Detecção fotogramétrica de movimentos em arribas costeiras e gestão do inventário num sistema de informação geográfica

Tese de mestrado, Engenharia Geográfica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2009A principal causa do recuo sofrido pelas arribas rochosas no litoral é a ocorrência de movimentos de massa de diferentes tipos e dimensões, fenómenos que provocam risco natural considerável. Ao longo do litoral Algarvio, fortemente utilizado e densamente ocupado por estruturas antrópicas, a ocorrência frequente de movimentos dita a necessidade de condução de estudos de carácter científico que permitam conhecer de forma conveniente o comportamento destes fenómenos e, então, mitigar os riscos que lhes estão associados. Para se poder compreender convenientemente o comportamento do litoral no que concerne a ocorrência de movimentos em arribas costeiras, é necessário construir inventários sistemáticos de movimentos, executados através de estudos multi-temporais de fotografias aéreas. Este carácter multi-temporal da análise requer o maior intervalo temporal possível, o que implica a utilização de fotografias aéreas muito antigas, por vezes em condições que dificultam o seu processamento. O objectivo principal do projecto “Avaliação Quantitativa da Intensidade da Erosão das Arribas do Litoral do Algarve Central”, proposto pela CCDR Algarve, era comparar e a actualizar um inventário realizado por Marques [1997] para o intervalo 1947 – 1991, baseado em métodos simplificados [Marques, 2006]. Neste contexto, realizou-se um novo estudo multi-temporal de movimentos em arribas rochosas, para o sector Burgau – Ancão, recorrendo à aplicação de procedimentos fotogramétricos digitais rigorosos às fotografias aéreas do intervalo 1947 a 2007.No desenvolvimento deste trabalho, foram testadas duas metodologias de detecção e caracterização dos movimentos: baseadas em comparação directa dos elementos crista e base de arribas, obtidos por estereorrestituição, e baseadas em modelos digitais de elevação (MDE)gerados automaticamente e diferenças entre esses modelos digitais de elevação, de forma a quantificar as alterações sofridas pelas arribas ao longo do tempo. Dada a elevada importância de um estudo deste tipo, bem como a quantidade de informação necessária à sua persecução e a quantidade de informação subsequente produzida, torna-se fundamental que os resultados se apresentem numa estrutura completa e organizada, e que estejam acessíveis de forma eficiente. Para tal, foi criado um Sistema de Informação Geográfica, denominado SIG-ARRIBA, com o intuito de disponibilizar uma ferramenta de grande utilidade para a gestão da orla costeira. O inventário de movimentos compilado foi integrado no SIGARRIBA,e este foi populado com um vasto conjunto de dados adicionais relevantes(produzidos ao longo do trabalho e adquiridos directamente), proporcionando uma gestão mais eficiente do fenómeno de movimentos em arribas costeiras.The main cause of sea cliff retreat is the occurrence of mass movements of variable dimension sand types, which are a considerable source of natural risk. Throughout the Algarve coast, heavily used and strongly occupied by buildings and structures, the frequent occurrence of mass movements dictates the need to execute scientifically based studies which allow a deeper knowledge on the behaviour of such a phenomenon and, then, reduce the associated risks. In order to truly comprehend the coastal behaviour in what concerns the mass movements phenomena in sea cliffs, it is necessary to perform systematic inventories based on multi temporal studies of aerial photographs. This multi-temporal component requires the widest possible time interval which means using old aerial photos, which are very difficult to process. The main goal of the project “Avaliação Quantitativa da Intensidade da Erosão das Arribas doLitoral do Algarve Central”, proposed to Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa by CCDR Algarve, was comparing and updating an inventory compiled by MARQUES [1997] for the time interval of 1947 to 1991, based on simplified methods. A new multi-temporal study on the sea cliff retreat problem was performed for the coastal segment between Burgau and Ancão, based on the application of digital photogrammetric processing to aerial photographs dating from 1947 to 2007. In the course of this work, methodologies of mass movement detection and characterization were tested: based on direct comparison of the stereo plotted elements cliff top and cliff base, and based on the automatic generation of digital elevation models and digital differential elevation models, in order to quantify the changes suffered by the coastal cliffs. Given the high importance of such a study, as well as the amount of data needed to proceed with the work and the amount of produced information, it is fundamental that all the data is presented in a complete and organized structure which enables easy visualization, query, processing and updating. Therefore, a GIS named SIG-ARRIBA was designed with the goal of offering a tool of great utility to the management of coastal areas. The inventory performed was integrated in SIG-ARRIBA and the latter was populated with a large set of additional relevant data (produced throughout the work and directly acquired), where an efficient management of the phenomena may be pursued