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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.1984.tde-25082015-143959
Documento
Autor
Nome completo
Liu Chan Chiang
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1984
Orientador
Banca examinadora
Amaral, Gilberto (Presidente)
Hasui, Yociteru
Schorscher, Johann Hans Daniel
Trouw, Rudolph Allard Johannes
Vitorello, Icaro
Título em português
Análise estrutural de lineamentos em imagens de sensoriamento remoto: aplicação ao Estado do Rio de Janeiro
Palavras-chave em português
Rio de Janeiro
Sensoriamento remoto
Resumo em português
A coleta de dados numa escala adequada ao tipo de feição geológica a ser analisada é o princípio básico da aplicação do sensoriamento remoto a estudos estruturais. A influência das várias formas de estruturas na geomorfologia é de tal modo conspícua, que os estudos estruturais em escala regional têm na análise das feições topográficas seu principal critério para interpretação de seus significados geológicos. Entretanto, é necessário que se tenham os meios e os métodos mais apropriados para que tais feições estruturais possam ser analisadas dentro do contexto de sua dimensão regional. O sensoriamento remoto a nível orbital é uma destas possibilidades e inclui as imagens LANDSAT como uma das principais opções para o estudo de alguns importantes aspectos acerca de certas feições estruturais. É óbvio que não se pode exigir que uma única ferramenta venha a satisfazer todas as expectativas num estudo de geologia estrutural. Quaisquer proposições de modelos estruturais ou deduções de maior alcance, como, por exemplo, sobre evolução tectônica, necessitarão forçosamente da conjunção de outros níveis de informações ou tipos de dados. Sem esta conjunção de informações as proposições baseadas em modelos encontrados na literatura poderão ser concebidas apenas tentativamente. No sensoriamento remoto, um dos aspectos mais relevantes para estudos de geologia estrutural é a abordagem dentro do âmbito espacial e temporal. Enquanto o primeiro torna possíveis as observações das principais estruturas através da análise dos padrões texturais e formas geomórficas, o segundo permite analisar as variações de suas expressões pelo realçamento sazonal. O realce sazonal das feições é o principal motivo do porquê da análise de várias imagens LANDSAT de diferentes épocas fornecer mais informação do que aquela contida numa cena de uma única estação do ano. As variações na iluminação da cena através de variações do azimute e ângulo de ) elevação solar em imagens de épocas diferentes podem acentuar a textura superficial e o padrão topográfico, devido ao realce por sombreamento, produzindo efeitos similares aos obtidos pelos sistemas de radar de visada lateral, e que são bastante vantajosos na interpretação de estruturas geológicas. Contudo, estas variações do azimute e ângulo de elevação solar podem ocasionar tendenciosidades na amostragem das feições estruturais extraídas das imagens LANDSAT, principalmente em relação aos lineamentos. As imagens de radar também ostentam efeitos similares conforme seja a direção de iluminação (ou visada) do sistema. Deste modo, o uso conjunto de imagens LANDSAT (RBV e MSS) e de radar pode minimizar estas deficiências e aumentar a quantidade e confiabilidade das informações estruturais adquiridas, através de um processo interativo de interpretação. Isto se reverte numa importante questão, uma vez que os lineamentos são as principais feições estruturais exibidas por essas imagens. Devido à numerosa quantidade de lineamentos que freqüentemente é extraída dessas imagens, a sua classificação torna-se um procedimento preponderante para análise das informações estruturais que contêm. Disto advém a necessidade do desenvolvimento e aplicação de uma criteriosa metodologia de trabalho, motivação maior do presente estudo. Na pesquisa realizada sobre os lineamentos do Estado do Rio de Janeiro, esta metodologia resume-se basicamente numa seqüência ordenada de três etapas que envolvem: a) identificação, que é o reconhecimento das feições naturais lineares da superfície, tais como vales, cristas e escarpas retilíneas, segmentos retilíneos de drenagem, depressões ou lagos alongados, descontinuidades retilíneas de terrenos textualmente distintos, feições tonais lineares, etc. b) extração, que consiste em cartografar a exata forma com que a imagem exibe o lineamento; c) análise, que envolve uma gama de observações ) acerca da direção, distribuição e padrão espacial, densidade, comprimento relativo, curvilinearidade, grau de expressão no terreno, relações de interseção e angularidade, continuidade ou descontinuidade da feição linear, etc. Desta análise os lineamentos são classificados em sistemas e subsistemas, que devem mostrar coerência para permitir uma interpretação estrutural adequada. Embora estejamos conscientes de que os lineamentos representam apenas uma parcela dos tipos de estruturas existentes na área e que na evolução estrutural não necessariamente são os mais importantes, na ausência de outros dados procurou-se investigar as possíveis relações existentes entre as principais estruturas de caráter regional tais como o Lineamento de Além Paraíba, as faixas cataclásticas do nordeste do Estado, os plútons da Serra do Mar e os sistemas de fraturas, todos já citados na literatura geológica. O esboço da evolução estrutural e tectônica resultante desta análise é por tal fato meramente especulativo e sua pretensão, neste trabalho, é a de deixar documentada uma hipótese de interpretação que possa ser confrontada com dados estruturais mais detalhados no futuro.
Título em inglês
Not available.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
Gathering data on a scale in agreement with the type of geological features being analysed is the basic principle of remote sensing application to structural studies. The influence of many forms of structures on geomorphology is so conspicuous that structural studies on a regional scale utilize topographic analysis as the principal criterion for the interpretation of features with geological significance. However, it is necessary to have the most appropriate means and methods so that such features can be analysed in the context of their regional dimensions. Orbital remote sensing provides the means, mainly through LANDSAT images, as one of the major alternative for the study of important aspects of certain structural features. Obviously, the use of any single tool does not satisfy all the requirements in structural studies. The use of remote sensing data for the propositions of structural models or more extensive deductions, such as, for instance, of tectonic evolution, will be necessary in conjunction with other informations or other types of data. Without such integrations of data or informations, the propositions or deductions based on the models found in the literature will be able to be formulated only tentatively. Relevant aspects of LANDSAT imagery on the study of structural geology include spatial and temporal characteristics. The former makes it possible to view major structural features through the analysis of geomorphic forms, patterns and textures, while the latter provides seasonal enhancement of the terrain features. Seasonal enhancement of geomorphic features is the main reason that multi-seasonal analysis of LANDSAT imagery provides more structural informations than what can be obtained from one scene only. Variations in the sun's elevation and azimuth can accentuate terrain texture and topographic pattern due to shadow effects very similar to those observed in side-looking radar where shadow enhancement is used advantageously in the interpretation of geologic structures. Nevertheless, structural features extracted from LANDSAT imagery are biased by sun's azimuth and elevation, while in SLAR imagery they are biased by the illumination direction of the radar system. In this way, the concomitant use of LANDSAT (MSS and RBV) and SLAR may eliminate these deficiencies and increase the amount and reliability of structural information extracted through an interactive process of image interpretation. This is an important point since lineaments are the main structural features observed in such images. The classification of the numerous lineaments exhibited by these images is a weighty procedure in lineament analysis and reveals the necessity of development and application of a sound methodology, which is the main goal of this study. The methodology applied to extract lineaments in the State of Rio de Janeiro may be summarized into a sequential procedure consisting of three steps: a) identification of the natural terrain features, such as rectilinear valleys, ridges, escarpments, segments of drainages, elongated depressions and lakes, rectilinear discontinuities of terrain textures, linear terrain features, etc; b) extraction of the linear features in their exact form as observed in the images; c) analysis of the lineaments including their direction, spatial distribution pattern and density, relative length, degree of terrain expression, mutual relationship and intersecting angles, continuity and discontinuity of the linear features, etc. From this analysis, lineaments in the State of Rio de Janeiro are classified into systems and subsystems from which the structural significance of the lineaments may be tentatively inferred. Even though lineaments may represent only a small part of the diverse types of structures found in the area and may not necessarily be the most important in structural evolution, the study sought to investigate a possible relationship among the main regional structures, in the obsence of other data. Examples of such structures are the "Além Paraíba" lineament, the cataclastic belts in the northeastern portion of the State, the plutons and the fracture system of "Serra do Mar", all of them discussed in the literature. The resulting attempt to have a sketch of the structural and tectonic evolution of the area, based on this analysis, is merely speculative and its objective is to document an interpretation hypothesis that will be used to confront with detailed structural data in the future.
 
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Chiang_Doutorado.pdf (45.42 Mbytes)
Data de Publicação
2015-08-28
 
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