Delineação de Áreas de Contribuição usando Fotogrametria Digital e Varrimento Terrestre por Laser: um Estudo Comparativo

Abstract

Os incêndios florestais são um fenómeno comum em Portugal que destroem, em média, 100,000 ha de áreas rurais por ano. Os incêndios podem aumentar significativamente a resposta hidrológica e de erosão do solo, afectando negativamente a sustentabilidade do uso do solo, bem como o funcionamento dos ecossistemas aquáticos a jusante. Os projectos EROSFIRE-I e -II, financiados pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, propuseram-se a desenvolver uma ferramenta implementada num Sistema de Informação Geográfica (SIG) para a predição do risco de erosão do solo em áreas recentemente ardidas, inclusive após medidas de estabilização de emergência. A avaliação de taxas de erosão depende, fundamentalmente, de estimativas precisas das áreas de contribuição. Tanto no caso de parcelas de erosão como de bacias hidrográficas, a delimitação da área de escoamento requer um Modelo Digital do Terreno (MDT) com uma adequada resolução e precisão. O MDT que estava disponível para a área de estudo do Colmeal, localizada na Serra da Lousã (Região Centro) era o do mapa topográfico 1:25.000 produzido pelo Instituto Geográfico do Exército. Como a parte principal da área de estudo do Colmeal era relativamente pequena, duas diferentes técnicas de aquisição de dados foram usadas para produzir um MDT de alta resolução, i.e. Fotogrametria Aérea e Varrimento Terrestre por Laser. A aquisição de fotografia aérea digital envolveu imagens com um tamanho de pixel de 10 cm. Medições manuais permitiram a aquisição de linhas de quebra que foram complementadas por medições automáticas (grelha de 2 m x 2 m). Desta forma, foi produzido um MDT em formato TIN. Este foi posteriormente convertido para o formato grelha, com o software ArcGIS. Pontos de controlo sinalizados permitiram a obtenção do MDT no mesmo sistema de referência global utilizado para o Varrimento Terrestre por Laser. Este foi realizado utilizando o sistema Riegl LMS Z360I, estacionado em 8 pontos para fornecer uma cobertura completa. A densa nuvem de pontos foi depois filtrada - pela empresa que realizou o Varrimento - para remover os pontos não pertencentes ao terreno (vegetação em particular). Como resultado obteve-se uma grelha de 0,2 m x 0,2 m. Este trabalho irá estudar o efeito, sobre áreas de contribuição, de MDT com diferentes resoluções mas obtidos através de mesma técnica de aquisição, e de MDT com a mesma resolução mas obtidos através das duas técnicas. O estudo foi realizado no ArcGIS utilizando MDT em formato de grelha. Os resultados obtidos não permitem conclusões generalizadas sobre a adequação das duas técnicas de aquisição de dados ou das três resoluções espaciais dos dois tipos de dados. No entanto, os resultados obtidos pela fotogrametria digital são mais consistentes e, portanto, mais robustos do que os resultados obtidos por laser. Estudos adicionais são necessários, nomeadamente uma análise mais aprofundada dos erros nos MDT e a validação in loco das áreas de contribuição.