Radargeologia: Sistemática de Elementos Radargráficos

485 Pages·2017·69.857 MB·Portuguese

by  Mario Ivan Cardoso de Lima

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MÁRIO IVAN CARDOSO DE LIMA
RADARGEOLOGIA: SISTEMÁTICA DE
ELEMENTOS RADARGRÁFICOS
1a Edição
Belém
Edição do Autor
2017
Autor: Mário Ivan Cardoso de Lima
Revisor: Danillo Moraes de Almeida
Copyright © 2017 by Mário Ivan Cardoso de Lima
1a edição, 2017
Direitos reservados ao autor
L732r Lima, Mário Ivan Cardoso de, 1946 -
Radargeologia: Sistemática de Elementos Radargrá-
ficos / Mário Ivan Cardoso de Lima. - Belém: Ed. do au-
tor, 2017.
483 p.
ISBN 978-85-923145-0-7
1. Radar 2. Sistematização
I. Título
CDD: 550
CDU: 551.1
Aos meus filhos: Ivo (in memoriam), Marí-
lia, Poliana e Natália.
Aos meus netos: Sofia, Luna e Pedro.
À minha irmã: Maria Ivany.
Aos meus pais: Maria José (in memoriam)
e Clóvis (in memoriam)
AGRADECIMENTOS
À minha irmã, biblioteconomista Maria Ivany Cardoso de Lima, pela prestimosa
ajuda nas referências bibliográficas e aos colegas de trabalho pelo incentivo e suges-
tões, de forma direta ou indireta, na consecução desta obra.
CURRICULUM VITAE
Mário Ivan Cardoso de Lima é geólogo formado em 1968, compondo a segun-
da turma do Curso de Geologia do então Núcleo de Geociências da Universidade Fe-
deral do Pará. Trabalhou inicialmente no 5° Distrito Norte do Departamento Nacio-
nal da Produção Mineral (DNPM), com sede em Belém do Pará, até outubro de 1971,
quando foi contratado pela Companhia de Pesquisas de Recursos Minerais (CPRM)
até meados de 1975, embora ficando à disposição do DNPM. Em razão do Projeto
RADAM ser pertencente ao DNPM/MME, foi incorporado ao mesmo a partir de 1971.
Em meados de 1975, foi admitido pelo então IDESP (PA) até meados de 1977, conti-
nuando, no entanto, a trabalhar nas lides amazônicas com sede em Belém (PA). De-
vido à extensão para o restante do Brasil do citado projeto, sob a denominação de
RADAMBRASIL, passou a pertencer ao quadro estadual do então CEPED (BA) de
1977 até 1986, quando foi absorvido pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísti-
ca (IBGE) do Ministério do Planejamento. Nesta instituição, presta serviços profissio-
nais como Pesquisador em Informações Geográficas até hoje na Unidade Regional
do Pará, com passagem pela Unidade Regional da Bahia no período de 1986 a 1989.
Embora não tenha idealizado o Projeto RADAM, ajudou a torná-lo grande, uma
vez que participou em todas as suas etapas: desde a fase de implantação de metodo-
logias em escritório e laboratório e em trabalhos de campo com barcos, helicópteros e
carros em todo o território nacional, em especial nos terrenos amazônicos e nordesti-
nos, tendo se especializado em interpretação radargeológica, em razão da experiên-
cia adquirida com imagens de Radar por cerca de três lustros. Essa sua experiência
foi coroada com a defesa de uma tese de doutorado pela Universidade Federal do
Pará em 1995, onde definiu as linhas metodológicas de interpretação radargeológica
cognominada de Sistemática de Elementos Radargráficos (SER), inédita em termos
mundiais.
Autor de alguns livros temáticos editados pelo IBGE, participou de vários sim-
pósios e congressos. Recentemente, escreveu um livro sobre o Projeto RADAM/RA-
DAMBRASIL intitulado Projeto RADAM: Uma Saga Amazônica, editado em 2008.
Ministra cursos versando sobre sensoriamento remoto aplicado ao estudo do meio
ambiente, análise de drenagem, geotectônica e interpretação radargeológica. Tam-
bém teve participações em bancas de doutorado e mestrado.
PREFÁCIO
Cada dia que passa, fica mais patente a importância do sensor Radar para a
comunidade mundial. Primeiramente utilizado para detectar alvos, aviões, navios etc.,
teve papel significativo na Segunda Guerra Mundial, durante a década de 1940. Pos-
teriormente, foi utilizado em grande escala para navegação e em meteorologia na dé-
cada de 1950. Na década seguinte, o sensor Radar foi utilizado no levantamento de
recursos naturais em estudos ambientais e em cartografia em regiões cobertas por
“nuvens eternas”, a exemplo do que aconteceu no final da década de 1960 na Provín-
cia de Darien (Panamá) e, no início da década seguinte, na descoberta da Amazônia
brasileira pelo Projeto RADAM/RADAMBRASIL.
No começo dos quinze anos em que trabalhou no Projeto RADAM/RADAM-
BRASIL, período de 1971 a 1986, o autor sentiu dificuldades para trabalhar com um
sensor que ainda não havia sido usado nos levantamentos temáticos acima citados,
em especial radargeologia. Radargeologia é um anglicanismo advindo do inglês ra-
dargeology, que significa a utilização de imagens de Radar de Visada Lateral (RVL)
na interpretação geológica. Com base na experiência adquirida ao longo desses quin-
ze anos, o autor apresentou duas linhas metodológicas para a radargeologia: Lógica
das Chaves e Sistemática de Elementos Radargráficos. Ambas muito similares, ape-
nas com distinção na forma de abordagem: enquanto a primeira defendia a conjunção
de Chaves de Interpretação e a extração de informações, a segunda preconizava, es-
sencialmente, a extração de informações de forma sistemática. Como resultado des-
sa pesquisa, o autor elaborou um livro denominado “Introdução à Interpretação Ra-
dargeológica”, editado pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) em
1995, com a metodologia “Lógica das Chaves”. Ele serviu de suporte para a tese de
doutorado “Metodologia de Interpretação Radargeológica”, defendida no Instituto de
Geociências da UFPA em 1995. Nela, foi implantada a metodologia “Sistemática de
Elementos Radargráficos”, a qual é revisada e ampliada nesta obra.
Vale ressaltar que, até essa data, a interpretação pelo autor era essencialmen-
te em meio analógico, utilizando-se papel overlay (calco) e grafites de cores variadas,
cujos resultados, em alguns casos, lembravam as pinturas de Van Gogh - daí o por-
quê de o autor ser alcunhado ironicamente de “Ivan Gogh”. Este reconhece que teve
dificuldades para se adaptar ao meio digital, afinal, no meio analógico há mais liber-
dade de traçados e, como resultado, de extrair um número maior de “elementos ra-
dargráficos”. De outro modo, em meio digital, os caminhos eletrônicos na extração de
informações são mais práticos. Em especial os de cunho radiométrico e suas interre-
lações com a textura e o tom radargráficos e as integrações ou cruzamentos com ou-
tros temas.
A presente obra constitui, sem dúvida, uma continuação das anteriores. Agora
está eivada de cabelos brancos, mãos calejadas e pernas cansadas, mas com uma vi-
são mais seletiva, tanto na extração como na definição de alvos e suas associações.
Em essência, a metodologia aqui apresentada segue a mesma linha exposta na tese
de doutorado, em 1995. No entanto, aqui ela é enriquecida com um maior número
de imagens e exemplos práticos. Alguns exemplos com verificações no terreno feitas
pelo autor, quer seja a pé, de barco, de helicóptero ou com reconhecimentos em ae-
ronaves a baixa altura, à semelhança de um “Ivan Jones”.
O material utilizado para ilustração, obviamente, são imagens de Radar de três
sistemas: GEMS-SAR/X, com cobertura disponível em todo Brasil em meio digital e
analógico; ALOS/PALSAR - SAR/L das regiões Norte e Nordeste brasileiras, que são
disponibilizadas pelo IBGE em seu site (www.ibge.gov.br/geociencias); e SRTM libe-
radas pela NASA/JPL no site www.earthexplorer.usgs.gov.
Esta obra foi elaborada com vistas aos estudantes e profissionais de geologia e
geografia (geomorfologia). Porém, isso não invalida sua utilização por profissionais li-
gados a cartografia, pedologia, fitoecologia e uso e cobertura da terra, uma vez que o
estudo desses temas envolve alguns princípios aqui apresentados. Alguns deles são
textura e tom radargráficos, formas de relevos, modelados, drenagens, tipos litológi-
cos e estruturas.
Esta obra foi projetada em dez capítulos. O Capítulo 1 envolve os princípios bá-
sicos de sensoriamento remoto como uma maneira de introduzir e posicionar o sen-
sor Radar (micro-ondas) no contexto do Espectro Eletromagnético em relação a ou-
tros sensores (ótico).
Por sua vez, o Capítulo 2 abarca, essencialmente, o sensor Radar de Visa-
da Lateral (RVL) como princípios, geometria e parâmetros que influenciam sua inter-
pretabilidade em relação a alvos como água, rochas, solos e vegetação. No mesmo,
apresenta-se uma síntese dos principais Sistemas de Radar e de suas configurações.
Os capítulos 3, 4, 5, 6, 7 e 8 envolvem as diversas etapas da metodologia Siste-
mática dos Elementos Radargráficos (SER). O Capítulo 3 visa mostrar quais as linhas
metodológicas usadas na Metodologia SER, com exemplos práticos de uma mesma
região nos diferentes estádios: Área de Referência. O Capítulo 4 corresponde ao Es-
tádio Leitura, em que o leitor vai procurar entender o significado dos alvos no terreno.
Corresponderia à alfabetização. Neste, selecionou-se uma região para servir de Área
Modelo da Metodologia SER. O Capítulo 5 abarca o Estádio Reconhecimento, em que
o radarintérprete agrupa os elementos radargráficos similares com o fito de individua-
lizar “zonas homogêneas” através dos parâmetros textura/tom radargráficos. Corres-
ponderia à fase de formação de silabas, na gramática. O Capítulo 6, chamado de Es-
tádio Identificação, visa estudar as “zonas homogêneas” sob a forma de modelados,
como as configurações de topo, pendente, drenagem, formas de vales e avaliação do
grau de dissecação. Em termos gramaticais, seria a fase de formação de palavras.
Concluindo a fase de extração de elementos radargráficos, tem-se o Estádio Análise,
no Capítulo 7, que envolve o estudo tridimensional das feições estudadas sob a forma
de feições planares, lineares positivas e negativas e tabulares. Corresponde ao orde-
namento das palavras em uma frase, em termos gramaticais.
O Capitulo 8 corresponde ao Estádio Interpretação (stricto sensu), em que os
elementos radargráficos serão materializados sob a forma de Interpretações Litológi-
ca, Estratigráfica (relativa) e Estrutural, com uma plêiade de exemplos em imagens
RVL. Para se atingir esta fase, torna-se necessário que o radarintérprete tenha conhe-
cimento prévio dos parâmetros que procura, em especial àqueles dispostos no terre-
no e suas representatividades na imagem de Radar. Em termos gramaticais, esta se-
ria a fase de Interpretação de texto.
O Capítulo 9, Sistemas Morfolitoestruturais, procura retratar clássicas regiões
do território brasileiro por seu potencial econômico, como também aquelas que si-
tuam-se em regiões pouco conhecidas, em que o autor levanta algumas questões.
Procurou-se homenagear três santuários geológicos brasileiros, como o Qua-
drilátero Ferrífero (MG), a Serra de Jacobina (BA) e a Serra dos Carajás (PA) por suas
importâncias econômicas atuais, além de regiões pouco conhecidas, como a serra do
Acaraí (PA) e a Chapada do Cachimbo (PA/AM/MT), por suas potencialidades futuras.
Utilizaram-se imagens SRTM com 1 arcseg (30 m) por seu ressalto das feições mor-
fológicas.
Finalmente, o Capítulo 10, denominado de Exemplos Práticos, enfoca-se em
feições básicas como um fechamento da metodologia. Ele pretende facilitar a identifi-
cação de estruturas circulares, policirculares e astroblemas, discordâncias, falhas in-
versas, normais e direcionais, dobras e redobramentos. Utilizaram-se imagens PAL-
SAR- SAR/L e GEMS –SAR/X, principalmente.
O AUTOR
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
ESTAMPAS
1.1 Cobertura de nuvens anual na Amazônia ............................................................61
2.1 Refletor de canto. Imagem RVL GEMS-SAR/X (1975). Folha SD.23-X-C ...........73
2.2 Exemplo de speckle. Imagem RVL RADARSAT-1-SAR/C ...................................82
2.3 Grazing e Encurtamento de Radar. Imagem RVL GEMS-SAR/X (1972). Folha
SC.20-Z-A ...................................................................................................................85
2.4 Sombra de Radar e Encurtamento de Radar. Imagem RVL GEMS-SAR/X (1972).
Folha NA.19-Z-D-III ....................................................................................................86
2.5 Sombra de Radar, Encurtamento de Radar e Sobreposição de Radar. Imagem
GEMS/SAR-X (1976). Folha SF.24-V-A......................................................................87
2.6 Sobreposição de Radar em uma Imagem RADARSAT SAR/C. Modo Standard .90
2.7 Par Estereoscópico de Imagens RVL RADARSAT-1 SAR/C. Imagens RADAR-
SAT-1 SAR/C. Folha SB.22-V-C-V .............................................................................92
2.8 Par Estereoscópico de Imagens RVL. Imagens RVL GEMS-SAR/X (1972). Folha
SA.22-Z-D-I ................................................................................................................92
2.9 Faixas de Imagem RVL. Imagens RVL GEMS-SAR/X. Folha SD.23-Y-C ............93
2.10 Imagem RVL GEMS-SAR/X. Folha SD.24-Z-A-II ...............................................97
2.11 Imagem RVL RADARSAT-1-SAR/C. Folha SD.24-Z-A-II ...................................97
2.12 Imagem RVL PALSAR-SAR/L. Folha SD.24-Z-A-II ............................................98
2.13 Imagem interferométrica SRTM. Folha SD.24-Z-A-II .........................................98
2.14 Multipolarização. Imagens RVL RADARSAT-1-C/SAR ....................................104
2.15 Retroespalhamento em Neve na Banda C. Imagem RADARSAT-1 ................115
2.16 Floresta Tropical Ombrófila Densa com Emergentes. Imagem RVL GEMS-SAR/X.
Folha SC.19-V-A .......................................................................................................121
2.17 Rochas Ígneas. Imagem RVL GEMS-SAR/X. Folha NA.21-V-D ......................129
2.18 Rochas Sedimentares Horizontais. Imagem RVL GEMS-SAR/X. Folha SB.22-Y
-A ..............................................................................................................................130