Search

In the last two decades several studies have applied automatic and semiautomatic methods to produce landslide inventories using high resolution Earth Observation products such as satellite imagery and Digital Elevation Models (DEMs). In Brazil, inventory maps for large areas are not systematic and the application of automated and semiautomated methods for landslide detection is unusual. In January 2014 intense rainstorms (200mm/2h) occurred in the Ribeira de Iguape river Valley (São Paulo State, Southeast Brazil), triggering landslides and a debris flows that caused 25 deaths and damage to urban, transportation and energy infrastructures. In the following years, a few event-based inventories were produced for small subbasins affected in 2014, by the means of empirical methods and freely available images. To the best of our knowledge there are no large-scale event-based inventories for the whole area affected by landslides in the 2014 event. In this study, we tested a combination of unsupervised classification of high-resolution orbital images, visual interpretation and DEM analysis to map landslides triggered in 2014 event. The landslide inventory was produced for an area of 110 km². The ISODATA algorithm from SAGA GIS was used to clusterize a NDVI difference layer derived from RapidEye (5m) pre-event and post-event orhorectified mosaics. The resulting clusters were checked and corrected through visual interpretation. Finally, we used a TanDEM-X DEM (12m) to identify valley bottoms and separate the inventory in two classes: landslide scars and landslide deposits. Our results shows that an area of 5.48 km² (approximately 5% of the total area) was affected by landslides in 2014, with 4.04 km² classified as landslide scars and 1.44 km² as landslide deposits. A total of 2089 landslide scars were detected, with mean area of 1.926 m², minimum of 25 m², maximum of 91.100m² and median of 800 m². Given the scarcity of detailed geographical information about the landslides in the area, the inventory presented here may improve future susceptibility and hazard studies, especially regional scale statistically based models. This inventory can also be used as labeled sample for the application of Machine Learning and Deep Learning algorithms aiming to detect landslide scars and the timing of ruptures using satellite imagery time series, as well to launch a systematic mapping of such phenomena in Brazil.

The Serra do Mar in Brazil is a geological-geomorphological compartment that is frequently affected by isolated or generalized events of different types of mass movements, especially shallow landslides. These events usually cause several social, economic and environmental damages, when they affect the municipalities of the region, as was the case of the municipality of Itaóca, where hundreds of landslides were triggered after heavy rains in January 2014. Thus, the objective of this work was to to evaluate the frequency and morphometric parameters of landslides that occurred in the Gurutuba river basin in the municipality of Itaoca. For this, the methodologies adopted consisted in the elaboration of an inventory of scars from RapidEye images with 5m resolution, which covered the entire extension of the scar, in the geomorphic characterization of the area, through the morphometric parameters of angle and curvature, derived from the Digital Terrain Model TanDem-X (12m). The results indicated that the Gurutuba river basin, with an extension of 25.4km², had about 12% of its area affected by landslides, which totaled 918 scars, with an average dimension of 3215 m². In addition, it was also possible to observe that the slips were more frequent in the angle classes from 20° to 25° (28%) and from 25° to 30° (22%), in the concave curvature (66%), and that if concentrated in the middle and upper third of the basin. These initial data are extremely important as they will serve to assess the transport and deposition dynamics of these landslides and to refine the scar inventory, indicating which sectors of the scar correspond to rupture, transport and sediment deposition.

Escorregamentos e inundações estão entre as tipologias de desastres que geram os maiores danos no Brasil. No verão de 2009-2010 algumas cidades no Planalto de Paraitinga-Paraibuna (SP), dentre elas São Luiz do Paraitinga, foram atingidas por precipitações intensas que deflagraram centenas de escorregamentos e uma grande inundação. O objetivo deste artigo foi caracterizar as áreas afetadas por escorregamentos considerando aspectos geológicos, geomorfológicos e de uso da terra, tendo como área de estudo três bacias hidrográficas em São Luiz do Paraitinga com grande quantidade de registros de escorregamentos rasos. Os resultados mostraram um predomínio de vertentes embasadas por granitoides, com ângulos até 23º, com curvatura côncava e cobertas por pastos com terracetes de pisoteio. Os escorregamentos rasos de 2009-2010 ocorreram, sobretudo, em vertentes embasadas por rochas granitoides e migmatíticas, com ângulos entre 25º e 37º. Estudos futuros podem avaliar a relação entre o uso da terra e os escorregamentos de 2009-2010 no Planalto de Paraitinga-Paraibuna, além de avaliações mais detalhadas sobre as propriedades dos solos e os fatores deflagradores dos escorregamentos.

A identificação das áreas potencialmente instáveis é um dos primeiros passos para mitigar os riscos associados a escorregamentos rasos, podendo ser realizada por modelos quantitativos (estatísticos ou determinísticos) ou qualitativos (heurístico diretos e indiretos). No Brasil, o modelo da fragilidade ambiental foi aplicado em diversas áreas para identificação de áreas propensas a movimentos de massa e erosão linear, sendo similar a um modelo heurístico indireto de suscetibilidade. Modelos estatísticos como o modelo bivariado do Valor Informativo também foram aplicados para identificação de áreas instáveis no Brasil, porém menos quando comparados com os modelos qualitativos, entre eles o da fragilidade ambiental. Verifica-se uma lacuna nos trabalhos que aplicaram o modelo da fragilidade ambiental quanto à validação utilizando técnicas quantitativas. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a fragilidade a escorregamentos a partir da comparação entre modelos de bases heurística e estatística, utilizando técnicas quantitativas de validação, tendo como área de estudo três bacias hidrográficas em São Luiz do Paraitinga (SP). Esta área foi afetada por 186 escorregamentos rasos durante precipitação intensa no verão de 2009-2010. Para tal, foram aplicados o modelo do Valor Informativo e o modelo heurístico da fragilidade ambiental, adaptado para considerar o Potencial de Escorregamento para atribuição dos pesos às variáveis. Os cenários foram comparados em duas etapas: 1) quantificação do desempenho e da capacidade preditiva (Taxas de Sucesso e Predição e Curvas ROC); e 2) avaliação da similaridade dos padrões espaciais de fragilidade ambiental (Kappa de Cohen). Os cenários do modelo do Valor Informativo foram integrados por meio de funções de sobreposição de mapas por valor de célula mediano, máximo e mínimo e comparados com o cenário de base heurística. Os principais fatores condicionantes foram o ângulo das vertentes, o Índice Topográfico de Umidade e o tipo de uso da terra. Ambos os modelos possuem qualidade similar, com valores de área abaixo da curva da Taxa de Sucesso e da curva ROC iguais ou superiores a 0.89, indicando qualidade entre boa e excelente. Apesar disso, os padrões espaciais dos mapas apresentaram diferença de até 64% na classificação, com maior acordo entre os modelos na classificação das áreas de fragilidade ambiental muito baixa e muito alta. Conclui-se que ambos os modelos são adequados para identificar áreas potencialmente instáveis a escorregamentos rasos, identificando de forma similar as áreas de fragilidade muito alta e muito baixa. One of the first steps to mitigate risks associated with shallow landslides is the identification of potentially unstable areas, which can be performed using quantitative (deterministic or statistical) or qualitative (direct and indirect heuristic) models. In Brazil, the environmental fragility model has been applied in several areas for the identification of areas prone to landsliding and erosion, and can be considered similar to an indirect heuristic susceptibility model. Statistical models, such as the Information Value bivariate model, were also applied for the identification of areas prone to landsliding, but less when compared with qualitative models, including the environmental fragility model. There is a gap in the works that applied the environmental fragility model regarding validation using quantitative techniques. Thus, this research objective was to evaluate the environmental fragility to shallow landslides through the comparison of heuristic and statistical models, using quantitative validation techniques and in a study area comprising three drainage basins in São Luiz do Paraitinga (SP) municipality. This area was affected by 186 shallow landslides during intense rainsfall in the 2009-2010 summer. The Information Value model and he heuristic environmental fragility model were applied, adapting the last one to consider the Landslide Potential for the weight\'s assignment to each variable. The scenarios were compared in two steps: 1) performance and predictive capacity quantification (Success and Prediction Rates and ROC Curves); and 2) evaluation of the similarity of spatial patterns of environmental fragility (Cohen\'s Kappa). The scenarios produced with the Information Value model were integrated using map overlay functions based on the median, maximum and minimum cell values and then compared with the scenario obtained using the heuristic model. The main conditioning factors were slope, Topographic Wetness Index and land use. Both models have similar quality, with values of Success Rates and area under the ROC curve equal to or higher than 0.89, indicating good to excellent performance. However, the maps have a difference of classification up to 64%, with higher agreement on the very low and very high environmental fragility classes. We conclude thar both models are adequate for the identification of areas prone to shallow landslides, with higher levels of agreement for the very high and very low environmental fragility classes.

Os modelos matematicos em bases fisicas sao importantes ferramentas para identificacao de areas potencialmente instaveis considerando aspectos geotecnicos e topograficos. Portanto, um modelo digital de representacao do relevo e essencial, pois a partir destas representacoes e possivel extrair as informacoes fundamentais, como a area de contribuicao a montante e o ângulo de inclinacao das vertentes. Este trabalho teve como objetivo realizar uma avaliacao na resposta do modelo SHALSTAB quando alterado a resolucao da celula (grid) que compoe um Modelo Digital de Terreno (MDT), elaborado a partir de dados topograficos convencionais (curvas-de-nivel), em uma bacia hidrografica com registros de escorregamentos rasos. Os resultados apontaram que nao houve significativa melhora na definicao de areas potencialmente instaveis, quando das alteracoes da resolucao do grid entre 10, 5 e 1 metro.

Escorregamentos rasos sao processos naturais recorrentes na regiao das escarpas da Serra do Mar, no sudeste do Brasil, que podem configurar riscos para a sociedade caso estas encostas sejam ocupadas. O objetivo deste artigo foi comparar o desempenho da analise de suscetibilidade a escorregamentos rasos utilizando parâmetros morfometricos e os modelos SHALSTAB e Valor Informativo. A area de estudo foi a bacia do rio Gurutuba, no municipio de Itaoca (Sao Paulo), selecionada devido a grande quantidade de escorregamentos rasos deflagrados apos chuvas intensas em 2014. A comparacao entre os modelos foi feita utilizando a taxa de sucesso e a matriz de contingencia. O modelo do Valor Informativo apresentou melhor desempenho, classificando as areas instaveis mais de acordo com o inventario de cicatrizes, enquanto o modelo SHALSTAB indicou como instaveis zonas sem ocorrencia de cicatrizes. Estes resultados sao relevantes para o planejamento da regiao, que nao possui estudos deste tipo.

O presente trabalho traz um estudo realizado para a bacia do Alto Gurutuba, afetada por intensas precipitacoes em 2014 que desencadearam uma grande quantidade de escorregamentos, resultando no desastre ocorrido no municipio de Itaoca (SP), onde se localiza a area de estudo. O objetivo foi avaliar a relacao entre os escorregamentos deflagrados na bacia e os parâmetros morfologicos de hipsometria, inclinacao, aspecto e curvatura das encostas. Foi utilizado um Modelo Digital de Elevacao (MDE) para extrair os dados topograficos e indices de Concentracao de Cicatrizes para avaliar as classes topograficas mais suscetiveis a escorregamentos rasos.