METODOLOGIA DE MEDIÇÂO DAS EXTENSÕES DOS RIOS
AMAZONAS E NILO UTILIZANDO IMAGENS MODIS E
GEOCOVER
P.R. Martini ; V. Duarte; E. Arai; +J.A. Moraes
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE
Av. Dos Astronautas 1759 - Jardim da Granja
São José dos Campos SP CEP 12227-010-Brasil
Fax 5512.3945.6488 Fone 5512.3945.6470
<martini,valdete,[email protected]>
+In Memoriam.
Abstract.
A method to measure the lengths of rivers supported by Remote Sensing data and GIS
processing is presented. The sources of information are the images collected by TERRA
Polar Platform through the MODIS Sensor and the ortho-rectified GEOCOVER mosaics
generated from the ETM+ Sensor onboard the LANDSAT-7 Satellite. The software to
undertake the interpretation and the measurements is SPRING. TERRA and GEOCOVER
products are available at no costs by NASA and SPRING can be downloaded from INPE at
no costs as well. The procedures of photo-interpretation are based on a special routine
available in SPRING known as Raster Edition. The routine allows the analyst to edit the
interpretation directly in the display of the monitor. Within these parameters the method can
be applied to any river of the planet as long as images free-of-clouds are available. Amazon
and the Nile were selected because they are the longest river yet mapped through traditional
methods. The results indicate that measurements obtained through MODIS and GEOCOVER
match quite well as they lay within a linear error smaller than a MODIS pixel (250 meters) for
a distance greater then 6900 kilometers. Results also show that the Amazon measures
6,992.15 kilometers and the Nile extends for 6,852.06 following their longest channels. The
method indicates that the Amazon River is 140.09 kilometers longer than the Nile.
1. Introdução.
Estudos sobre o Rio Amazonas como agente paisagístico planetário tiveram inicio nos
primórdios da década de 90 do século XX. Tendo como base dados de Sensoriamento
Remoto Orbital, Martini e Garcia (1996), usando a assinatura espectral das águas brancas
do Rio Amazonas, descreveram o papel erosivo do Rio frente aos Andes, carregando
sedimentos de origem vulcânica do altiplano para o Oceano Atlântico. Erosão, transporte,
sedimentação e padrão espectral das águas do Rio Amazonas foram temas imediatos do
Projeto Amazing Amazon. Analisando a origem mais distante das vertentes do Amazonas no
sul do Peru, os autores sugeriram que o Rio Amazonas, quantitativamente, poderia ser o rio
mais longo do planeta. A falta de base de dados cartograficamente corretos e
suficientemente regionais para tomar medidas precisas impediam definir procedimentos que
pudessem averbá-las confiantemente. O advento de mosaicos regionais ortorretificados bem
como de imagens de satélites com visada ampla além de procedimentos de interpretação
suportados por computador, criaram um novo limiar tecnológico para estudos quantitativos
regionais. Neste enlace citam-se os mosaicos GEOCOVER, as imagens MODIS, as imagens
CBERS e a ferramenta SPRING. O uso integrado destes produtos permitiu que uma
metodologia fosse criada e exercida em abordagens quantitativas de grande escala. Este
artigo trata da forma como foram estudados e avaliados dois dos maiores agentes
paisagísticos do planeta, os rios Amazonas e Nilo, tendo como bases tecnológicas o
Sensoriamento Remoto e o Geoprocessamento.
2. Os Dados e a Ferramenta.
Os dados de Sensoriamento Remoto utilizados neste trabalho são propositalmente apenas
aqueles denominados públicos, disponibilizados livres de custos, mas de qualidade
geométrica e espectral adequadas para os propósitos deste trabalho. A ferramenta, dotada
do mesmo conceito público, permite a agregação do conhecimento cientifico do fotointérprete
na classificação rotineira do algoritmo.
As imagens utilizadas são produtos que podem ser baixados, via rede, dos arquivos
brasileiros e americanos. Os mosaicos GEOCOVER podem ser baixados de
http://zulu.ssc.nasa.gov/mrsid. Imagens TERRA-MODIS são disponibilizadas diariamente
em nível global a partir www.cr.usgs.gov/pub/imswelcome/. As imagens CBERS referentes
75% da America do Sul podem também ser baixadas livres de custos via
www.dgi.inpe.br/catalogo.
A ferramenta SPRING liderou de forma pioneira a distribuição gratuita de GIS orientado para
usuários incluindo em seu estofo a edição matricial, elemento chave deste trabalho. A
ferramenta pode ser baixada sem custos a partir de www.dpi.inpe.br
3. Procedimentos Metodológicos.
A seqüência de atividades se iniciou pela conversão da projeção cartográfica (Sinusoidal
para Geográfica) e formato (HDF para Geotiff) das imagens MODIS, realizando o casamento
com os mosaicos GEOCOVER ortorretificados. A verificação da qualidade do produto
MODIS georeferenciado foi feita lançando-se sobre imagem MODIS vetores ortorretificados
de limites estaduais gerados pela FIBGE - Fundação do Instituto Brasileiro de Geografia e
Estatística. A sobreposição ficou perfeita o que indicou a ótima qualidade cartográfica do
produto MODIS (Figura 1).
Figura 1: Imagem MODIS com o vetor ortorretificado gerado pela FIBGE.
O banco de dados gerado com a ferramenta SPRING foi submetido então a fotointerpretação
tendo como suporte a Edição Matricial que permite a análise de temas em nível raster. Foi
criado então dois vetores referentes ao Rio Amazonas valendo-se respectivamente dos
mosaicos GEOCOVER e das imagens MODIS, estas com resolução de 250 metros. A
diferença entre as duas medidas obtidas foi posteriormente avaliada e está apresentada no
item de resultados. Um terceiro vetor este referente ao Rio Nilo foi elaborado a partir dos
mosaicos GEOCOVER.
A edição dos vetores foi elaborada seguindo-se sempre os cursos mais longos dos dois
grandes rios. Assim para o Amazonas foi usado o Canal de Breves, aquele que contorna a
margem sul da Ilha do Marajó (Figura 2). O canal é parte do delta estuarino do Rio
Amazonas tanto sob ponto de vista hidrológico quanto geomorfológico.
Figura 2. Imagem MODIS mostrando o Canal de Breves no delta estuarino do Rio
Amazonas.
Foi seguido também para o Amazonas não o ramal do rio em frente a Santarém e sim aquele
que corre ao norte do Lago Grande. Isto porque este desvio de Tapara, percorrendo as
barrancas com geologia mais antiga, seria o curso verdadeiro do Amazonas. O ramal de
Santarém seria um imenso canal aberto bem recentemente, talvez durante o Ótimo
Climático, para poder dar vazão mais eficiente a monumental quantidade de sedimentos
carreados pelo rio naquele trecho. Um terceiro aspecto importante se refere ao contexto
andino do Amazonas. Nele foi editado o curso que segue pelas barrancas do Rio Ucayalli em
acordo com as descrições do pioneiro Loren McIntyre e confirmadas pelas expedições
organizadas pela jornalista brasileira Paula Saldanha. Estes grandes expedicionários
confirmaram que as vertentes que avançam pelo sul do Peru seguem um percurso mais
longo do que aquelas tradicionais citadas na literatura que seguem o Vale do Rio Maranon.
O vetor do Rio Amazonas então seguiu esta orientação ate o topo do divisor entre as águas
que correm para o Oceano Atlântico e aquelas que derramam para o Pacifico, ao sul do
Peru.