Monitorização e modelação da morfodinâmica costeira através de veículos aéreos não tripulados (VANT): casos de estudo nas praias de Belinho, Fieiro Alto e Cepães

Abstract

A zona costeira é um espaço físico com características únicas e especiais que a tornam diferente das restantes, com um dinamismo próprio condicionado pela intervenção de fenómenos naturais e antrópicos. Com os municípios do litoral tendem a atrair e fixar mais população, resultando no aumento da densidade populacional, um programa de monitorização eficaz torna-se assim ainda mais importante. A gestão destes setores litorais requer um profundo conhecimento das características iniciais do sistema para que seja possível prever o seu comportamento futuro e de modo a determinar os fatores que influenciam a dinâmica presente no litoral. Para este trabalho, selecionaram-se como áreas de estudo as praias de Belinho, de Cepães e do Fieiro Alto, pertencentes ao concelho de Esposende, com o objetivo de testar algumas técnicas de monitorização baseadas em veículos aéreos não tripulados. Este trabalho utilizou como base a fotografia aérea recolhida através de VANT, para aplicação de técnicas de fotogrametria e modelação 3D recorrendo ao software AgiSoft PhotoScanPro, levantamentos com um sistema móvel de GPS diferencial para ortorretificar os ortomosaicos e os modelos digitais de superfície (MDS) obtidos, e por fim tecnologias de Sistemas de Informação Geográfica para: - efetuar a medição de volumes de modo a obter balanços sedimentares através dos modelos 3D; - avaliar tendências evolutivas da morfodinâmica do sistema costeira; - criar uma base de dados, o mais completa possível, para futuros estudos e campanhas de monitorização; - demonstrar a eficácia e aplicabilidade dos modelos 3D, gerados através deste método de recolha de informação, para trabalhos neste setor. Os resultados obtidos permitem concluir que este método é bastante eficiente e fiável, sendo possível obter uma grande gama de informação bastante pormenorizada e de baixo custo. Todas as informações obtidas são ferramentas extremamente úteis e valiosas no que toca a gestão dos setores costeiros, podendo ser aplicados em diferentes âmbitos ambientais e científicos.

Unique and specific features that are different from other environments characterize coastal areas with their morphodynamics being controlled by both natural processes and human intervention. An efficient coastal survey program is very important once the majority of the population is living in coastal areas. The correct management of these areas should include a detailed knowledge of the initial system characteristics in order to assess the evolution and the causes that affect coastal dynamics. In this work low cost coastal survey methods were applied in Belinho, Cepães and Fieiro Alto beaches, in the municipality of Esposende (northwest Portugal). Aerial photography obtained by UAV, photogrammetry techniques and 3D models using specific software, GPS mobile mapping and GIS technologies were developed in order to: (i) show the utility, efficiency and quality of 3D models in coastal survey and analysis; (ii) assess the coastal morphodynamics and evolution; (iii) define sediment growths or losses through volume measurements using these tools; (iv) compile and provide data for future research and survey. The results from this work show that the methodology applied is highly reliable and exact with a reasonable amount of detailed data being produced with low cost procedures. In this scope, all the information obtained is a useful and valuable tool for local coastal management and the methods can be applied in different areas.