Metodologia aplicada

O indicador de linha de costa usado nesta tese corresponde a uma curva de nível de altura equivalente a mais elevada HWL, registrada nas tábuas de marés previstas, publicadas pela DHN (Diretoria de Hidrografia Nacional), da Marinha do Brasil, referentes aos últimos vinte anos, acrescida do run-up das ondas. No estudo de caso realizado na praia de Sauaçui, os dados de maré referem-se ao porto da cidade de Maceió, Alagoas e nos estudos de caso das praias de Japaratinga, os dados de maré referem-se ao porto de Suape, no Estado de Pernambuco. Esses portos foram selecionados por estarem mais próximos das respectivas áreas de estudo.

As marcas físicas de um indicador definido dessa forma, necessariamente, não estarão presentes na praia, pois a HWL de máxima elevação pode ter ocorrido em um passado não muito próximo. Por isso, o uso da metodologia que aqui se propõe requer uma técnica apropriada para correlacionar os referenciais verticais das marés (NR) e do GPS (elipsóide). Uma vez estabelecida essa correlação poder-se-á reduzir as alturas dos perfis de praia gerados pelo GPS para o referencial de nível das marés e reproduzir modelos de elevação digital das faces de praia que sirvam para simular o movimento do mar sobre o continente. Como ocorre em quaisquer outros estudos que envolvam posicionamentos geográficos, é necessário especificar o elipsóide usado como referência, uma vez que as coordenadas de um mesmo local da Terra variam com o modelo elipsoidal adotado. O detalhamento da metodologia usada para localizar e monitorar as linhas de costa será mostrado no capítulo 2.

1.5.3 Equipamentos

Tanto nas etapas de georreferenciamento dos marcos de apoio como nos levantamentos dos perfis de praia foram utilizados receiveres geodésicos de dupla freqüência, com precisão nominal horizontal de 5mm ± 1ppm e vertical entre 2 e 3 cm, da marca Rascal. Estes permitem determinar o tempo e reconstituir os sinais das portadoras L1 e L2 e o processamento dos códigos armazenados pelo receiver dos sinais do GPS foram efetuados nos programas de processamento Grafinav e Grafinet. Os marcos de apoio implantados nas áreas de estudo foram edificados em concreto armado e equipados com um dispositivo de centragem forçada para melhorar a estabilidade da antena do receiver. Esse dispositivo consiste em um conjunto formado por uma chapa de aço inox, com um parafuso para fixação da antena do GPS fixado na extremidade superior do pilar de concreto, em conformidade com os padrões dos marcos da rede do SGB (Sistema Geodésico Brasileiro). Figura 3.

Figura 3. Detalhe mostrando o dispositivo de centragem forçada afixado na extremidade do pilar de concreto.

Para facilitar o deslocamento da antena receptora foi desenvolvido o protótipo de um veículo não motorizado, com estrutura similar a de um carro de mão, sobre a qual foi adaptado um sistema com apoio tri articulado para fixação do bastão da antena do GPS (maiores detalhes no capítulo 2). Esse sistema faculta ao bastão um movimento pendular, que o mantêm na direção vertical durante o deslocamento do veículo e foi projetado de modo que a extremidade inferior desse bastão aponte aproximadamente para o eixo do veículo, durante o seu deslocamento. Dessa forma, o bastão permanece na vertical e a antena permanece eqüidistante ao solo, ainda que o operador seja substituído por outro de altura não muito diferente.

O levantamento dos perfis de controle deveria ser efetuado, preferencialmente, através de nivelamento trigonométrico, devido à melhor precisão. Entretanto, em virtude da disponibilidade do equipamento, efetuou-se nivelamento e contra nivelamento geométrico, com um nível automático da marca Pentax, modelo AFL 280 cujas especificações indicam erro médio de ± 1,5 mm por km em nivelamento duplo.

Capítulo 2

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Methodology for location of shorelines using positioning three-dimensional for GPS: a case study at Sauaçui beach, Northeast Brazil

Rocha, C. P.; Araújo, T. C. M.; Mendonça, J. B., 2008. Methodology for location of shorelines using the 3D-GPS positioning: a case study at Sauaçui beach, Northeast Brazil. Journal of Coastal Research, 25(0), 000-000. ISSN 0749-0208. DOI 10.2112/08-1108.1 (disponível apenas após impressão em julho).

ABSTRACT

Many research studies have tried to improve the techniques for effective control of changes in coastal spaces caused by natural and/or human-induced phenomena. Such alterations modify the capacity for natural regeneration of beaches, and due to the growing population in these areas coastal management must pay close attention to the subject. The method used in this study of case at Sauaçui Beach establishes a Terrestrial Digital Model (TDM) using topographic software fed by a geo-referenced data bank generated by three-dimensional GPS whose vertical coordinates are referred to tidal datum. The GPS technology can be used the accommodation dynamic of the Earth’s crust of tectonic displacements. This method is able to identify the level curve equivalent to the maximum elevation of the wave run-up line, as well as the position of the water-line, during any stage of tidal elevation through curves of higher or lower levels of elevation, depending on the specific need of the study. Besides determiner a base line for future observations in the Sauaçui Beach, that study allows it is to evaluate the occurrence of alterations in the volume of sediments at the Beach through the difference among the generated land surfaces during different periods of time, as well as the risk of substantial variations in the shoreline position caused by eventual sea level changes.

ADDITIONAL INDEX WORD: Identification of shorelines, HWL; Datum; Vertical data; Run- up; Ellipsoid, Geoid; Brazil.

INTRODUCTION

The shoreline is one of the most dynamic geomorphologic features on the planet. Its determination and monitoring represents valuable assets to the conservation of the coastal environment which is necessary to the free movement of the tides. Shoreline erosion usually occurs as a result of a combination of natural factors, such as storms, marine currents and beach geomorphology, but also through alterations induced by human activities, such as costal explosions, deforestation and engineering activities. Due to the dynamics of shoreline accommodation and its multiplicity of indicators, the comparison of results obtained in this area of knowledge usually is not clear. MOORE et al.(2006), MORTON and SPEED (1998), PAJAK and LEATHERMAN (2002), PARKER (2003),RUGGIERO et al.(2001),andZHANG et al. (2002), cited or used various indicators of shorelines, such as beach crest, wave run-up lines, Mean High Water (MHW) and High Water-line (HWL). Some indicators of water-lines have specific applications,

as in the case of MHW and BHW (Bass High Water), which in some countries are used a base for construction of nautical letters, while in others these are seasonal and/or discontinuous according to the geomorphologic characteristics of the beaches, such as run-up line and beach crests.

When it comes to coastal management, it is necessary to limit the shore zone in need of protection to guarantee the survival of some marine species and also to avoid any patrimonial damage. To assure the space needed to the free movement of the tides, it is necessary to take into account the maximum level reached by the sea in a certain period of time, as well as the historical analysis of the shoreline tendencies in the study area.

Since the 1970's it has been argued that coastal management need of a standard technical manual for coastal surveys because due to discrepancies in the map results produced by different sources (LEATHERMAN, 2003). In the mean time, many researchers have argued about the efficiency of techniques locating and monitoring shorelines. Thus, the objective of this study was to determine the shoreline with a precision compatible with the needs of coastal management using an unbiased data bank generated built through GPS and also employing a unequivocal indicator for geographical positioning, based on the highest HWL of the last 20 years adding the wave run-up.