6.3 Gluing-Agreeing2 Algorithm
6.3.1 Number of Tuples
O reconhecimento dos movimentos de massa a partir de técnicas de sensoriamento remoto consiste em procedimentos que buscam a identificação de elementos associados à ocorrência de cada fenômeno, podendo fazer uso de diferentes técnicas, a saber: fotointerpretação de imagens provenientes de aerolevantamentos e satélites, interpretação de pares estereoscópicos ou de modelos digitais de elevação acoplados e processamento digital de imagens orbitais.
Apesar da evolução tecnológica experimentada nas últimas décadas, a simplicidade do processo de identificação de feições através de imagens aéreas continua sendo a principal forma de exploração de eventos passados (Guzzetti et al., 2012). Essa extensiva utilização (Singhroy, 2005) é fruto de uma série de condicionantes, dentre as quais pode-se destacar (Guzzetti et al., 2012): (i) existência de um grande acervo de fotos em instituições governamentais, nas mais diferentes escalas e períodos temporais, (ii) é um processo analógico de baixo custo de aquisição, (iii) o exagero vertical proporcionado por pares estereoscópicos promove uma amplificação dos sinais
36 deixados e (iv) é uma metodologia de reconhecido potencial em muitos trabalhos (Soeters & van Westen, 1996).
As principais informações extraídas das imagens durante a identificação e a alocação das cicatrizes estão relacionadas às análises combinadas entre textura, conformação, localização, padrão, tonalidade e cor, correlacionadas intimamente com alterações morfológicas e mudanças nos padrões de vegetação e nas condições de drenagem. A morfologia é favorecida pela utilização de exageros verticais e constitui, em muitos casos, uma das melhores fontes de informação. Assim, a presença de formas características do movimento, com quebras abruptas na continuidade da encosta e com a presença de concavidade e convexidade fomentam evidências de ocorrência. Nessa ocasião, diferentes modelos texturais podem reforçar a percepção do operador, principalmente quando fornecem índicos de uma provável rugosidade na zona de acumulação, quando comparada à superfície de depleção.
As variações encontradas nos padrões de drenagem e na distribuição da vegetação são mais facilmente identificadas por alterações texturais e mudanças de tonalidade ou de cor. A localização do fenômeno em investigação, permite também, a partir de um conhecimento prévio da área, auxiliar a identificação das cicatrizes, principalmente quando avaliada em conjunto com as características locais.
De forma generalizada, algumas analogias entre as “assinaturas” de instabilidade e as características fotogramétricas são expostas na Tabela 4.2. Para informações mais detalhadas sobre o assunto, inclusive no que diz respeito à interpretação das peculiaridades de cada tipo de movimento, consultar Soeters & van Westen (1996). Em vista do apresentado na Tabela 4.2, pode-se concluir que o reconhecimento das feições características dos movimentos de massa com o apoio de fotointerpretação de pares estereoscópicos não constitui um procedimento trivial, sendo sujeito a erros, uma vez que apresenta bases empíricas extremamente condicionadas à experiência e treino do interprete (Malamud et al., 2004). É uma abordagem entediante e subjetiva, sendo ideal, conforme apresentado por Galli et al. (2008), a utilização de mais de um operador para o mesmo conjunto de cicatrizes mapeadas, com o intuito de minimizar os erros de interpretação.
37 Tabela 4.2 – Parâmetros fotogramétricos derivados de padrões morfológicos, de vegetação e de drenagem característicos de instabilizações de vertente (modificado de Soeters & van Westen, 1996).
Características do Terreno Relação com a
Instabilidade Características Fotogramétricas M o rf o lo gia
Inclinação côncava/convexa Superfície de ruptura/depósito Anomalias côncavas/convexas
no modelo estereoscópico
Morfologia em degraus Escorregamento retrogressivo Vertente em degraus
Escarpa semicircular a montante
Parte superior do movimento com afloramento da superfície de ruptura
Escarpa em tons claros associada com pequenos lineamentos ligeiramente curvos Morfologia irregular e ondulada
(hummocky) da vertente
Microrrelevo associado a movimentos rasos e pequenos deslizamentos retrogressivos
Textura superficial grosseira contrastando com textura suave ao redor
Vales preenchidos com fundo ligeiramente convexo, onde as formas em "v" são comuns
Depósitos de movimentos de massa derivados de corridas
Anomalias na morfologia dos vales, frequentemente de forma lobada e com padrão de fluxo no corpo
Facetas em aclive na vertente Movimento rotacional
Depressões ovais e alongadas com condições de drenagens imperfeitas
Veg
et
ação
Clareiras na vegetação de escarpas íngremes, coincidindo com a morfologia do movimento
Ausência de vegetação na superfície de ruptura ou nos degraus ao longo do corpo do movimento
Áreas alongadas em tons claros na coroa do movimento ou ao longo do corpo
Clareiras lineares e irregulares ao longo da vertente
Superfícies de deslizamento translacionais, trajetórias de corridas e avalanches
Áreas desnudas mostrando tonalidades claras,
frequentemente com padrões lineares na direção do movimento Vegetação desordenada, interrompida e parcialmente morta Deslizamento de blocos e movimentos diferenciais no corpo
Tons de cinza irregulares, por vezes manchados
Vegetação diferenciada associada às mudanças nas
condições de drenagem
Drenagem estagnada devido a faces em aclive (back-tilting
blocks), infiltração no lóbulo
frontal e condições diferenciadas no corpo
Diferentes padrões de tonalidade associados com anomalias morfológicas no modelo estereoscópico D ren ag em
Áreas com drenagem estagnada
Reentrâncias, facetas em aclive (back-tilting blocks) e relevo ondulada (hummocky) ao longo do movimento
Diferentes tonalidades com regiões escuras indicando as áreas úmidas
Infiltração e afloramento d’água
Nascentes ao longo do lóbulo frontal e em lugares onde o plano de ruptura aflora
Manchas escuras, por vezes, ligeiramente curvas e realçadas por uma vegetação diferenciada Interrupção das linhas de
drenagem
Anomalias de drenagem causadas pela ruptura da encosta
Linha de drenagem quebrada abruptamente na vertente
Padrões de drenagem anômalos
Córregos curvos em torno do lóbulo frontal ou ao longo de ambos os lados do corpo do movimento
Padrão de drenagem curvo a montante com sedimentação
Outros pontos que podem interferir na qualidade do inventário executado por fotointerpretação dizem respeito às seguintes observações (Guzzetti et al., 2002; Wills & McCrink, 2002; Guzzetti et al., 2012): (i) complexidade do ambiente mapeado, (ii)
38 idade dos movimentos identificados, (iii) densidade e altura da cobertura vegetal existente, (iv) modificações antrópicas do ambiente, (v) escala das imagens interpretadas, (vi) qualidade dos estetoscópios utilizados, (vii) tempo despendido na operação, (viii) experiência do técnico responsável e (ix) validação das cicatrizes cartografadas. Rogers & Doyle (2003) acrescentam ainda a interferência ocasionada pela relação entre luz e sombra na fotografia, fruto do ângulo de incidência solar durante a coleta das imagens (Figura 4.4).
Figura 4.4 - A fotografia "A" foi tirada em 1946 contra a luz. A fotografia "B" foi tirada em 1984 com o sol brilhando diretamente sobre a encosta, sendo que, em 1983, 5 dos 8 movimento visualizados na fotografia "A" foram reativados (Rogers & Doyle, 2003).
Apesar do extensivo uso das imagem obtidas por meio de aerolevantamentos, nas últimas décadas as técnicas de sensoriamento remoto evoluiram substancialmente, principalmente no que diz respeito à aquisição de dados e informações através de plataformas orbitais. Segundo van Westen et al. (2006), embasado por essa evolução, duas abordagens podem ser utilizadas no decurso da produção dos mapas de inventário. A primeira refere-se à utilização das diferenças espectrais entre os alvos, obtidas por sistemas de média resolução (LANDSAT, SPOT, IRS-1, ASTER), com o intuito de identificar eventos ainda não recobertos pela vegetação. Florenzano (2008) apresenta para os satélites LANDSAT 5 e LANDSAT 7 a composição colorida RGB nas bandas
39 3, 4 e 5 para identificar cicatrizes de escorregamento7. Pedrosa (2013), fazendo uso da tecnologia RapidEYE nas bandas R(1), G(5) e B(2), ampliou a percepção das variações topográficas existentes no terreno, favorecendo a identificação dos processos em encostas.
A segunda abordagem refere-se à interpretação de imagens estereoscópicas obtidas por sistemas de alta resolução, como, por exemplo, IKONOS ou Quickbird, ainda capazes de gerar modelos digitais de elevação. De acordo Singhroy (2009), recentes estudos têm demonstrado que a aquisição de imagens de alta resolução apresenta um eficiente custo quando comparada à obtenção de fotografias áreas destinadas ao detalhamento de grandes áreas. Ainda, o Radar Interferométrico de Abertura Sintética (InSAR) vem ganhando importância como mecanismo de obtenção de dados topográficos de forma rápida e acurada (ERS, ENVISAT, RADARSAT), sendo utilizado, mais recentemente, no levantamento de informações a respeito dos movimentos de massa (van Westen et
al., 2006).
Independentemente da técnica de sensoriamento remoto adotada durante a elaboração dos mapas de inventário, divergências e classificações incorretas são esperadas, em maior ou menor grau. Isso fica claro quando são observados trabalhos vinculados à comparação dos diversos procedimentos apresentados (Van Den Eeckhaut et al., 2005). A análise executada em Taiwan por Liu & Woing (1999), demostrou que o sensor SPOT, com resolução espacial de 6,25 metros, conseguiu captar pouco mais de 40% das dos movimentos identificados a partir de fotografias aéreas, sendo que 70% das áreas cartografadas foram classificadas incorretamente.