Volume 8, Issue 2 - December 2008
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Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 8, Número 2, Dezembro 2008, Páginas 127-137
DOI: 10.5894/rgci139
*
Submissão – 20 Julho 2008; Avaliação – 25 Agosto 2008; Recepção da
versão revista – 3 Setembro 2008; Disponibilização on-line - 5 Setembro
2008
Aplicação de técnicas de posicionamento GPS tridimensional para localizar linhas de costa: estudo de caso na praia de Boa Viagem, Recife/PE, Brasil *
Application of a three-dimensional GPS positioning technique to locate shoreline: a study case at Boa Viagem Beach, Recife/PE, Brazil
César P. Rocha 1, 2, Tereza Cristina M. Araújo 2,
Francisco Jaime B. Mendonça 3
1 - Autor correspondente - rochacp@gmail.com
2 - Departamento de Oceanografia da Universidade Federal de Pernambuco,
Avenida Professor Morais Rego, 1235, Cidade Universitária – Recife/PE,
CEP 50670-901, Brasil
3 Departamento de Engenharia Cartográfica da Universidade Federal de
Pernambuco, Avenida Professor Morais Rego, 1235, Cidade Universitária –
Recife/PE, CEP 50670-901, Brasil
RESUMO
A capacidade de regeneração natural das praias é afetada pela
conjugação de fenômenos naturais e atividades antrópicas. Entretanto,
em virtude do crescimento populacional e sua demanda preferencial pelas
faixas litorâneas, as atividades antrópicas passaram a exigir cuidados
específicos para evitar tragédias e minimizar o impacto das
interferências humanas nos ambientes costeiros. O objetivo deste estudo
foi testar uma nova metodologia de localização de linhas de costa
através de técnicas de posicionamento tridimensional pelo GPS (Global
Positioning System), em que suas alturas são reduzidas ao referencial
de nível da maré local. Para isso foi necessário correlacionar os
referenciais verticais, através de um artifício apropriado que envolveu
a coleta de dados GPS na linha d’água e o traçado da curva de maré.
Esse método foi aplicado na praia de Boa Viagem, Recife/PE, na costa
Nordeste do Brasil e propiciou a obtenção do Modelo de Elevação
Digital, com base em centenas de pontos coordenados, oriundos do
deslocamento da antena móvel do GPS em ziguezague, sobre o protótipo de
um veículo apropriado para tal finalidade. O indicador escolhido para
representar a linha de costa foi à linha de nível de altura equivalente
à linha de espraiamento das ondas, ou seja, a curva de nível de altura
igual à máxima elevação da linha d’água observada em uma série
temporal, acrescida do runup das ondas local. O produto final apresenta
o modelo de elevação digital georreferenciado da área pesquisada onde
são mostradas algumas curvas de nível que compõem o relevo da área de
estudo, entre as quais se destaca a curva de altura correspondente à
linha de costa. No futuro, a comparação entre os produtos gerados em
épocas distintas poderá servir para monitorar linhas de costa, em
qualquer parte do mundo.
ABSTRACT
The capacity of natural regenerations of beaches is affected by a
conjunction of natural phenomena and men-induced activities. However,
because of the population growth and its demand for shore bands, the
human activities started to demand specific measures in order to avoid
tragedies and minimize the impact of the human interference in coastal
environments. The objective of the present study was to test a new
method of locating shoreline through techniques of the GPS (Global
Positioning System) three dimensional positioning, in which the heights
were reduced to the referential of the local tide level. In order to
achieve this goal it was necessary to correlate the vertical
referential using an appropriate artifact which involved a collection
of GPS data of the water lines and tracing of the tide curve of the
same day. This measure was necessary order to obtain the heights of the
same point in two vertical referential: the tidal and ellipsoid. The
difference between these measurements originates a constant reduction
applied to all GPS heights, reducing them to the tidal referential.
Nonetheless, it should be observed that despite the reduced tidal
referential, such heights are still tied to the referential of the
NAVSTAR System, and they can be monitored at any time in to detect
eventual dislocations of the reference point. The use of such method
enabled the creation of a Digital Elevation Model of the Boa Viagem
Beach in the city of Recife, Pernambuco State in the northeastern coast
of Brazil, over which it is possible to simulate the natural
dislocation of the water line during the tide movements, until it
reaches the shoreline height. This model was generated based in
hundreds of coordinated points originated from the zigzag dislocation
of the mobile GPS antenna using a vehicle prototype appropriate to this
need. The indicator chosen to represent the shoreline was the line of
height level equivalent to the beach line of the waves, which means,
the curve level of a height equal to the maximum elevation of the water
line observed in a temporal series, adding the runup of the local
waves. The final product presents a geo referenced digital elevation
model of the study area in which some level curves that compose the
landscape are shown, highlighting the height curve corresponding to the
shoreline. This method is also used to visualize the water line
position during any tidal elevation stage. In the future, the
comparison between the results generated in distinct times will enable
the monitor of shoreline in any part of the world.
Araújo,
M.C.B., Souza, S.T., Chagas, A.C.O., Barbosa, S.C.T. & Costa, M.F.
(2007) - Análise da Ocupação Urbana das Praias de Pernambuco, Brasil.
Revista de Gestão Costeira Integrada. 7(2): 97-104.
Baptista,
P., Bastos, L., Cunha, T., Bernardes, C. & Dias, J.A. (2008) -
Aplicações de metodologias de monitorização GPS em litorais arenosos.
Geração de modelos de elevação do terreno. Revista de Gestão Integrada.
8 (1): 9-23.
Cressie, N.A.C. (1990) - The Origins of Kriging. Mathematical Geology, 22(3):239-252. (doi: 10.1007/BF00889887)
Diário Oficial da União (1946) - Decreto-Lei n° 9760 de 06.09.1946, Rio de Janeiro, DF, 1946.
Esteves,
L. S., Silva, A. R. P., Arejano, T. B., Pivel, M. A. G. & Vrajane,
M. P. (2003) - Coastal Development and human impacts along the Rio
Grande do Sul beaches, Brazil. Journal of Coastal Research, SI35:548-556
Graham,
D., Sault, M. & Bailey, J. (2003) - National Ocean Service
Shoreline – Past, Present, and Future. Journal of Coastal Research,
38:14-32.
Gregório, M.D.N. (2004) -
Sedimentologia e morfologia das praias do Pina e da Boa Viagem, Recife
(PE) – Brasil. Dissertação de mestrado. 92p., Universidade Federal de
Pernambuco, Brasil.
Hoefel, F. G. (1998) -
Morfodinâmica de praias arenosas: uma revisão bibliográfica. Editora da
Univali, 92p., Brazil. (ISBN : 8586447080)
Hofmann-Wellenhof,
B., Lichtenberger, H. & Collins, J. (1998) - Global Positioning
System – Theory and Practice. 4st ed., Springer-Verlag. (ISBN:
3-211-82839)
Leatherman, S. P. (2003) -
Shoreline change mapping and management along the U.S. East cost.
Journal of Coastal Research, 38:5-13.
Lima,
O. P. de (2002) - Localização Geodésica da Linha de Preamar Média de
1831-LPM/1831, com vistas à demarcação dos terrenos de marinha e seus
acrescidos. UFSC, Santa Catarina/RS/Brazil. Dissertação de Doutorado,
249p.
Martim, L., Flexor, J. M.,
Blitzkow, D. & Suguio, K. (1985) - Geoid Change Indications Along
Brazilian Coast During the Last 7000 Years. Proceedings of the Fifth
International Coral Congress, Tahiti. V. 3. p. 85-90.
Moore,
L.J., Ruggiero, P. & List, J.H. (2006) - Comparing Mean High Water
and High Water Line shorelines: Proxy Datum Offsets be Incorporate into
shoreline Change Analyses. Journal of Coastal Research, 22(4):894-905.
(doi: 10.2112/04-0401.1)
Morton
& Speed (1998) - Evaluation of shoreline and legal boundaries
controlled by water levels on sandy beaches. Journal of Coastal
Research, 14:1373-1384.
Muehe, D. (1996) -
Geomorfologia costeira. In: Cunha S.B. da e Guerra A. J. T. (Eds.),
Geomorfologia: exercícios, técnicas e aplicações. Bertrand Brasil, Rio
de Janeiro/RJ/Brazil, pp 191-238. (ISBN: 8528605485)
Nielson, P. & Hanslow, D.J. (1991) - Wave Runup Distributions on Natural Beaches. Journal of Coastal Research, 7:1139-1152.
Pajak,
M. J., & Leatherman, S. P. (2002) - The high water line as
shoreline indicator. Journal of Coastal Research, 18:329-337.
Parker,
B. B. (2003) - The Difficulties in Measuring a Consistently Defined
Shoreline – The Problem of Vertical Referencing. Journal of Coastal
Research, 38:44-56.
Rocha, C.P. (2000) -
Determinação e Análise de Azimutes por Astronomia Clássica e Pelo
Sistema de Posicionamento Global. EESC/USP, São Carlos/SP/Brazil.
Dissertação de Mestrado, 212p.
Rocha,
C.P., Araújo, T.C.M., & Mendonça, F.J.B. (no prelo) - Methodology
for Shoreline location using the 3D-GPS positioning: a case study at
Sauaçui beach, Brazilian Northeast. Journal of Coastal Research.
Romão,
V.M.C. (1982) - Método Doppler de Posicionamento por Satélite NNSS.
Dissertação de Mestrado, 126p., UFP, Curitiba, Paraná, Brazil.
Ross,
J. L. S. (2007) - Geomorfologia, Ambiente e Planejamento. Ed. Contexto,
São Paulo/SP/Brazil. , 1nd edition, 86p. (ISBN: 8585134828)
Ruggiero,
P., Kaminsky, M. G. & Gelfenbaum, G. (2003) - Linking proxy-based
and Datum-based shorelines on a high-energy coastline: implications for
shoreline change analyses. Journal of Coastal Research, 38:57-82.
Ruggiero,
P., Komar, P. D., Marra, J. J., McDougal, W. G. & Beach, R. A.
(2001) - Wave runup, extreme water level and the erosion of properties
backing beaches. Journal of Coastal Research, 17(2):407-419.
Schofield,
W. (1993) - Engineering Surveying. Theory and examination problems for
students. Butterworth – Heinemann, Oxford. 4rd, 554p.
(ISBN: 0-7506-0511-1)
Segantine, P. C.
L. (2002) - Sistema de Posicionamento Global - GPS. 2nd edition, 326p.,
EESC/USP, São Carlos, SP, Brasil , Serviço Público da União - SPU
(2005) - Lei federal sob n° 9636. http://www.dji.com.br/
leisordinárias/1998-009636/009636_1998_32_a_53.html, (acessada em outubro 2007).
Sibson,
R. (1981) - A brief description of natural neighbour interpolation. In:
V. Barnett (ed.), Interpreting Multivariate Data, pp. 21–36, JohnWiley.
(ISBN 0471280399).
Silva, I. da, Segantine,
P. C. L. & Erwes, H. (2002) -Introdução a Geomática. EESC/USP. São
Carlos/SP/Brazil , 1nd edition, 99p.
Silva,
J.S. da, Barbosa, S.C.T, Leal, M.M.V., Lins, A.R. & Costa, M.F. da
(2006) - Ocupação da praia de Boa Viagem (Recife/PE) ao longo de dois
dias de verão: Um estudo preliminar. Pan American Journal of Aquatic
Science, 1(2):91-98.
Smith, W.H.F. & Wessel, P. (1990) - Gridding with Continuous Curvature Splines in Tension. Geophysics. 55(3): 293-305.
(doi: 10.1190/1.1442837)
Sugguio,
K., Martin, L., Bittencourt, A. C. S. P., Dominguez, J. M. L., Flexor,
J. M. & Azevedo, A. E. G. (1985) - Flutuações do Nível do Mar
Durante o Quaternário Superior ao Longo do Litoral Brasileiro e suas
Implicações na Sedimentação Costeira. Revista Brasileira de
Geociências, 15:272-286.
Torge, W. (2001) - Geodesy. Walter de Gruyter, Berlim. 3rd edition, 416p. (ISBN 3110170728, 978311017072)
Vanicek, P. & Krakiwsky, E. J. (1986) - Geodesy, The Concepts. Elsevier, Canadá, 2rd edition, 714p. (ISBN: 10-0444877754)
Vargas,
C.I., Oliveira, F.S.B., Oliveira, A.S.B & Charneca, N. (2008) -
Análise de Vulnerabilidade de uma Praia Estuarina à Inundação:
Aplicação à Restinga do Alfeite (Estuário do Tejo). Revista de Gestão
Costeira Integrada. 8(1): 25-43.
Veronez,
M. R. (1998) - Proposta de Parâmetros de Transformação entre os
Sistemas WGS-84 e o SAD-69 para a região de São Carlos. Dissertação de
Mestrado, 113p., EESC/USP, São Carlos, SP, Brasil.
Webster (1988) - The Webster’s Ninth New Collegiate Dictionary Springfield. M.A. Merrian – Webster, 1564p.
Zhang, K.; Huang, W.; Douglas, B. C. & Leatherman, S. P. (2002) - Shoreline positions variability and long-term trend analysis. Shore & Beach, 70(2):31-35.
em construção