ÍNDICE DE POSIÇÃO TOPOGRÁFICA (IPT) PARA CLASSIFICAÇÃO GEOMORFOMÉTRICA DAS FORMAS DE RELEVO NO ESTADO DO PARANÁ - BRASIL

Claudinei Taborda Silveira, Ricardo Michael Pinheiro Silveira

Resumo


A geomorfometria tem favorecido o tratamento quantitativo nos estudos e representação das formas do relevo, sobretudo a partir de parâmetros calculados de Modelos Digitais do Terreno (MDTs). Nessa perspectiva, o trabalho teve como objetivo realizar a classificação geomorfométrica automatizada das formas de relevo do Paraná, Brasil, por meio da aplicação do Índice de Posição Topográfica (IPT), seguido da avaliação de sua distribuição nas subunidades morfoesculturais do Mapa Geomorfológico do Paraná e análise da fidedignidade classificatória do método apoiado no reconhecimento de campo em cinco áreas amostrais distribuídas no território paranaense. O MDT com resolução de 20m, foi interpolado pelo método Topogrid da base planialtimétrica nas escalas 1:50.000 e 1:25.000. Conforme proposta aplicada, o IPT foi derivado da mensuração entre a diferença da elevação de um ponto central com a média da elevação do seu entorno a partir de um raio predeterminado. As dez formas de relevo resultantes são decorrentes da discretização amparada pelos valores de desvio padrão e da combinação de dois IPTs (um de detalhe, com janela circular de leitura com raio de 8 células, e outro generalizado com raio de 79 células). Os resultados demonstraram, numa perspectiva regional, que o emprego do IPT permitiu identificar arranjos distintos com padrões de formas de relevo predominantes que foram coincidentes com os limites pré-estabelecidos das subunidades morfoesculturais do estado. Na perspectiva local, as dez formas de relevo mapeadas foram condizentes com a realidade de campo em quatro recortes, sendo que um deles demonstrou limitação na representação do planalto de baixa declividade da região noroeste com as planícies, o que retrata a dificuldade da plena representação do relevo considerando os mesmos parâmetros indistintamente em todo o Paraná.


Palavras-chave


cartografia geomorfológica, mapeamento geomorfológico, relevo, IPT, relevo do Paraná

Texto completo:

ARTIGO AUTORIZAÇÃO

Referências


AB’SABER, A.N. Regiões de circundesnudação pós-cretácea, no Planalto Brasileiro. Boletim Paulista de Geografia, São Paulo, v. 1, p.1-21, 1949.

AB’SABER, A.N. O relevo brasileiro e seus problemas. In: Brasil -a terra e o homem, Org.: Aroldo de Azevedo. São Paulo: Companhia Editora Nacional. 1964

AB’SABER, A.N.; BIGARELLA, J.J. Considerações sobre a geomorfogênese da Serra do Mar no Paraná. Boletim Paranaense de Geografia, v. 4/5, p. 94-110, 1961.

ALMEIDA, F.F.M.; CARNEIRO, C.D.R. Origem e evolução da Serra do Mar. Revista Brasileira de Geociências, n.28, v.2, p.135-150, 1998.

BIGARELLA, J.J; BECKER, R.D; MATOS, D.J.; WERNER, A. A Serra do Mar e a porção oriental do Estado do Paraná: Um problema de segurança ambiental e nacional. Secretaria do Estado do Planejamento do Paraná: Curitiba. 1978.

BIGARELLA, J. J. Estruturação e origem das paisagens tropicais e subtropicais –volume 03. Florianópolis: Ed. da UFSC, 2003.

CHAGAS, C. S.; FERNANDES FILHO, E. I.; ROCHA, M. F.; CARVALHO JÚNIOR, W.; SOUZA NETO, N. C. Avaliação de modelos digitais de elevação para aplicação em um mapeamento digital de solos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.14, n.2, p.218-226, 2010.

CHORLEY, R.J.; MAIM, D.E.C.; POGORZELSKI, .H.A. A new standard for measuring drainage basin shape. American Journal of Science, v. 255., p. 138-14, 1957.

COSTA, R.C.; BUSS, M.D.; ROSA, R.O. Capítulo 2 –Geomorfologia. In: Levantamento de RecursosNaturais, Volume 35: folha SG.22 Curitiba, parte da folha SG.21 Asunción e folha SG.23 Iguape (Relatório técnico do extinto Projeto RADAMBRASIL), Org. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Rio de Janeiro, 2005.

DE REU, J.; BOURGEOISA, J.; BATSA, M.; ZWERTVAEGHERB, A.; GELORINIB, V.; SMEDTC, P.; CHUE, W.; ANTROPD, M.; MAEYERD, P.; FINKEB, P.; MEIRVENNEC, M.; VERNIERSB, J.; CROMBÉA, P. Application of the topographic position index to heterogeneous landscapes. Geomorphology, n. 186, p. 39-49, 2013.

DIKAU, R.; BRABB, E. E.; MARK, R. M. Landform Classification of New Mexico by Computer. Open File report 91-634. U.S. Geological Survey, 1991.

DIKAU, R.; BRABB, E. E.; MARK, R. K.; PIKE, R. J. Morphometric landform analysis of New Mexico. Zeitschrift fur Geomorphologie Supplementband. v. 101, p. 109-126, 1995.

DRAGUT, L; BLASCHKE, T. Automated classification of landform elements using object-based image analysis. Geomorphology, v. 81, p. 330–344, 2006.

EL-SHEIMY, N.; VALEO, C.; HABIB, A. Digital Terrain Modelling: Acquisition, Manipulation and Applications. Artech House, Inc., Norwood-Massachusetts. 2005.

ESRI. ArcGis: Arcmap e extensão Spatial Analyst. Versão 10.1. Environmental Systems Research Institute, 2010.

FIORI, A.P; GASPAR, L.A. Considerações sobre a estratigrafia do Grupo Açungui (Proterozóico Superior), Paraná, sul do Brasil. Bol. IG-USP, Sér. Cient., n. 24, p. 1-19, 1993.

GROHMANN, C.H.; RICCOMINI, C.; STEINER, S.S. Aplicações dos modelos de elevação SRTM em geomorfologia. Revista Geografia Acadêmica, v.2 n.2, p. 73-83, 2008.

GOMES, S.M.A; SILVEIRA, C.T.; SILVEIRA, R.M.P. Compartimentação geomorfométrica de unidades de relevo das cartas mi 2726-4 e Mi 2820-2 -estado do Paraná. In: Anais do XI Simpósio Nacional de Geomorfologia, Maringá -PR, 2016.

HENGL, T. Pedometric mapping: bridging the gaps between conventional and pedometric approaches. Wageningen University, Enschede, 2003. 233p. PhD thesis.

HORN, B. K. P. Hill shading and the reflectance map. Proceedings of the IEEE, v.69, n.1, p.14-47, 1981.

IPPOLITI, G. A.; COSTA, L.M.; SCHAEFER, C. E .G. R.; FERNANDES FILHO, E. I.; GAGGERO, M. R.; SOUZA, E. Análise digital do terreno: ferramenta na identificação de pedoformas em microbacia na região de “Mar de Morros” (MG). Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.29, p.269-276, 2005.

IWAHASHI, J.; PIKE, R. J. Automated classifications of topography from DEMs by an unsupervised nested-means algorithm and a three-part geometric signature. Geomorphology, v. 86, p. 409-440, 2007.

JASIEWICZ, J.; STEPINSKI, T. F. Geomorphons a Pattern Recognition Approach to Classification and Mapping of Landforms. Geomorphology, v. 182, p. 147–156, 2013.

JULESZ, B. Textons, the Elements of Texture Perception, and Their Interactions. Nature. v. 290. p. 91-97, 1981.

JULESZ, B. A Brief Outline of the Texton Theory of Human Vision. Trends in Neuroscience, v. 7, p. 41-45, 1984.

KLINGSEISEN, B.; METTERNICHT, G.; PAULUS, G. Geomorphometric landscape analysis using a semi-automated GIS-approach. Environmental Modelling & Software xx, p. 1-13, 2007.

LANGE FILHO, G.; SILVEIRA, C. T. da. Mapeamento geomorfométrico da bacia hidrográfica do Zendron, Blumenau -SC. Revista Equador, v.4, n.3. ed. esp. 2, p. 854-863, 2015.

LANGE FILHO, G. Caracterização e mapeamento dos modelados padrões e formas de relevo simbolizadas da bacia hidrográfica do ribeirão Itoupava, Blumenau –SC. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Paraná (Programa de Pós-Graduação em Geografia). Curitiba, 2016. 131 p.

LI, Z.; ZHU, Q.; GOLD, C. Digital Terrain Modeling: Principles and Methodology. Boca Raton: CRC Press, 2005.

LIAO, W. H. Region Description Using Extended LocalTernary Patterns. 20th International Conference on Pattern Recognition, p. 1003–1006, 2010.

MACMILLAN, R. A.; PETTAPIECE, W. W.; NOLAN, S.C.; GODDARD, T. W. A generic procedure for automatically segmenting landforms into landform elements using DEMs, heuristic rules and fuzzy logic. Fuzzy Sets and Systems 113, p. 81–109, 2000.

MACMILLAN, R. A.; SHARY, P. A. Landform and landform elements ingeomorphometry. In: HENGL, T.; REUTER, H. I. (eds.) Geomorphometry -Concepts, Software, Applications, Series Developments in Soil Science vol. 33, Amsterdam: Elsevier, p. 227-254, 2009.

MAACK, R. Geografia Física do Estado do Paraná. Curitiba: Banco de Desenvolvimento do Estado do Paraná, Universidade Federal do Paraná e Instituto de Geologia e Pesquisas Tecnológicas, 1968.

MARK, D. M., SMITH, B. A science of topography: from qualitative ontology to digital representations. In: Bishop, M.P., Shroder, J.F.(Eds.), Geographic Information Science and Mountain Geomorphology. Springer–Praxis, Chichester, England, p. 75–97, 2004.

MARTINONI, D. Models and experiments for quality handling in digital terrain modelling. Ph.D. Thesis. University of Zürich, 2002.

MIHAI, N. Geomorphometric techniques for landform analysis for pedologic characterization of terrain. Annals of the University of Craiova –Agriculture, Montanology, Cadastre Series. Vol. XLII-2012/1, p. 454-460, 2012.

MILANI, E.J.; MELO, J.H.G.; SOUZA, P.A.; FERNANDES, L.A.; FRANÇA, A.B. Bacia do Paraná. Boletim de Geociências da Petrobras, v.15. n.2, p. 265-287, 2007.

MINEROPAR –MINERAIS DO PARANÁ S.A. O Grupo Serra Geral no Estado do Paraná -Mapeamento Geológico das cartas 1:250.000 de Guaíra, Cascavel, Campo Mourão, Foz do Iguaçu, Guaraniaçu, Guarapuava Pato Branco e Clevelândia. Curitiba: volume 1 -texto e volume 2 -anexos, 2013.

MOORE, I. D.; GRAYSON, R. B.; LADSON, A. R. Digital terrain modeling: a review of hydrological, geomorphological, and biological applications. Hydrological Processes. v.5, n.1, p.3-30, 1991.

NASCIMENTO, E.R.; SALAMUNI, E.; QUEIROZ, G.L.; SILVA, P.A.H.; FIORI, A.P. Evidências de determinação morfotectônica e neotectônica no relevo da Serra do Mar no estado do Paraná. Revista Brasileira de Geomorfologia, v.14, n.3, p. 287-299, 2013.

NEUMAN, G. Classificação de unidades morfológicas por análise digital do relevo na porção sudeste do Paraná. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Paraná (Programa de Pós-Graduação em Geografia). Curitiba, 2017.

PENNOCK, D. J. Terrain attributes, landform segmentation, and soil redistribution. Soil and Tillage Research, v.69, n. 1-2, p.15-26, 2003.

PIKE, R. J. Geomorphometry —diversity in quantitative surface analysis. Progress in Physical Geography. v. 24, n. 1, p. 1-20, 2000.

PIKE, R. J.; EVANS, I., HENGL, T. Geomorphometry: A Brief Guide. In: HENGL, T.; REUTER, H. I. (eds.) Geomorphometry -Concepts, Software, Applications, Series Developments in Soil Science. Amsterdam: Elsevier, v. 33, p. 3-30, 2009.

REUTER, H. I. ArcGis Geomorphometry Toolbox: Version 1.0.2. Gisxperts GBR, Germany, 2009.

ROBAINA, L.E.S; TRENTIN, R.; LAURENT, F. Compartimentação do estado do Rio Grande do Sul, Brasil, através do uso de geomorphons obtidos em classificaçãotopográfica automatizada. Revista Brasileira de Geomorfologia, São Paulo, v.17, n.2, p.287-298, 2016.

ROMSTAD, B. Improving relief classification with contextual merging. Proceedings of ScanGIS'2001 —The 8th Scandinavian Research Conference on Geographical Information Science. Ås, Norway, p. 3-13, 2001.

SAADAT, H.; BONNELL, R.; SHARIFI, F.; MEHUYS, G.; NAMDAR, M.; ALE-EBRAHIM, S. Landform classification from a digital elevation model and satellite imagery. Geomorphology, v. 100, p. 453-464, 2008.

SAMPAIO,T.V.M. AUGUSTIN, C.H.R.R. Índice de Concentração da Rugosidade: uma nova proposta metodológica para o mapeamento e quantificação da dissecação do relevo como subsídio a cartografia geomorfológica. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 15, n. 1, p. 47-60, 2014.

SANTOS, L.J.C.; OKA-FIORI, C.; CANALI, N.E.; FIORI, A.P.; SILVEIRA, C.T.; SILVA, J.M.F.; ROSS, J.L.S. Mapeamento geomorfológico do Estado do Paraná. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 7, n. 2, p. 3-12, 2006.

SCHMIDT, J.; DIKAU, R. Extracting geomorphometric attributes and objects from digital elevation models —semantics, methods, future needs. In: DIKAU, R.; SAURER, H. (Eds.), GIS for Earth Surface Systems -Analysis and Modelling of the Natural Environment. p. 153-173, 1999.

SHARY, P. A.; SHARAYA, L. S.; MITUSOV, A. V. Fundamental quantitative methods of land surface analysis. Geoderma, v.107, n.1-2, p.1-32, 2002.

SILVEIRA, C.T. Análise digital do relevo na predição de unidades preliminares de mapeamento de solos: integração de atributos topográficos em sistemas de informações geográficas e redes neurais artificiais. Tese de doutorado. Universidade Federal do Paraná (Programa de Pós-Graduação em Geografia). Curitiba. 2010. 152 p.

SILVEIRA, R.M.P. Análise digital do relevo como apoio para a cartografia geomorfológica da porção central da Serra do Mar Paranaense. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Paraná (Programa de Pós-Graduação em Geografia). Curitiba, 2015. 123 p.

SILVEIRA, R.M.P.; SILVEIRA, C.T. Clasificación morfológica del relieve uruguayo basada em modelos digitales de elevación y técnicas morfométricas. Geografía y Sistemas de Información Geográfica. (GESIG-UNLU, Luján). Año 6, N° 6, Sección I: 19-36, 2014.

SILVEIRA, R.M.P.; SILVEIRA, C.T.; OKA-FIORI, C. Emprego de técnicas de inferência espacial para identificação de unidades de relevo apoiado em atributos topográficos e árvore de decisão. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 15, nº 1, 87-101, 2014.

SILVEIRA, R. M. P.; SILVEIRA, C. T. Classificação hierárquica automatizadade formas do relevo no estado do Paraná apoiada na modelagem digital do terreno. Revista Brasileira de Geografia Física, v. 08, n. 05, p. 1509-1523, 2015a.

SILVEIRA, R. M. P.; SILVEIRA, C. T. Análise comparativa entre Modelos Digitais de Elevação com distintas características de processamento e aquisição. Boletim de Geografia, Maringá, v. 33, número especial, p. 106-121, 2015b.

SILVEIRA, R. M. P.; SILVEIRA, C. T. Análise digital do relevo aplicada à cartografia geomorfológica da porção central da Serra do Mar Paranaense. Revista Brasileira de Geomorfologia , v. 17, nº 4, 615-629, 2016.

SIRTOLI, A. E.; SILVEIRA, C. T.; MONTOVANI, L. E.; SIRTOLI, A. R. A.; OKA-FIORI, C. Atributos do relevo derivados de modelo digital de elevação e suas relações com solos. Scientia agraria, v.9, n.3, p.317-329, 2008.

SPEIGHT, J. G. Parametric description of land form. In: G. A. Stewart (Ed.), Land evaluation, p. 239-250. Australia: Macmillan, 1968.TAGIL, S.; JENNESS, J. GIS-Based Automated Landform Classification and Topographic, Landcover and Geologic Attributes of Landforms Around the Yazoren Polje, Turkey. Journal of Applied Sciences, n. 8 v. 6, p. 910-921, 2008.

TINÓS, T.M.; FERREIRA, V.V.; RIEDEL, P.S.; ZAINE, J.E. Aplicação e avaliação de metodologia de classificação automática de padrões de formas semelhantes do relevo. Revista Brasileira de Geomorfologia, v.15, n.3, p.353-370, 2014.

TRENTIN, R.; ROBAINA, L. E. S.; SILVEIRA, C. T. Compartimentação geomorfométrica da bacia Hidrográfica do rio Itú/RS. Revista Brasileira de Geomorfologia, v.16, n.2, p.219-237, 2015.

TRICART, J. Principes et méthodes de la géomorphologie. Paris: Masson Ed., 201p., 1965.TOBLER, W. R. The development of analytical cartography —a personal note. Cartography and Geographic Information Science. n.27, v. 3, p.189-194, 2000.

VALERIANO, M.M. Modelo digital de elevação com dados SRTM disponíveis para a América do Sul. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, p. 1-72, 2004.

VASCONCELOS. V.; CARVALHO JÚNIOR, O. A.; MARTINS, E. S. COUTO JUNIOR, A. F.;GUIMARÃES, R. F.; GOMES, R. A. T. Sistema de classificação geomorfométrica baseado em uma arquitetura sequencial em duas etapas: árvore de decisão e classificador espectral, no Parque Nacional Serra da Canastra. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 13,n. 2, p. 171-186, 2012.

WEISS, A. Topographic Position and Landforms Analysis. Poster presentation, ESRI User Conference, San Diego, CA, 2001.

WILSON, J. P. Digital terrain modelling. Geomorphology, 137, p.107–121, 2012.

WILSON, J. P.; GALLANT, J. C. (eds.). Terrain analysis: principles and applications. New York: John Wiley & Sons, p.1-27, 2000.

WOOD, J. The geomorphological characterisation of digital elevation models. Leicester, UK, 1996. 185p. PhD Thesis -University of Leicester. Disponível em: http://www.soi.city.ac.uk/~jwo/phd.

ZHOU, Q.; LEES, B.; TANG, G. (eds.). Advances in Digital Terrain Analysis. Series: Lecture Notes in Geoinformation and Cartography. Berlim: Springer-Verlag, 2008




DOI: http://dx.doi.org/10.5380/raega.v41i0.51674

Direitos autorais 2017 Raega - O Espaço Geográfico em Análise

_____________________________________________

ISSN (IMPRESSO) 1516-4136 até 2008

ISSN (ELETRÔNICO) 2177-2738 a partir de 2009