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Dados do Trabalho


Título

DECLIVIDADE MEDIA DO TERRENO DETERMINADA POR DIFERENTES METODOS

Introdução

Para o planejamento de qualquer atividade agrícola, é necessário um estudo da topografia do local para que se tenha um melhor conhecimento sobre os aspectos geomorfológicos e biológicos que serão de extrema importância na implantação de diferentes projetos (MINELLA; MERTEN, 2012). A altimetria é a parte da topografia que estuda o relevo do terreno. Na agricultura, esse estudo é utilizado para o nivelamento do terreno visando a implantação de terraços, plantio em nível, evitar processos erosivos, projetos de irrigação e vários outros (GRANDO; LAND; BRESSLER, 2016).
Uma das principais causas de degradação do solo é o processo erosivo e a suscetibilidade de um dado solo aos processos erosivos é fortemente influenciada pela declividade do terreno (MEDEIROS et al., 2017).
A declividade é a inclinação do terreno em relação à horizontal, exercendo influência na velocidade das enxurradas, sendo que, em terrenos com maior declividade, o escoamento das águas das chuvas possui maior velocidade (COGO; LEVIEN; SCHWARZ, 2003). O conhecimento da declividade é necessário na implantação de medidas para o controle dos processos erosivos, projetos de irrigação (FILIZOLA et al., 2011) e vários outros projetos de engenharia, sendo que sua determinação realizada de maneira imprecisa pode gerar erros de relativa gravidade nos projetos dimensionados.
Existem vários métodos para a determinação da declividade de um terreno, desde os mais simples e corriqueiros, como o uso da mangueira de nível e clinômetros, até os mais caros e/ou aprimorados, como os teodolitos, níveis óticos e até mesmo os receptores GPS (Global Positioning System). Há ainda geotecnologias, como o Google Earth Pro, que permite a determinação da declividade média do terreno sem ao menos ir à campo, trazendo rapidez e praticidade ao processo de determinação desse parâmetro altimétrico. Contudo, a literatura questiona a precisão dos métodos mais simplificados, bem como das geotecnologias, para a determinação da altimetria do terreno (RIBAS, 2019).
Neste contexto, este trabalho objetivou comparar os métodos de determinação da declividade média supracitados, avaliando as vantagens e desvantagens de cada método na tentativa de orientar os profissionais de engenharia quanto à aplicação dos mesmos na prática.

Resumo

A altimetria é a parte da topografia que estuda o relevo do terreno e suas diferenças de nível, permitindo a determinação da declividade média do terreno. Na agricultura, o conhecimento da declividade das encostas e vertentes é necessário para projetos de terraceamento, plantio em nível, projetos de irrigação e drenagem, entre outros. Este trabalho objetivou comparar diferentes métodos de determinação da declividade média do terreno, na tentativa de orientar quanto à aplicação dos mesmos na prática. A declividade média de duas rampas, uma mais plana e outra mais acidentada, foi determinada em campo utilizando-se nível de mangueira, teodolito, nível ótico, clinômetro e aplicativo Google Earth Pro, com três repetições para cada rampa. Os valores obtidos foram analisados segundo um delineamento experimental inteiramente casualizado, sendo que os resultados obtidos pela mangueira de nível foram estatisticamente iguais aos obtidos pelo teodolito e nível ótico, em ambas as rampas, sendo estes últimos considerados os mais precisos pela literatura.

Objetivos

Comparar diferentes métodos de determinação da declividade média do terreno, na tentativa de orientar quanto à aplicação dos mesmos na prática.

Material e Método

O estudo foi desenvolvido numa propriedade rural localizada em Formiga- MG, na qual, após reconhecimento da propriedade, escolheram-se duas rampas com diferentes inclinações, sendo uma caracterizada como mais plana e outra caracterizada como mais acidentada.
Em cada rampa, materializaram-se com estacas de madeira três alinhamentos de 17 m de comprimento, espaçados entre si de 3 m, determinando-se a declividade de cada alinhamento por cada um dos métodos analisados: mangueira de nível, teodolito, nível ótico e clinômetro. Para esses métodos, seguiram-se os procedimentos metodológicos descritos por Faria (2019).
No Laboratório de Informática 3 do Centro Universitário de Formiga – UNIFOR-MG, as declividades médias das duas rampas escolhidas também foram determinadas usando a geotecnologia Google Earth Pro. Navegando pelo mapa do programa, localizou-se as duas rampas estabelecidas para análise da declividade. Todas essas localizações foram feitas visualmente, sem o fornecimento de nenhuma coordenada geográfica coletada em campo, pois o intuito era simular o que comumente é feito no dia-a-dia de muitos profissionais e leigos.
Uma vez localizadas as rampas, traçaram-se três caminhos em cada uma, verificando se ficaram com 17 m de comprimento e aproximadamente 3 m afastadas umas das outras, para condizer com o que foi feito em campo. Para cada caminho traçado no Google Earth Pro, gerou-se o perfil de elevação e calculou-se a declividade conforme procedimentos metodológicos apresentados em Faria (2019).
Os resultados obtidos foram analisados estatisticamente, usando-se a ferramenta computacional Sisvar (FERREIRA, 2011), segundo um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, sendo submetidos a análise de variância e teste de Skott-Knott para comparação das médias ao nível de 5% de significância.

Resultados e discussão

As Tabelas 1 e 2 apresentam as análises de variância e a Tabela 3 apresenta os valores de declividade média obtidos com os diferentes métodos para as rampas analisadas.
Brandalize (2019) apresenta uma tabela de classificação da inclinação do terreno em função dos valores de declividade média, segundo a qual as rampas 1 e 2 analisadas nesse trabalho caracterizam-se, de um modo geral, como de inclinação moderada e de inclinação muito forte, respectivamente, confirmando que a escolha das rampas realizada visualmente em campo, procurando analisarem-se rampas com inclinações relevantemente diferentes, foi aceitável.

TABELA 1. Análise de variância para a determinação da declividade da rampa 1 (mais plana).
FV GL SQ QM Fc Pr>Fc
Método 4 59,836018 14,959004 99,219 0,0000 *
Erro 10 1,507678 0,150768
Total corrigido 14 61,343696
CV (%) 8,54
Média geral 4,548 Número de observações 15
* significativo a 5%.

TABELA 2. Análise de variância para a determinação da declividade da rampa 2 (mais acidentada).
FV GL SQ QM Fc Pr>Fc
Método 4 505,552705 126,388176 87,618 0,0000 *
Erro 10 14,424947 1,442495
Total corrigido 14 519977652
CV (%) 6,39
Média geral 18,79 Número de observações 15
* significativo a 5%.

TABELA 3. Declividades médias determinadas pelos diferentes métodos.
Rampa Mangueira de nível Teodolito Clinômetro Nível ótico Google Earth
1 (mais plana) 4,064 B 4,133 B 2,328 C 3,900 B 8,315 A
2 (mais acidentada) 21,039 A 21,360 A 23,193 A 21,069 A 7,289 B
Médias seguidas pela mesma letra maiúscula nas linhas não diferem entre si pelo teste de Skott-Knott a 5% de probabilidade.

Para ambas as rampas, os valores obtidos com a mangueira de nível, teodolito e o nível ótico não diferiram entre si. O nível ótico é considerado o equipamento mais preciso para fins de determinações altimétricas (DANTAS, 2013). Logo, os resultados mostraram que o teodolito e a mangueira de nível se apresentaram viáveis para a determinação da declividade média de terrenos em campo. Resultado semelhante, quanto ao teodolito, já havia sido constatado por Dantas (2013), assim como Arruda (2018) relata que a mangueira de nível, apesar de ser um método muito simples, é eficaz.
O clinômetro apresentou precisão aceitável apenas para a rampa 2, subestimando o valor da declividade média para a rampa 1. Marques, Santil e Cunha (2000) recomendam que o equipamento deve ser usado para fins preliminares de determinação de declividade, reforçando a necessidade de levantamento de novos dados para a confirmação ou não dos valores obtidos com o clinômetro.
O Google Earth Pro apresentou-se ineficiente, pois, independente da inclinação da rampa, os valores de declividade obtidos foram praticamente os mesmos e estatisticamente diferentes dos obtidos pelo nível ótico, método considerado mais preciso. Apesar da praticidade oferecida por esta geotecnologia, seu uso para a determinação de declividade média e seu uso em projetos diversos de engenharia pode comprometer fortemente as especificações finais geradas para tais projetos, recomendando-se esse método como uma ferramenta de reconhecimento do relevo do terreno. Segundo Javahes (2013), o Google Earth é uma excelente ferramenta para visualização de dados espaciais, mas não dá para confiar na precisão pois ele não foi feito para ser preciso. O autor ainda relata que a base altimétrica do programa da altimetria é o SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) e que não é possível controlar a precisão altimétrica desse radar, de modo que a precisão do SRTM gira em torno de 90 m.
Ressalta-se que a comparação de métodos aqui apresentada foi realizada para fins de determinação da declividade média de encostas, não podendo ser aplicada para fins de determinações altimétricas relacionadas ao georreferenciamento de imóveis rurais. Para este último, o equipamento aceito legalmente continua sendo o receptor GPS.

Conclusões/Considerações Finais

O uso do Google Earth Pro para determinação da declividade média do terreno apresentou-se imprecisa e ineficaz. O clinômetro forneceu dados confiáveis apenas para a rampa fortemente inclinada. Os valores de declividade obtidos pelo teodolito, nível ótico e mangueira de nível apresentaram-se precisos e eficazes. A mangueira de nível é um método prático, acessível financeiramente e preciso, podendo agilizar o trabalho do engenheiro agrônomo no campo.

Referências Bibliográficas

BRANDALIZE, M. C. B. Topografia. Curitiba: PUC/PR, 2019.
COGO, N. P.; LEVIEN, R.; SCHWARZ, R. A. Perdas de solo e água por erosão hídrica influenciadas por métodos de preparo, classes de declive e níveis de fertilidade do solo. Rev. Bras. Ciênc. Solo, Viçosa, v. 27, n. 4, p. 743-753, ago. 2003.
DANTAS, W. C. Avaliação de metodologias de levantamentos planialtimétricos para trabalhos de terraplenagem. Mossoró: UFERSA, 2013, 54 f. Monografia (Bacharelado em Ciência e Tecnologia).
FARIA, K. C. de. Declividade média do terreno determinada por diferentes métodos. Formiga: UNIFOR-MG, 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Agronômica).
FERREIRA, D. F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciênc. agrotec. Lavras, v. 35, n. 6, p. 1039-1042, dec. 2011.
FILIZOLA, E. F.; ALMEIDA-FILHO, G. S.; CANIL, K.; SOUZA, M. D.; GOMES, M. A. Controle dos processos erosivos lineares (ravinas e voçorocas) em áreas de solos arenosos. Circular Técnica 22. Jaguaruina: EMBRAPA São Paulo, 7p., 2011.
GRANDO, D. L.; LAND, V.; BRESSLER, L. R. Nivelamento topográfico. 2016. Disponível em: <https://eventos.uceff.edu.br/eventosfai_dados/artigos/agrotec2016/388.pdf>. Acesso em: 29 out. 2019.
JAVAHES, R. Qual é a precisão do Google Earth? GeoGrava, 2013. Disponível em: <http://geograva.com.br/artigos-e-dicas/qual-e-a-precisao-do-google-earth/>. Acesso em 3 nov. 2019.
MARQUES, A. J.; SANTIL, F. L. de P.; CUNHA, J. E. da. O uso do clinômetro no levantamento topográfico. Estudo de caso: levantamento pedológico. Boletim de Geografia, v. 18, n. 1, 2000.
MEDEIROS, J. L. da S. et al. A importância do cálculo da declividade do solo para a adoção de práticas conservacionistas. 2017. Disponível em: <http://www.editorarealize.com.br/revistas/conidis/trabalhos/TRABALHO_EV074_MD4_SA2_ID582_02102017191002.pdf>. Acesso em: 23 out. 2019.
MINELLA, J. P. G.; MERTEN, G. H. Índices topográficos aplicados à modelagem agrícola e ambiental. 2012. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/cr/v42n9/a26112cr5983.pdf>. Acesso em: 30 out. 2019.
RIBAS, W. K. Os limites posicionais do Google Earth. Curitiba: Esteio, 2019.

Palavras Chave

Diferença de nível, Google Earth, Nível ótico, Topografia.

Arquivos

Área

Grupo IV: Ciências do solo

Instituições

Centro Universitário de Formiga - Minas Gerais - Brasil

Autores

FERNANDA MARIA RODRIGUES CASTRO, KARINE CRISTINA DE FARIA, KÁTIA DANIELA RIBEIRO