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Imagens Multiespectrais em Obras Marítimas


Designação oficial do projeto: Utilização de imagens multiespectrais no apoio a obras marítimas: reforço do cordão dunar da Ilha de Tavira/Praia do Barril


Data de início: 2 de Janeiro de 2018
Data de conclusão: 1 de Agosto de 2018


Descrição detalhada: A Ria Formosa é caracterizada pela presença de um cordão dunar litoral, que protege uma zona lagunar, e o seu reforço artificial integra-se atualmente num conjunto de ações de combate à erosão costeira, com recurso a areia proveniente de dragagens. Este tipo de obras marítimas requer uma atualização frequente da informação batimétrica, obtida através de levantamentos hidrográficos com recurso a sondadores acústicos, uma metodologia dispendiosa e exigente em termos logísticos.

Atendendo ao carácter extremamente dinâmico deste ecossistema, é necessário dispor de meios que permitam estimar profundidades em áreas de grande extensão, num curto espaço de tempo. Com o advento da fotografia aérea e das missões espaciais de observação terrestre, e após as primeiras utilizações de imagens aéreas de zonas marinhas de água límpida e rasa, reconheceu-se que a profundidade poderia ser estimada de alguma forma através da deteção remota.

Apresentando-se como um método indireto, esta permite obter modelos batimétricos de áreas relativamente extensas, e embora estes modelos não alcancem os requisitos dos levantamentos hidrográficos tradicionais, os dados assim obtidos podem ser usados para avaliar áreas onde seja requerido um grande nível de pormenor, a ser obtido por sensores de alta resolução, como o SONAR (SOund NAvigation and Ranging).

O âmbito deste projeto, refere-se essencialmente ao reforço do cordão dunar da Ria Formosa num extenso troço das Ilhas Barreira, na zona denominada “Praia do Barril”. A intervenção nesta zona - iniciada em janeiro de 2018 e terminada em agosto do mesmo ano – a pedido da Sociedade Polis Litoral Ria Formosa, justificou-se, atendendo ao facto de que não existe uma verdadeira faixa de areia em estabilização, sendo as cotas da duna particularmente baixas e encontrando-se a face voltada para a ria muito recortada por canais perpendiculares à linha de costa.

Não se efetuando o reforço, esses canais poderão transformar-se em pequenas “barras de areia” de difícil controlo, devido a condições desfavoráveis de agitação marítima. Simultaneamente, e devido às operações de dragagem de manutenção da barra da Armona, a servir como “zona de empréstimo” para obtenção de 300000 m3 de sedimentos arenosos para reforço do cordão dunar, pretendeu-se proporcionar uma maior hidrodinâmica lagunar nas áreas de influência do “prisma de maré” desta barra, através do aumento da taxa de renovação da água.

Essa benfeitoria permitiria o melhoramento das condições de navegação na barra e canais de exploração de aquacultura, o aumento da circulação de nutrientes, uma menor concentração de produtos poluentes, e também uma maior disponibilidade de oxigénio na coluna de água.

Sendo a determinação de profundidades fundamental para a caracterização da topografia subaquática em operações de dragagem ou outras obras marítimas, a execução de levantamentos hidrográficos com sistemas de sondagem acústicos é obrigatória, o que implica um planeamento prévio que deverá ter em conta diversos fatores. Além da escolha de meios marítimos adequados aos locais de sondagem, este tipo de operações necessita de apoio externo, que pode incluir a instalação de marégrafos, estações de referência GNSS (Global Navigation Satellite System) e meios de transporte terrestre, entre outros.

As condições climáticas também condicionam bastante a execução destas tarefas. Neste caso em concreto, a utilização de imagens multiespectrais obtidas por satélite e/ou UAV para estimação de batimetria revelou-se extremamente útil na gestão de uma série de atividades, tanto para observação da evolução dos trabalhos de dragagem como para planeamento de levantamentos hidrográficos e escolha dos meios mais adequados à sua execução. A capacidade de derivar batimetria através de técnicas de deteção remota é um tema de crescente interesse no âmbito científico, sendo a LS-Engenharia Geográfica pioneira no desenvolvimento desta tecnologia na Península Ibérica, em conjunto com a Agência Espacial Europeia. O método adotado consiste numa metodologia que utiliza imagens de várias bandas multiespectrais para o estudo da coluna de água, e permite produzir um modelo batimétrico.

Previamente ao início dos trabalhos de dragagem e reforço dunar, foram realizados levantamentos hidrográficos com sistema de feixe simples, nas zonas de intervenção. Os dados obtidos permitiram aferir os volumes de dragagem e alimentação da praia. Algumas semanas após o início das operações de dragagem já era visível do espaço a localização e evolução desses trabalhos, e o estudo das imagens sugeria que a forte dinâmica do sistema lagunar dificilmente permitiria a manutenção da abertura de um canal na Barra da Armona, pelo menos com as dragas disponíveis, e à cota definida para o projeto.

A avaliação desses dados de satélite conduziu a uma mudança nos planos de trabalhos de dragagem. Além disso, seria necessário também realizar um levantamento hidrográfico em toda a extensão da praia (2500 metros), o que obrigaria a uma deslocação de meios necessários em outros locais, e também a custos adicionais.

A observação de imagens de satélite permitiu avaliar a zona intertidal e estimar volumes de areia nas zonas submersas, abandonando-se a opção de execução do levantamento hidrográfico e evitando-se custos excessivos.

Entretanto, uma das zonas fortemente afetada pela tempestade de Março de 2018 foi a Praia da Fuzeta (prolongamento Oeste da Ilha de Tavira), obrigando à antecipação de uma intervenção já programada para aquele ano. A necessidade de se realizar rapidamente um levantamento hidrográfico de toda a zona de intervenção obrigou a um estudo antecipado para perceber que tipo de embarcações se poderiam utilizar, quais os horários de trabalho mais favoráveis (alturas de maré) e quais as áreas prioritárias, tudo isto atendendo às alterações verificadas na bacia hidrográfica. Através de utilização de um UAV de rotor equipado com câmaras multiespectrais e sistema de posicionamento GNSS, adquiriu-se um conjunto de imagens de uma zona de interesse, que possibilitou, num curto espaço de tempo, o estudo da zona e a gestão de meios e tarefas necessários à programação dos trabalhos.

Esta tecnologia, baseada em técnicas de deteção remota testadas e demonstradas, tem permitido estimar a batimetria com bom grau de confiança, considerando-se atualmente um recurso indispensável para a gestão de trabalhos hidrográficos e apoio à navegação no âmbito de projetos de obras marítimas em curso.


Desafios: A utilização desta tecnologia encontra limitações abaixo dos 25 metros de profundidade em zonas de elevada turbidez da água.


Vantagens: Grande cobertura geográfica, curto período de revisita, emissões zero-carbono, sem mobilização de equipamentos ou pessoal


Área de intervenção: Deteção Remota

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