Contribuição da Geodésia ao monitoramento costeiro do Litoral Setentrional do Rio Grande do Norte, área de influência da indústria petrolífera

The general objective of this thesis has been seasonal monitoring (quarterly time scale) of coastal and estuarine areas of a section of the Northern Coast of Rio Grande do Norte, Brazil, environmentally sensitive and with intense sediment erosion in the oil activities to underpin the implementation of projects for containment of erosion and mitigate the impacts of coastal dynamics. In order to achieve the general objective, the work was done systematically in three stages which consisted the specific objectives. The first stage was the implementation of geodetic reference infrastructure for carrying out the geodetic survey of the study area. This process included the implementation of RGLS (Northern Coast of the RN GPS Network), consisting of stations with geodetic coordinates and orthometric heights of precision; positioning of Benchmarks and evaluation of the gravimetric geoid available, for use in GPS altimetry of precision; and development of software for GPS altimetry of precision. The second stage was the development and improvement of methodologies for collection, processing, representation, integration and analysis of CoastLine (CL) and Digital Elevation Models (DEM) obtained by geodetic positioning techniques. As part of this stage have been made since, the choice of equipment and positioning methods to be used, depending on the required precision and structure implanted, and the definition of the LC indicator and of the geodesic references best suited, to coastal monitoring of precision. The third step was the seasonal geodesic monitoring of the study area. It was defined the execution times of the geodetic surveys by analyzing the pattern of sediment dynamics of the study area; the performing of surveys in order to calculate and locate areas and volumes of erosion and accretion (sandy and volumetric sedimentary balance) occurred on CL and on the beaches and islands surfaces throughout the year, and study of correlations between the measured variations (in area and volume) between each survey and the action of the coastal dynamic agents. The results allowed an integrated study of spatial and temporal interrelationships of the causes and consequences of intensive coastal processes operating in the area, especially to the measurement of variability of erosion, transport, balance and supply sedimentary over the annual cycle of construction and destruction of beaches. In the analysis of the results, it was possible to identify the causes and consequences of severe coastal erosion occurred on beaches exposed, to analyze the recovery of beaches and the accretion occurring in tidal inlets and estuaries. From the optics of seasonal variations in the CL, human interventions to erosion contention have been proposed with the aim of restoring the previous situation of the beaches in the process of erosion.

O objetivo geral desta Tese de Doutorado foi o monitoramento costeiro sazonal (em escala temporal trimestral) de áreas costeiras e estuarinas de um trecho do Litoral Setentrional do Estado do Rio Grande do Norte, Brasil, sensível ambientalmente e de intensa erosão sedimentar sob as atividades petrolíferas, para servir de base na implantação de projetos de contenção da erosão e na mitigação dos impactos causados pela dinâmica costeira. Para atingir o objetivo geral, o trabalho foi desenvolvido de maneira sistemática em três etapas, as quais consistiram os objetivos específicos. A primeira etapa foi da implantação da infraestrutura geodésica de referência para a realização dos levantamentos geodésicos da área de estudo. Compreendeu a implantação da Rede GPS do Litoral Setentrional do RN (RGLS), constituída de estações com coordenadas geodésicas e altitudes ortométricas de precisão; posicionamento de Referências de Nível (RN) e avaliação do modelo geoidal gravimétrico disponível, para serem utilizados na altimetria por GPS de precisão; e desenvolvimento de aplicativos para a altimetria por GPS de precisão. A segunda etapa foi do desenvolvimento e aperfeiçoamento de metodologias para o levantamento, processamento, representação, integração e análises de Linhas de Costa (LC) e Modelos Digitais de Elevação (MDE) obtidos por técnicas geodésicas de posicionamento. Incluiu desde a escolha dos equipamentos e métodos de posicionamento a serem utilizados, em função da precisão requerida e da estrutura implantada, até a definição do indicador de LC e dos referenciais geodésicos mais adequados ao monitoramento costeiro de precisão. A terceira etapa foi do monitoramento geodésico sazonal da área de estudo. Definiu as épocas de execução dos levantamentos geodésicos, a partir da análise do padrão de dinâmica sedimentar da área de estudo; execução dos levantamentos, com os objetivos de calcular e localizar áreas e volumes de erosão e acresção (balanços sedimentares areal e volumétrico) ocorridas nas LC e nas superfícies das praias e ilhas ao longo do ano, e estudo das correlações entre as variações mensuradas (em área e volume) entre os levantamentos e a atuação dos agentes dinâmicos costeiros. Os resultados permitiram um estudo integrado das relações espaciais e temporais das causas e consequências dos intensos processos costeiros atuantes na área, especialmente com a mensuração da variabilidade da erosão, transporte, balanço e suprimento sedimentares ao longo do ciclo anual de construção e destruição das praias. Nas análises dos resultados, foi possível identificar as causas e consequências da intensa erosão costeira nas praias expostas, analisar a recuperação sedimentar das praias e a acresção nos canais de maré e nos estuários. A partir da ótica das variações sazonais das linhas de costa, intervenções antrópicas de contenção de erosão foram propostas com o objetivo de recuperar a situação anterior das praias em processo de erosão.