Ábaco digital

5/14/2018 Ábaco digital - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/abaco-digital 1/10

ELABORAÇÃO DO ÁBACO DIGITAL PARA A IDENTIFICAÇÃO DECLASSES DE DECLIVIDADE: aplicações na baixa bacia do Rio Piracicaba – SP.

Adriano Luís Heck SIMON, Cenira Maria Lupinacci da CUNHA. Universidade Estadual Paulista,

campus de Rio Claro. Laboratório de Geomorfologia. [email protected].

Resumo: As cartas de declividade podem ser elaboradas de forma manual ou automática, a critériodos objetivos nos quais se inserem. A técnica manual concede maior detalhe de informações dianteda automatização, embora demande mais tempo. Assim, técnicas semi-automáticas podem ser úteisna manutenção do detalhe das informações, agilizando a elaboração destes documentoscartográficos e sua conexão com sistemas de informação geográfica. A presente comunicação foidesenvolvida com o objetivo de descrever a técnica de elaboração do ábaco digital para aidentificação das classes de declividade e avaliar a sua aplicação na zona de transição entre aDepressão Periférica Paulista e o setor das Cuestas Basálticas, inseridos na baixa bacia do RioPiracicaba – SP. O desenvolvimento do ábaco digital ocorreu de acordo com as metodologias de DeBiasi (1970, 1992) e Sanchez (1993). No software AutoCAD Map 2000 foram gerados dois blocoscom escala pré-definida, referentes aos ábacos principal e secundário. Os ábacos foram elaboradosno formato radial, onde cada classe de declividade insere-se dentro da classe imediatamente inferior,sendo que a maior declividade situa-se no centro do ábaco. Cada círculo possui o diâmetro referente

ao limite máximo da classe de declividade que representa. A inserção dos ábacos em forma deblocos radiais no ambiente de trabalho do AutoCAD Map permite agilidade e flexibilidade em suamovimentação entre o limite das curvas de nível, facilitando o reconhecimento das classes dedeclividade. O trabalho em meio digital possibilita o uso da ferramenta zoom , concedendo maiorexatidão na definição das classes de declive, necessária em morfologias controladas pela açãoestrutural. Por serem criados no ambiente do AutoCAD Map, os dados já se encontramgeorreferenciados, podendo ser importados para sistemas de informação geográfica e confrontadoscom dados de uso da terra, morfográficos e morfométricos, confluindo em documentos de grandevalor ao planejamento ambiental.Palavras-chave: Morfometria. Cartografia digital. Cartografia Geomorfológica.

ELABORATION OF DIGITAL ABACUS TO IDENTIFY DECLIVITY

CLASSES: applications in the low watershed of Piracicaba River – São PauloState, Brazil.

Abstract: Declivity charts can be manually or automatically elaborated depending on the objectives.The manual technique provides more detailed information, compared with automation, although theformer requires longer time. Thus, semi-automated techniques can be useful in the maintenance ofdetailed information, speeding the elaboration of such cartographic documents and their link togeographic information systems. The present report aimed to describe the digital abacus elaborationtechnique to identify declivity classes and evaluate their application in the zone of transition betweenSão Paulo State Peripheral Depression and Basaltic Cuestas Sector, both inserted in the lowwatershed of Piracicaba River, São Paulo State, Brazil. Digital abacus was developed according tothe methodologies of De Biasi (1970, 1992) and Sanchez (1993). AutoCAD Map 2000 software wasused to generate two blocks for the main and secondary abacuses, at predefined scale. The

abacuses were elaborated in radial format, in which each declivity class is inserted in an immediatelylower intermediate class, and the higher declivity is in the abacus center. The diameter of each circlerepresents the maximal limit of its declivity class. The insertion of abacuses in radial block format inAutoCAD Map working area allows agility and flexibility in the movement between slope limits,favoring the recognition of declivity classes. Digital work allows the use of the tool zoom , providinghigher accuracy in the definitions of declivity classes, necessary in morphologies controlled by thestructural action. As the data were developed in AutoCAD Map area, they are already georeferencedand can be imported to geographic information systems and confronted with land use, morphographicand morphometric data, resulting in documents of great value to environmental planning.Keywords: Morphometry. Digital Cartography. Geomorphologic Cartography.



1. Considerações Iniciais.

A carta clinográfica ou de declividade tem como objetivo quantificar a inclinação ou o declive

do terreno. Trata-se de uma representação cartográfica de grande importância para a gestão

ambiental, visto que o manejo das áreas rurais e o gerenciamento do uso do solo urbano

necessitam de dados sobre a declividade da superfície. Além disso, tais dados são

imprescindíveis para a avaliação das possibilidades de ocorrência de processos de

remobilização das formações superficiais ou de corpos rochosos, tais como

escorregamentos, erosão, desmoronamentos, creeping, entre outros (CUNHA, 2001).

De acordo com De Biasi (1992), a elaboração de cartas clinográficas constitui-se em

instrumento de análise muito utilizado nos trabalhos ligados tanto ao Planejamento Regional,

Urbano e Rural. A declividade de uma área constitui-se em um fenômeno contínuo. Contudo,

é impossível representar cartograficamente tal continuidade. Assim, a representação da

declividade apresenta como problemática central a escolha de classes adequadas tanto ao

objetivo do trabalho como ao local estudado.

De Biasi (1992), explica que “a definição das classes de declividade poderá ter um caráter

eminentemente particular, ou seja, o autor escolhe as classes que ele necessita para seu

trabalho, mas é recomendável que utilizemos o que já está estabelecido por lei para os

diferentes usos e ocupação territorial” (pg. 47).

O estabelecimento das classes conduz à construção do ábaco graduado com as medidas

apresentadas pelo espaçamento das curvas de nível (DE BIASI, 1970). A etapa seguinte

compreende o deslocamento manual deste ábaco através das diferentes cotas topográficas,

estabelecendo-se limites toda vez que o segmento referente a cada classe se encaixe

perfeitamente, estabelecendo um angulo de 90o entre as curvas em questão, tomando-se o

cuidado de manter a seqüência de classes estabelecidas.

Convém destacar que uma das maiores dificuldades na construção de cartas clinográficas,

seguindo-se a proposta apresentada, refere-se às áreas envolvidas por uma mesma curva

de nível. Para resolver esta problemática, foi adotada a proposta de Sanchez (1993), que

consiste na construção de um ábaco suplementar, com metade do valor da eqüidistância

das curvas de nível existentes no ábaco principal. A proposta de Sanchez (1993) procuraminimizar estas situações que se refletem mais efetivamente nas cartas topográficas de

pequena escala, onde o grau de generalização é muito grande.

Atualmente existem métodos automáticos de elaboração de cartas de declividade, a partir do

emprego de sistemas de informação geográfica. O resultado dos documentos cartográficos

elaborados por meio de técnicas automáticas possui aspectos positivos, sobretudo no que

tange o tempo dispensado no trabalho. Entretanto, existem detalhes vinculados à resolução

espacial que podem afetar a qualidade da carta clinográfica elaborada a partir de técnicas



automáticas, confluindo em distorções na análise final integrada com outros documentos

cartográficos como cartas de uso da terra.

Dessa forma, buscando o desenvolvimento de técnicas semi-automáticas de elaboração de

cartas clinográficas – que mantenham a precisão junto à base cartográfica e agilizem sua

construção – a presente comunicação foi desenvolvida com o objetivo de descrever a

técnica de elaboração do ábaco digital para a identificação das classes de declividade e

avaliar os resultados preliminares de sua aplicação na zona de transição entre a Depressão

Periférica Paulista e o setor das Cuestas Basálticas, inseridos na baixa bacia do Rio

Piracicaba – SP (Figura 1). O desenvolvimento do ábaco digital ocorreu de acordo com as

metodologias de De Biasi (1970, 1992) e Sanchez (1993).

Figura 1: Localização da área de estudo (bacias hidrográficas do Ribeirão Samambaia e do RibeirãoBonito).

2. Metodologia.

2.1 Elaboração do objeto “Ábaco”.No ábaco convencional (Figura 2), as classes de declividade são estruturadas de forma

graduada em um segmento de reta onde, a partir da definição da maior classe de

declividade (A) é obtido um ângulo que define a organização das demais classes

clinográficas (B e C). Depois de criado, esse ábaco é posicionado entre as curvas de nível e

assim são delimitadas as classes de declividade, de acordo com a distância entre estas

curvas (D).



Figura 2: Elaboração e utilização doábaco analógico.Fonte: Adaptado de Cunha (2001).

O ábaco convencional apresentado é mais adaptável em meio analógico. Entretanto, a

utilização do mesmo em meio digital para a elaboração de cartas clinográficas de forma

semi-automática enfrenta uma série de dificuldades no que tange o deslocamento e o

posicionamento entre as curvas de nível, na delimitação precisa das classes de declividade.

Como forma de agilizar o processo de identificação das classes de declividade a partir do

processo semi-automatizado, no ambiente do software AutoCAD Map, foi desenvolvido um

ábaco que apresenta maior maleabilidade no deslocamento entre as curvas de nível da base

cartográfica. Esse ábaco possui forma arredondada, onde a circunferência maior representa

o limite das menores declividades de vertente e, inseridos dentro desta circunferência maior,

a partir de seu centróide, estão os demais círculos correspondentes às declividades mais

acentuadas (Figura 3).

Figura 3: Etapas da estrutura organizacional do ábaco digital.

No AutoCAD Map é possível criar – a partir das ferramentas do comando Draw – as linhas

referentes à delimitação de cada uma das classes de declividade, bem como os círculos que

correspondem a área de abrangência de cada uma destas classes nos limites das curvas



topográficas. O georreferenciamento é uma etapa fundamental para que o comprimento das

linhas referentes ao limite entre as classes de declividade seja preciso. É importante levar

em consideração a unidade de medida utilizada no processo de georreferenciamento da

base cartográfica, pois, a partir da unidade de medida estabelecida serão convertidos os

valores aplicados na estruturação do ábaco digital, por exemplo: se o georreferenciamento

da base topográfica ocorrer em milímetros (indicado), deve haver a conversão dos valores

do ábaco para centímetros.

A Figura 4 representa os primeiros passos de elaboração do ábaco digital. O raio que

atravessa o primeiro círculo refere-se ao limite das maiores declividades. No segundo círculo

ocorre o mesmo processo, entretanto, o limite corresponde à classe de declividade

imediatamente inferior. Ressalta-se que no caso do presente trabalho, as classes de

declividade utilizadas respeitam a média dos padrões morfométricos calculados previamente

para a área em estudo, considerando a escala de 1:50.000 e a distância de 20m entre as

curvas de nível. Assim, estes valores podem variar, dependendo do universo de análise.

Figura 4: Etapas da estruturaorganizacional do ábaco digital.

De acordo com Sanchez (1993), a identificação das classes de declividade enfrenta

situações específicas como espaços situados entre as curvas de nível e canal fluvial, em

fundos de vale, bem como os espaços situados em topos de interflúvios, sem linhas



imediatamente superiores que possibilitem a identificação da declividade. Assim é

necessária a elaboração de um ábaco digital suplementar, estruturado a partir dos mesmos

procedimentos do ábaco digital principal. Entretanto, no ábaco suplementar os valores dos

raios que darão origem as circunferências delimitadoras das classes de declividade

equivalem a metade dos valores originais. Assim, se o limite da classe de declividade 3-6%

no ábaco digital principal equivale a 0,8 cm, no ábaco digital suplementar equivalerá a 0,4

cm. No que diz respeito a utilização, respeitam-se os mesmos procedimentos utilizados em

meio analógico, descritos por Sanchez (1993).

Ainda na Figura 4 verifica-se a inserção de uma classe de declividade em outra, a partir do

centróide. O ábaco digital resulta da continuidade do processo de introdução dos círculos

delimitados a partir do cálculo das classes de declividade. Após a finalização do objeto é

possível inserir cores, respeitando os critérios da rosa cromática, onde as cores mais

brandas (verde e amarelo) correspondem às declividades menos acentuadas enquanto as

cores fortes e mais escuras (amarelo forte, laranja, vermelho, marrom e preto),

correspondem às médias e altas declividades.

2.2 Transformação do objeto “Ábaco” em bloco.

Após criar o objeto referente ao ábaco digital, a partir da utilização das ferramentas do

comando Draw, as linhas, os círculos e as hachuras encontram-se organizadas de forma

desconectada, podendo ser facilmente desvinculadas quando o ábaco é deslocado entre as

curvas de nível. Dessa forma, a criação de um bloco – que vincula as linhas, círculos e

hachuras do objeto em um único layer – facilita o trabalho de reconhecimento e delimitação

das classes de declividade, pois concede maior maleabilidade no deslocamento do ábaco

em meio digital. Abaixo são apresentadas as etapas de transformação do objeto em bloco.

* No AutoCad Map vá em draw > block > make (a janela block definition será aberta) (Figura

5)

* Defina um nome para o Bloco;

* Em Objects , selecione o objeto a ser transformado em bloco (todo o objeto) e defina a

opção retain; * Defina um ponto de referência para o Bloco (centróide do ábaco preferencialmente);

* Em Preview Icon selecione do not create a icon.

* Clique ok .



Figura 5: Etapa de transformação do “objeto” ábaco em “bloco” ábaco.

2.3 Inserção e utilização do bloco “Ábaco” em meio digital.

A inserção do bloco ábaco ocorre a partir da utilização dos seguintes comandos:

* No menu clique em Insert > Block (Figura 6);

* Na janela aberta procure pelo nome dado ao bloco criado a partir do objeto ábaco;

* O ponto de inserção do bloco (insertion point ) deve ser definido na tela, enquanto a escala

do bloco deve obedecer as orientações do display, para permanecerem equivalentes à

escala da base cartográfica (Figura 6).

Figura 6: Etapa de inserção do “bloco” ábaco no ambiente do softwareAutocad Map.



A utilização do ábaco digital demanda certo empenho, mas conta com o auxílio de

ferramentas que em condições de mapeamento em meio analógico não seriam viáveis como

o zoom para a definição das classes mais declivosas. Depois de inserido, o bloco pode ser

movimentado livremente entre as curvas de nível a partir do comando Move na barra de

ferramentas Modify.

O deslocamento do ábaco digital pelas curvas leva em consideração que a declividade deve

obedecer o valor determinado pelo círculo que está abrangendo o intervalo entre as curvas

de nível. Assim, enquanto as linhas se mantiverem dentro do limite de determinada

circunferência, elas pertencem à classe de declividade referente a tal circunferência. O limite

entre uma classe de declividade e outra deve respeitar as bordas tangenciais dos círculos e

a identificação do limite das classes de declividade leva em consideração as características

da vertente explicitadas na carta topográfica (Figura 7 (A)).

A partir do momento em que a tangente do círculo ultrapassar o limite das cotas

topográficas, deve-se interseccionar as isolinhas topográficas e iniciar a análise do próximo

segmento (Figura 7 (B e C)). O processo de identificação das declividades a partir do ábaco

digital ocorre da mesma forma que o ábaco convencional. Entretanto, não existe a

necessidade de rotação do mesmo, pois com o ábaco digital as curvas de nível são

abrangidas em 360. A Figura 8 apresenta o resultado parcial da aplicação do ábaco digital

na base cartográfica no ambiente do AutoCAD Map.

Figura 7: Utilização do ábaco digital no ambientedo Autocad Map



Figura 8: Características da área analisada a partir da utilização do ábaco digital ede técnicas semi-automáticas.

3. Considerações a respeito da utilização do ábaco digital.

Algumas considerações podem ser efetuadas acerca do emprego do ábaco digital para a

identificação e representação da declividade dos terrenos:

(1) Em casos específicos como na baixa bacia do Rio Piracicaba, situada em uma área com

atributos geomorfológicos peculiares – interface do setor das cuestas basálticas com a

depressão periférica paulista – a utilização de técnicas semi-automatizadas para a avaliação

da declividade torna-se significativa diante da complexidade das feições do relevo

encontradas: vertentes alongadas e topos em patamares nas proximidades com o RioPiracicaba; segmentações nas linhas de cumeada, originando colos indicadores de ação

erosiva efetiva (considerados pontos chaves de evolução do modelado), patamares

estruturais pronunciados e cristas estruturais derivados do recuo da linha de cuesta na

porção intermediária entre o Rio Piracicaba e o front cuestiforme, bem como as próprias

características do front , onde esta técnica de avaliação da declividade apresenta maior

significância em decorrência da proximidade entre as curvas de nível, com declividades

comumente superiores a 45%;

(2) O uso de técnicas semi-automatizadas – aliado ao emprego de escalas de maior detalhe – também pode ser aplicado em fragmentos espaciais de menor dimensão areal,

principalmente em bacias hidrográficas de pequeno porte que abrangem extensões de

propriedades rurais, visando o planejamento do uso da terra em virtude da aptidão do relevo

para as práticas agrícolas. Em áreas urbanas o emprego de técnicas semi-automáticas

também possibilita resultados significativos no que tange as possibilidades e restrições do

avanço da estrutura urbana;



(3) Os dados derivados da elaboração da carta de declividade, no ambiente do software

AutoCAD Map, possuem boa interface com sistemas de informação geográfica

possibilitando a importação dos dados gerados e seu cruzamento com outros dados

morfométricos e morfográficos, confluindo na elaboração de cartas síntese como a carta de

energia do relevo (MENDES, 1993) ou com cartas de uso da terra, ressaltando conflitos de

uso e viabilizando ações de planejamento da organização espacial;

(4) A possibilidade de avaliação da declividade a partir do ábaco digital no ambiente do

software AutoCAD Map vem sendo difundida no Laboratório de Geomorfologia da UNESP

de Rio Claro em aplicações no Planalto Atlântico e na Planície Litorânea localizadas no

município de Praia Grande, bem como na área urbana de Bauru.

4. Referências Bibliográficas.

CUNHA, C. M. L. A Cartografia do Relevo no Contexto da Gestão Ambiental. 2001. 128

f. Tese (Doutorado em Geociências e Meio Ambiente) - Instituto de Geociências e CiênciasExatas, Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, 2001.

DE BIASI, M. A Carta clinográfica: Os métodos de representação e sua confecção. Revistado Departamento de Geografia, São Paulo, n. 6, p. 45-60, 1992.

DE BIASI, M. Cartas de declividade: Confecção e utilização. Geomorfologia, São Paulo, n.21, p 8-12, 1970.

MENDES, I. A. A dinâmica erosiva do escoamento pluvial na Bacia do Córrego Lafon -Araçatuba - SP. 1993. Tese (Doutorado em Geografia Física) – FFCHL, Universidade deSão Paulo, São Paulo, 1993.

SANCHEZ, M. C. A propósito das cartas de declividade. In: SIMPÓSIO DE GEOGRAFIAFÍSICA APLICADA, 5, 1993, São Paulo. Anais.... São Paulo: FFLCH, 1993

Documents

Ábaco digital