos subjetivo; de identificação de unidades geomorfológicas homogêneas no que se refere aos padrões morfométricos observados, representando grandezas maiores que partes da vertente como observado na classificação pontual pixel-a-pixel; de possibilidade de implementação automatizada via Sistema de Informações Geográficas (SIG). [...] e também, a incorporação destes quantitativos em modelos matemáticos ou estatísticos permitindo a inclusão do relevo como variável numérica.

A representação da metodologia do ICR, destacando o padrão dos valores de declividade observados em determinada área e a distribuição contínua das unidades espaciais com características morfológicas similares, pode ser observada na Fig. 10.

Dentre os estudos que utilizaram o método do ICR (SAMPAIO, 2008), na identificação de unidades morfológicas em diferentes escalas de análise, encontram-se os trabalhos de Sampaio e Augustin (2008), Sampaio (2009), Sousa e Sampaio (2010), Nascimento et al. (2010), Pereira Neto (2012), Lima e Augustin (2012), Silveira et al. (2012) e Fonseca (2010).

Sampaio e Augustin (inédito) destacam, ainda, os resultados satisfatórios e a demonstração da funcionalidade e potencialidade do método na compartimentação do relevo, com a identificação de unidades similares àquelas delimitadas via emprego da metodologia proposta por Ross (1992), por exemplo, enriquecendo, assim, a discussão sobre o tema no sentido de estabelecer valores morfométricos fixos às unidades de relevo, permitindo a

obtenção de forma padronizada, mais ágil e precisa via Sistema de Informação Geográfica (SIG).

Figura 10 – Perfil indicando variações locais nos valores de declividade em diferentes unidades morfológicas.

Fonte: Sampaio e Augustin (inédito, p. 8)

A esse respeito, Rocha e Kurtz (2001) e Granell-Pérez (2001), apud Machado e Torres (2012), chamam a atenção para o fato de que, na comparação de bacias hidrográficas de uma região, aquelas que apresentarem maiores valores de rugosidade do relevo serão as que apresentarão maiores riscos de sofrerem erosão por processos hídricos. Afirmam que esse índice torna-se adequado, então, para direcionar o uso potencial da terra com relação às suas características, uma vez que, de forma adimensional, indica possibilidade de ocorrência de erosão do terreno. A citada classificação estabelece quatro classes de valores crescentes de ICR: a primeira, de valores mais baixos correspondendo às áreas apropriadas para a agricultura; a segunda apropriada para pastagens/agropecuária; a terceira para pastagem/reflorestamento; e a quarta, dos valores mais altos, apropriada para reflorestamento. Silveira et al. (2012, p. 66) também reportam que essa proposta de mapeamento através do ICR “se mostrou eficaz, exequível e com grande aplicabilidade, além de ser uma alternativa viável e barata para dar subsídios aos trabalhos de mapeamento geomorfológico”, além do que, “a tentativa de estabelecer critérios com parâmetros fixos para mapeamentos geomorfológicos é importante para avançar na questão da subjetividade, uma vez que a identificação e delimitação das feições geomorfológicas é tradicionalmente feita por julgamentos de ordem qualitativa”.

Desta forma, para Sampaio e Augustin (inédito) a proposta do ICR possui caráter complementar às demais propostas de mapeamento morfométrico, podendo ser utilizada para

fins de identificação prévia de unidades morfológicas e morfométricas do relevo. Também pode servir de modelo quantitativo de comparação entre diferentes ambientes morfológicos, ou, ainda, como ferramenta complementar a identificação dos atuais índices de dissecação e coeficiente de rugosidade que se apresentam numa determina área.