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Título: Classificação e fragmentação das formas de terreno na análise do relevo tropical
Autor(es): Souza, Vinicius Vasconcelos de
Orientador(es): Martins, Éder de Souza
Coorientador(es): Carvalho Júnior, Osmar Abílio de
Assunto: Curvaturas
Relevo - análise
Geomorfometria
Data de publicação: 8-Fev-2017
Referência: SOUZA, Vinicius Vasconcelos de. Classificação e fragmentação das formas de terreno na análise do relevo tropical. 2016. xix, 127 f., il. Tese (Doutorado em Geografia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Resumo: Relevos tropicais desenvolvem superfícies de aplainamento que podem remontar ao início do Terciário, cujo desenvolvimento é caracterizado pela evolução de etchplanos em paleoclima mais quente e úmido e posterior denudação e dissecação, tornando a paisagem mais heterogênea e fragmentada. O desafio recorrente para a Geomorfometria é modelar relevos suaves de baixa amplitude a partir de Modelo Digital de Elevação (MDE). Assim, o objetivo desse trabalho foi desenvolver uma abordagem de classificação de Formas de Terreno e de fragmentação para avaliar a evolução tropical por etchplanação. A área de estudo localiza-se na Faixa Brasília de Dobramentos, caracterizada por Planaltos Retocados, Planaltos Dissecados e Depressões Cársticas em diferentes estágios denudação. Inicialmente, a classificação das Formas de Terreno foi realizada na bacia de referência do Rio Jardim com as seguintes etapas: (1) obtenção das curvaturas longitudinal, transversal, mínima e máxima a partir de MDE; (2) criação uma assinatura geométrica a partir dessas curvaturas; (3) aplicação dos processamentos digitais sequenciais Mínimum Noise Fraction e Purity Pixel Index para reconhecer e selecionar as assinaturas geométricas; (4) classificação sequencial por similaridade, utilizando o Spectral Correlation Mapper (SCM) e a Mínima Distância (MD). A identificação das assinaturas geométricas evidenciou a existência de curvas formato de “U” (U-Type) e de “N” (N-Type). Os resultados dessa classificação podem ser divididos em três níveis de detalhe: (1) nível simples com três classes (convexo, transicional e côncavo); (2) nível intermediário com as mesmas três classes, mas em padrões diferentes (N-Type e U-Type), totalizando 6 classes; (3) nível mais detalhado com 12 classes. A classificação dentro da bacia do Rio Jardim mostra o contexto das vertentes assimétricas, canais e cabeceiras de drenagem em diferentes níveis de dissecação e interflúvios bem delimitados. Aplicação do procedimento foi realizado no contexto regional que considera 7 compartimentos geomorfológicos: Planalto Retocado do Paranoá (PRP), Planalto Retocado Bambuí-Canastra (PRBC), Planalto Dissecado Araxá-Canastra (PDAC), Planalto Dissecado Paranoá-Canastra (PDPC), Depressão Cárstica Vazante-Bambuí (DCVB), Depressão Cárstica Paranoá-Canastra (DCPC), Depressão Cárstica Paranoá-Bambuí (DCPB). Na abordagem regional a classificação utilizou apenas a MD, visando individualizar uma assinatura única das formas planas, considerada a matriz para o estudo da fragmentação do relevo e sua correlação com o processo de etchplanação. Assim, foram classificadas 7 Formas de Terreno (HiCx, LoCx, Pl, Cx-Cc, Cc-Cx, LoCc, HiCc) correlacionadas, respectivamente, aos relevos: residuais, residuais/denudados, denudados, denudados/dissecados/depositados, dissecados/depositados e dissecados. A organização dessas Formas de Terreno é medida, primeiramente, por compartimento, considerando a Frequência (Fr), Número de Patches (NP) e Proporção de Patches (PP). Os valores desses parâmetros variam de acordo com o estágio de denudação do compartimento que está intimamente relacionado com o balanço entre as formas convexas, côncavas e planas. A partir da Fr e da PP foi gerado o Índice Geomorfométrico de Denudação (IGD), considerando a relação entre relevos convexos e côncavos e entre relevos planos e côncavos, tanto para Frequência (IGDf), quanto para a Proporção de Patches (IGDn). Também foi analisada a diferença dos valores entre PP e Fr, que mostra a fragmentação de uma mesma classe de Formas de Terreno em diferentes compartimentos. As Formas de Terreno também foram medidas por métricas de tamanho do patch (MPS e PSSD), tamanho do contorno do patch (MPE), de complexidade (MPAR), de diversidade (SHDI) e de densidade (PD e ED). Análise de Principais Componentes (ACP) apresenta que as métricas de densidade determinaram Planaltos Dissecados, as métricas de tamanho determinaram Planaltos Retocados e a métrica de diversidade determinaram Depressões Cársticas. A dinâmica do relevo avaliada pela as métricas e auxiliada pelas as informações pedológicas, litológicas e geomorfológicas dos compartimentos possibilitou a classificação dos estágios de etchplanação: Etchplano Mantado levemente dissecado (PRP), Etchplano Mantado dissecado (PRBC) Etchplano Parcialmente Denudado (PDAC), Etchplano Denudado (PDPC e DCVB), Etchplano Coberto (DCPC) e Etchplano Coberto/Exumado (DCPB).
Abstract: Tropical reliefs develop planning surfaces that can be traced back to the beginning of Tertiary. Etchplanation proccess is characterized by the evolution of etchplains in paleoclimate wetter and warmer, influencing denudation and desiccation, consequently, fragmenting the landscape. Considering the planning surfaces, the applicant challenge for Geomorphometry is to model plain landforms from Digital Elevation Model (DEM). The objective of this work was to develop a landform classification and fragmentation approach to assess the evolution of tropical relief by etchplanation. The study area is located in Brasilia Fold Belt, characterized by Retouched Plateaus, Dissected Plateaus, and Karst Depressions at different stages of differential denudation. Initially, the classification of landforms was held in Jardim River Basin with the following steps: (1) obtaining the longitudinal, cross-section, minimum and maximum curvatures from DEM; (2) creating a geometric signature from these curvatures; (3) application of the sequential digital processing Minimum Noise Fraction and Pixel Purity Index to recognize and select the geometric signatures; (4) sequential classification using similarity by Spectral Correlation Mapper (SCM) and distance by Minimum Distance (MD). The identification of the geometrical signatures showed the existence of curves in the form of "U" (U-type) and "N" (N-type). The results of this classification can be divided into three levels of detail: (1) simple level with three classes (convex, concave and transitional); (2) intermediate level with the same three classes, but with different patterns (N-Type and U-Type), totalling 6 classes; (3) more detailed level with 12 classes. The classification within Jardim River Basin shows the asymmetrical hillsides, channels and drainage headslope in different dissection levels, and well-defined interfluves. Application of the procedure was carried out in the regional context that considers 7 geomorphological compartments: Retouched Plateau of Paranoá (RPP), Retouched Plateau Bambuí-Canastra (RPBC), Dissected Plateau Araxá-Canastra (DPAC), Dissected Plateau Paranoá-Canastra (DPPC) Karst Depression Vazante-Bambuí (KDVB), Karst Depression Paranoá-Canastra (KDPC), Karst Depression Paranoá-Bambuí (KDPB). In the Regional approach, the landform classification only used the MD, aiming to individualize a unique geometric signature of plains shapes, considered the matrix for the study of the relief fragmentation and its correlation with the etchplanation process. So, they were classified 7 landforms (HiCx, LoCx, Pl, Cx-Cc, Cc-Cx, LoCc, HiCc) correlated, respectively, with residual reliefs, residual/denudated reliefs, residual/deposited reliefs, denudated reliefs, denudated/dissected/deposited relief, dissected/deposited relief and dissected relief. The organization of these landforms is measured primarily for geomorphologic compartment, considering the Frequency (Fr) Number of Patches (NP) and Patches Proportion (PP). The values of these parameters vary with the compartment denudation stage that is closely related to the balance between convex, concave and plain landforms. From the Fr and PP was generated Geomorphometric Denudation Index (GDI), considering the relationship between convex and concave reliefs and between plains and concave relief, for Frequency (GDIf), and for Patches Proportion (GDIn). It also analyzed the difference between PP and Fr through the subtraction between the two metrics that presents the fragmentation of a landform class in different compartments. These landforms were also measured by patch size (MPS and PSSD), patch edge (MPE), complexity (MPAR), diversity (SHDI) and density (PD and ED). Principal Components Analysis (PCA) has shown that the density metrics determined Dissected Plateaus, the size metrics determined Retouched Plateaus and diversity metrics determined Karst Depressions. The relief dynamics assessed by theses metrics and aided by the soil, lithological and geomorphological compartments information allowed the classification of etchplanation stages: Slightly Dissected Mantles Etchplain (RPP), Dissected Mantles Etchplain (RPBC), Partly Stripped Etchplain (DPAC), Stripped Etchplain (DPPC and KDVB) Covered Etchplain (KDPC) and Covered/Exhumed Etchplain (KDPB).
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós Graduação em Geografia, 2016.
Licença: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
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