Análise da Circulação Costeira Utilizando Imageamento Através de Celular

Abstract

As praias são sistemas complexos e dinâmicos que sofrem influência de fatores como o ângulo de incidência e altura de ondas, variações de nível e batimetria da ante-praia, gerando uma variedade de subprocessos, dentre eles as correntes costeiras. As correntes costeiras em praias oceânicas podem apresentar padrões de circulação diversos que são identificados por: correntes de retorno, relacionadas a canais com fluxos perpendiculares à linha de costa, fluindo para além da zona de surf; correntes longitudinais, relacionadas a formação de bancos e cavas; e até mesmo vórtices. Estudar estas variações morfodinâmicas é de grande importância para um convívio mais responsável sobre o ambiente praial, como base para uma adequada gestão costeira. Quanto à medição das correntes, derivadores, sensores eletromagnéticos e perfiladores acústicos do tipo Doppler, têm sido os métodos mais comumente empregados para o estudo das correntes de retorno há muitas décadas. Entretanto, esses métodos possuem limitações logísticas, financeiras e de cobertura espacial e temporal de operacionalização. Por sua vez, o sensoriamento remoto tem se destacado explorando sinais ópticos, buscando reconhecer o quão variável é a dinâmica costeira monitorando-a a fim de caracterizá-la minuciosamente através de características visíveis. É nesse contexto que o presente trabalho tem como objetivo investigar a relação entre a morfologia, as condições hidrodinâmicas e os padrões de circulação costeira locais próximo a Ponta das Aranhas no extremo norte da praia do Moçambique, Florianópolis, Santa Catarina, nos dias 04 de fevereiro e 08 de abril de 2022, utilizando imageamento costeiro a partir de imagens de uma câmera de celular. A Ponta das Aranhas fica localizada na porção norte da praia do Moçambique, região que pode ser classificada como uma praia oceânica aberta, apresentando características predominantes de praia intermediária com tendências dissipativas e presença de múltiplos bancos. A coleta de dados foi realizada com a câmera de um celular, tendo uma resolução de imagem em 4K (2.160 x 3.840 pixels), em um totem fixo do CoastSnap no costão norte da praia (27°28’50”S , 48°22’48”O), a uma elevação de 25,33 metros. Nesta estação foram capturados 5 vídeos, em cada dia, com duração de aproximadamente 17 minutos. Os vídeos foram posteriormente processados, gerando imagens de longa exposição, onde as características morfológicas se tornam evidentes. Em seguida, ocorreu o processo do cálculo da velocidade do fluxo das correntes, sobre as médias móveis de cada vídeo, através do método Particle Image Velocimetry (PIV) na ferramenta PIVLab, sobre a qual foram calculados os campos vetoriais de velocidade e suas médias para todos os vídeos, aplicando gradientes de magnitude de velocidade, onde são evidenciados os processos dinâmicos. Na análise das imagens processadas foi possível identificar as diferenças de velocidade em cada região da imagem, e relacioná-las aos elementos morfológicos, sendo possível, inclusive, observar como essa relação se alterava diante das variações de maré e altura das ondas ao longo do tempo estudado. Adicionalmente, foi possível estabelecer relações entre a morfologia e os padrões de circulação presentes na zona costeira.