Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 9, Número 1, Maio 2009, Páginas 93-108

DOI: 10.5894/rgci151
* Submissão – 20 Novembro 2008; Avaliação – 12 Janeiro 2009; Recepção da versão revista – 11 Fevereiro 2009; Disponibilização on-line - 2 Abril 2009

Aplicação de metodologia alternativa para localizar e monitorar linhas de costa usando técnicas de posicionamento pelo GNSS: Um estudo de caso na praia de Sauaçui, Nordeste do Brasil *

Application of alternative methodology to locate and to monitor shoreline using positioning techniques for GNSS: A case study in the Sauaçui beach, Northeast of Brazil

César P. Rocha ^{1, 2}, Tereza Cristina M. Araújo ²,
Francisco Jaime B. Mendonça ³

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1 - Autor correspondente: [email protected].
2 - Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Oceanografia, Avenida da Arquitetura, S/N, Cidade Universitária – Recife, PE, Brasil. CEP 50670-901
3 - Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Engenharia Cartográfica, Avenida da Arquitetura, S/N, Cidade Universitária – Recife, PE, Brasil. CEP 50670-901

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RESUMO
A dinâmica de interface entre o mar e o continente, a inconsistência de alguns indicadores e a dificuldade em estabelecer a correlação entre os referenciais verticais são fatores que dificultam a comparação dos estudos sobre a localização geográfica das linhas de costa. Esse trabalho teve por objetivo localizar e monitorar a evolução da linha de costa em curto período, em uma área de intensa erosão no litoral norte do estado de Alagoas, costa Nordeste do Brasil. Para esse propósito, foram comparados os traçados de um trecho da linha de costa da praia de Sauaçui, nos anos 2006, 2007 e 2008, usando o mesmo padrão de procedimentos, ou seja, a mesma metodologia, o mesmo indicador e o mesmo referencial vertical. O indicador de linha de costa adotado foi à curva de nível 2,9m acima do referencial de nível das marés e foi estabelecido com base na máxima HWL (High Water Line), ocorrida nessa região nos últimos 20 anos (2,7m), acrescida do runup (0,2m).
Os DEMs (Digital Elevation Model) da área de estudo foram gerados em um programa interpolador com base nos perfis de praia e o monitoramento consistiu em sobrepor os DEMs dos referidos anos para observar as variações no traçado da linha de costa em alguns seguimentos da área monitorada. No seguimento sul, observou-se uma retração de 7,0m no período 2006/2007, que regrediu para 2,0m no período 2007/2008. No seguimento centro-norte, observou-se uma regressão de 8,0m no período 2006/2007, que regrediu para 6,0m no período 2007/2008. O seguimento norte manteve-se estável no período observado.
Em linhas gerais, o comportamento da linha de costa em Sauaçui reflete variações sazonais, com predominância de recuo no setor centro-norte. Esse comportamento está sendo influenciado pela proximidade da desembocadura do rio Sauaçui e os conseqüentes desvios das correntes e das ondas causados pela presença dos obstáculos interpostos pelos proprietários das residências de veraneio, que impedem a evolução natural da linha de costa e alteram o grau de vulnerabilidade da praia nas áreas circunvizinhas.
O rendimento dos trabalhos de campo foi da ordem de 1,2km/h e poderá ser melhor se o trabalho tiver por objetivo específico reproduzir e monitorar a linha de costa, pois nesse caso os perfis de praia poderão ser encurtados.

Palavras-chave: GPS; HWL; datum; vdata; runup; elipsóide; geóide; linha de costa; Brasil.

ABSTRACT
The interface dynamics between the sea and the continent, the inconsistency of some indicators, and the difficulty related with establishing the co-relation between vertical referential are factors that hamper the comparison of the studies related to the shoreline geographic localization. This research aimed to locate and to monitor the shoreline displacement in a short period of time, in an erosion hot spot area in the North litoral of the Alagoas state of, in the northeast coast of Brazil. To accomplish this purpose, using the same procedure pattern, the 2006, 2007 and 2008 plot of a space of the shoreline of Sauaçui beach were compared, in other words, the same methodology, indicator and vertical referential were used for the comparison. The adopted shoreline indicator was the curve, of level 2.9m beyond the tidal levels, and it was established based on the maximum HWL (High Water Line), occurred in this region in the last 20 years (2.7m), added the runup (0.2m).
At the study area a DEM (Digital Elevation Model) was generated in an interpolator program, based on the beaches profiles produced using GPS three-dimensional placement technique, whose heights (ellipsoids) were reduced to the benchmark tidal level. The identification of the shoreline in the DEM of each monitoring year was made by height equivalence, selecting the correspondent line level with the model generated by the interpolator. As the DEMs surfaces are related with the sea level referential, they are used to simulate the dislocation of the water line upon the beach face. The monitoring consisted in overlapping the DEMs of the mentioned years and observing the variations on the shoreline plot in some monitored area segments. In the South segment, a 7m retreat was observed, during the period of 2006/2007, which retreat to 2m in the period of 2007/2008. In the Center-North segment, an 8m retreat was observed, during the period of 2006/2007, which retreat to 6m in the period of 2007/2008. The North segment has remained stable during the observed period.
In general lines, the behavior of the shoreline in Sauaçui reflects seasonal variations, with prevalence of retreat in the Center-North section. This behavior is being influenced by the proximity of the Sauaçui river mouth, and the subsequent currents deviation caused by the presence of the obstacles interposed by the summer vacation houses owners in the central part of the monitored area. These obstacles hamper the shoreline natural evolution and change the beach vulnerability degree in the surrounding areas. The trends of seasonal displacement of this shoreline and the human activities developed there, suggest the need of monitoring this beach for a longer time, in order to quantify the velocity and certificate the displacement tendency of its shoreline.
The field work profit was 1.2km/h and it could be better if the work has as specific objective reproducing the shoreline, because, in this case, the beaches profiles can be shortened, reducing the operators route, who carries the GPS antenna. However, it is necessary to ensure that each DEM contains the level curve of equivalent height to the shoreline, in other words, it is necessary that the height of the superior and inferior limits of the beaches profiles are, respectively, lower and greater than the height established to the shoreline (2,9m beyond the referential of tide level, in this case), which approximated representation, in the field, correspond to the highest marks left by the waves sprawl.

Keywords: GPS; HWL; Datum; Vertical data; runup; Ellipsoid; Geoid; Shoreline; Brazil.

 

Baptista, P.B, Bastos, L.C., Bernardes, C.A., Cunha, T.R. & Dias, J.A. (2008a) - Aplicação de Metodologia de Monitorização GPS em Litorais Arenosos. Geração de Modelos de Elevação do Terreno. Revista de Gestão Costeira Integrada, 8(1):9-23. http://www.aprh.pt/rgci/pdf/
revista8f1_1.pdf

Baptista, P.B, Bastos, L.C., Bernardes, C.A., Cunha, T.R. & Dias, J.A. (2008b) - Monitoring Sandy Shore Morphologies by DGPS – A Pratical Tool to Generate Digital Elevation Models. Journal
of Coastal Research, 24(6):1516-1528. (http://dx.doi.org/10.2112/
07-0861.1)

Botelho, M.F., Silva da, C.R., Schoeninger, E.R. & Centeno, J.A.S. (2005) - Comparação dos resultados de interpoladores “Vizinho mais próximo” e “Inverso de uma distância” no cálculo de volume a partir de dados do laser scanner. Anais do XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, p. 731-736, INPE, São José dos Campos, SP, Brasil. Disponível em: http://urlib.net/ltid.inpe.br/sbsr/2004/11.19.20.47

Espartel, L. (1982) - Curso de Topografia. 8ª. edição, 655p., Editora Globo, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

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.

Franke, R. (1982) - Scattered Data Interpolation: Test of Some metods, Mathematic of Computations, 33(157):181-200.

Graham, D., Sault, M. & Bailey, J. (2003) - National Ocean Service Shoreline – Past, Present, and Future. Journal of Coastal Research, SI38:14-32.

Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H. & Collins, J. (1998) - Global Positioning System – Theory and Practice. 4st Edittion, Springer-Verlag, Inc. (ISBN: 3-211-82839).

Leatherman, S. P. (2003) - Shoreline change mapping and management along the U.S. East cost. Journal of Coastal Research, SI38:5-13.

Leite, E.P.F., Silva, J.S. & Gomes, G.S. (2007) - Obtenção de Modelo Numérico do Terreno de Alta Resolução Utilizando o Interpolador Spline com Tensão Regularizada. II Congresso de Pesquisa e Inovação da Rede Norte Nordeste de Educação Tecnológica. João Pessoa, PB, Brasil. Disponível em http://www.redenet.edu.br/publicacoes/arquivos/
20080922_103856_GEOM-012.pdf

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. (http://dx.doi.org/10.2112/04-0401.1).

Morton, R.A. & Speed, F.M. (1998) - Evaluation of shoreline and legal boundaries controlled by water levels on sandy beaches. Journal of Coastal Research, 14(4):1373-1384.

Muehe, D. (1996) - Geomorfologia costeira. In: Cunha S.B. da & Guerra A.J.T., Geomorfologia: exercícios, técnicas e aplicações. Bertrand Brasil, pp. 191-238, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. (ISBN: 8528605485).

Pajak, M.J. & Leatherman, S.P. (2002) - The high water line as shoreline indicator. Journal of Coastal Research, 18(2):329-337.

Parker, B.B. (2003) - The difficulties in measuring a consistently defined shoreline - the problem of vertical referencing. Journal of Coastal Research, SI38:44-56.

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, no prelo.

Rocha, C.P.; Araújo, T.C.M. e Mendonça, F.J.B. (2008) - Aplicação de técnicas de posicionamento GPS tridimensional para localizar linhas de costa: estudo de caso na praia de Boa Viagem, Recife/PE, Brasil. Revista de Gestão Costeira Integrada, 8(2):127-137. http://www.aprh.pt/rgci/
pdf/RGCI-139_Rocha.pdf

Ross, J.L.S. (2007) - Geomorfologia, Ambiente e Planejamento. 86p., Ed. Contexto, São Paulo, SP, Brasil. , 1ª edição. (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, SI38:57-82.

Segantine, P.C.L. (2005) - Sistema de Posicionamento Global - GPS. 1ª edição, 364p., EESC/USP, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, Brasil.

Souza, E.C.B. (2002) - Análises temporais de alta precisão utilizando GPS para avalizção das variações volumétricas ocorridas no ISTMO da Ilha do Mel. Dissertação de mestrado, 149p. UFPR – Universidade Federal do Paraná, PR, Brasil.

Suguio, 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, 3rd edition, 2nd. edition, 416p., Berlim, Alemanha. (ISBN: 311070728, 9783111017072).
Vanicek, P. & Krakiwsky, E.J. (1986) - Geodesy, The Concepts. Elsevier, Canadá, 714p. (ISBN: 10-0444877754).

Vargas, C.I., Oliveira, F.S.B, Oliveira, A.S.B. & Charneca, N. (2008) - Análise da Vulnerabilidade de uma praia Estuarina à Inundação: Aplicação à Restinga do Alfeite (Estuário do Tejo). Revista de Gestão Costeira Integrada. 8(1): 25-43. http://www.aprh.pt/rgci/pdf/
revista8f1_2.pdf

Webster (1988) - The Webster’s Ninth New Collegiate Dictionary. 1564p., Merrian – Webster, Springfield, MA, USA.

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.

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