Utilização de veículo aéreo não tripulado no monitoramento da dinâmica sedimentar de praias: estudo de caso da praia de Navegantes (SC)

Abstract

Veículos aéreos não tripulados (VANT), conhecidos por drones, têm sido utilizados em diversos setores, como segurança pública, fiscalização ambiental, agricultura e no monitoramento ambiental. Neste trabalho, o monitoramento da dinâmica sedimentar de duas regiões distintas da Praia de Navegantes (SC), foi realizado entre os meses de abril e julho de 2019 com a utilização de um VANT tipo quadrirotor, equipado com uma câmera com sensor de 20 megapixels de 1 polegada. Foram realizados seis sobrevoos em cada uma das regiões estudadas. A aerofotogrametria desses locais foi realizada a uma altura pré-definida de 100 metros, tendo sido registrada por meio de memorial de processamento com a sobreposição lateral de 65% e frontal de 75% entre as imagens obtidas. As imagens de cada levantamento foram tratadas no software Agisoft PhotoScan. Foram geradas ortofotos georreferenciadas e imagens 3D, o que possibilitou calcular os volumes de erosão ou acreção. Os resultados demonstraram que ambos os locais estudados estão suscetíveis tanto aos processos de acreção quanto de erosão provocados pelas ressacas. A média de sedimentos estimada na região Norte foi de 19.356,63 m³ dentro de uma área média de 29.073,82 m², com uma erosão média de 1.453,69 m³, enquanto na região Sul a média de sedimentos estimada foi de 138.426,32 m³ dentro da área média de 58.733,45 m², com uma acreção média de 2.936,67 m³. Em termos proporcionais, o volume de sedimentos na região Sul é 3,537 vezes superior à região Norte. A região Norte apresenta sérios problemas de erosão praial com redução drástica da faixa de restinga. Contrastando com a região Sul, que possui uma faixa de restinga bem desenvolvida, resultado de um processo de recuperação ambiental iniciado há 10 anos. A utilização do drone demonstrou grande eficácia no monitoramento do processo de dinâmica sedimentar em ambientes costeiros e a metodologia utilizada foi desenvolvida de modo que possa ser aplicada e operacionalizada pelas administrações municipais e estaduais.

Unmanned aerial vehicle (UAV), also known as drones, have been used in several fields, such as public security, environmental control, agriculture, and environmental monitoring. In this work, the monitoring of sediment dynamics of two different regions of Navegantes Beach (in Santa Catarina state, Brazil), was realized within April and July 2019, using a quadrirotor UAV equipped with a 1 inch 20-megapixel camera. Six overflights were carried out in each of the studied sites. The aerial-photogrammetry of these locations was performed at a pre-defined height of 100 meters, recorded by means of a processing memorial with a 65% lateral and 75% frontal overlapping among the images captured. All images from each survey were submitted to Agisoft PhotoScan software, resulting in georeferenced orthophotos and 3D images, which made possible to calculate the volume of erosion or accretion. Results have shown that both places under analysis are susceptible to accretion and erosion caused by storm surges. The average sediment estimated in the North region of the beach was 19,356.63 m³ within a 29,073.82 m² average area, with an average of erosion of 1,453.69 m³, while in the South region the estimated average sediment was 138,426.32 m³ within a 58,733.45 m² average area, with an average of accretion of 2,936.67 m³. Proportionally, the volume of sediments in the South portion of the beach is 3.537 times higher than in the North one. The North region faces serious problems of beach erosion due to the drastic decrease of sandbanks. In contrast to the South region, which has a well-developed sandbank strip, which is the outcome of an environmental recovery started 10 years ago. The usage of a drone has revealed of great efficiency in monitoring the processes of sedimentary dynamics in coastal environments in a way that can be implemented and operationalized by the municipal and state governments.