Levantamento de drenagem e de feiçoes

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Brazilian Journal of Development 
 
Braz. J. of Develop., Curitiba, v. 6, n. 10, p.81908-81922, oct. 2020. ISSN 2525-8761 
 
 
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Levantamento de drenagem e de feições estruturais lineares através de técnicas 
de geoprocessamento na microrregião de Boquim, Sergipe 
 
Survey of drainage and linear structural feitions through geoprocessing 
techniques in the microrregião de Boquim, Sergipe 
 
DOI:10.34117/bjdv6n10-572 
 
Recebimento dos originais: 08/09/2020 
Aceitação para publicação: 26/10/2020 
 
Sanmy Silveira Lima 
Mestre em Geociências 
Instituição: Universidade Federal de Pernambuco 
Endereço completo: Rua Guedes Pereira, 36, Apto. 1403, CEP: 52060-150, Recife-PE 
E-mail: sanmy_lima@hotmail.com 
 
RESUMO 
O uso de imagens de sensores remotos permite aplicações importantes nas Geociências. Neste artigo, 
a imagem do modelo digital de elevação (MDE) do SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) foi 
empregada no estudo da drenagem e de estruturas lineares da Microrregião de Boquim, sul do estado 
de Sergipe. O objetivo principal do estudo é compreender as inter-relações 
geológico/geomorfológicas presentes na região. Com base no MDE, foi possível extrair a rede de 
drenagem, aplicar de filtros direcionais que contribuíram para a extração dos lineamentos de 
drenagem e relevo, bem como a produção de diagrama de rosetas e mapas de densidade. Os resultados 
mostram que a rede de drenagem e as estruturas lineares são complexas e variáveis, apresentando 
densidades e padrões distintos controlados pela litologia associada aos domínios do embasamento 
cristalino (Cráton do São Francisco), Faixa de Dobramentos Sergipana e Grupo Barreiras. A 
metodologia aqui usada compreende um meio rápido e eficiente que pode ser usado em diferentes 
escalas de análises para o aprimoramento da caracterização da Microrregião de Boquim e de áreas 
adjacentes. 
 
Palavras-chave: Sensoriamento remoto, SRTM, filtros direcionais, diagrama de rosetas, mapas de 
densidade. 
 
ABSTRACT 
The use of remote sensing images allows important applications in the Geosciences. In this article, 
the SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) DEM (digital elevation model) was employed in the 
study of drainage and linear structures of the Boquim Microregion, southern Sergipe state. The aim 
of the study is to understanding the geological/geomorphological interrelations present in the region. 
Based on the MDE, the extraction of the drainage was carried out, as well as the application of 
directional filters that contributed to the extraction of the drainage and relief lineaments, including 
the production of rose diagrams and density maps. The results show that the drainage network and 
the lineaments are complex and variable, presenting distinct densities and patterns controlled by 
lithology related to the crystalline basement (São Francisco Craton), Sergipano Fold Belt and the 
Barreiras Group. The methodology here used is a fast and efficient way can be used in different scale 
analysis to improve the geological and geomorphological characterization of the Boquim 
Microregion and nearby regions. 
 
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Keywords: Remote sensing, SRTM, directional filters, rose diagram, density maps. 
 
1 INTRODUÇÃO 
De acordo com Rosa (2005), as Geotecnologias compreendem o conjunto de tecnologias para 
aquisição, processamento e análise de informações georreferenciadas. As Geotecnologias são 
compostas por soluções em hardware e software que constituem ferramentas para tomada de 
decisões. Dentre estas, podem-se destacar os sistemas de informação geográfica e o sensoriamento 
remoto, que têm apresentado um rápido desenvolvimento e podem ser empregados em diversas áreas 
do conhecimento (e.g., Souza Filho & Crósta, 2003). 
Sabendo que os fatores condicionantes das unidades geológicas são a mudança de litologia e 
a presença de estruturas, tais como lineamentos, falhas, dobras, estratificação e xistosidade, Soares & 
Fiori (1976) e Batista et al. (2014) afirmam que as características da rocha definem a permeabilidade 
e a resistência ao intemperismo e, consequentemente, a suscetibilidade à erosão. Neste sentido, 
estudos de processos erosivos, geomorfológicos e tectônicos podem ser realizados com base em 
parâmetros associados a padrões de drenagem e relevo, e dos seus respectivos lineamentos 
fotointerpretados (e.g., Strahler, 1952, 1957; Howard, 1967; Boyd & Schumm, 1995; Spitz & 
Schumm, 1997). 
Estudos nesse enfoque metodológico são estratégicos em regiões marcadas por complexa 
diversidade lito-estrutural, como é o caso da Microrregião de Boquim, situada no sul do estado de 
Sergipe (Figura 1). Esta microrregião possui área de 1.896,4 Km², e abrange os municípios de Arauá, 
Boquim, Cristinápolis, Itabaianinha, Pedrinhas, Salgado, Tomar do Geru e Umbaúba. O acesso se dá 
pela rodovia BR-101. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 1. Localização da área estudada no sul do estado de Sergipe, compreendendo a Microrregião de Boquim. 
Modificado de Atlas SRH (2011). 
 
 
Especificamente, essa área é caracterizada por unidades geológicas do embasamento cristalino 
(Barbosa & Dominguez, 1996), da Faixa de Dobramentos Sergipana (Brito Neves et al, 1978; D’el 
Rey Silva, 1992; Fuck et al., 1993) e dos sedimentos recentes do Grupo Barreiras (Schaller, 1969; 
Souza-Lima et al., 2002; Campos Neto et al., 2007) (Figura 2). 
Nesse cenário, o presente estudo aborda técnicas de tratamento digital de imagem orbital com 
o objetivo de levantar dados e compreender, em detalhe, o comportamento geológico-geomorfológico 
da Microrregião de Boquim, a partir da interpretação de estruturas lineares de drenagem e relevo. 
 
2 CONTEXTO GEOLÓGICO 
A área de estudo é caracterizada, no setor central, por rochas do embasamento relacionadas 
ao Cráton do São Francisco (complexos Santa Luz, Salvador-Esplanada, Rio Real), além de rochas 
da Faixa Sergipana (Grupo Estância) inseridas nos setores extremo sul e extremo oeste, e rochas 
sedimentares neogenas do Grupo Barreiras, na porção leste (Figura 2). 
Considerações acerca dessas unidades geológicas e eventos tectônicos são apresentadas a 
seguir. 
 
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Figura 2. Mapa da área de estudo (modificado de CPRM, 2014, e Atlas SRH, 2011). 
 
 
2.1 EMBASAMENTO GNÁISSICO 
O embasamento gnáissico compõe a maior parte da área de estudo (c.f. Figura 2), e está 
associado ao domínio do Cráton do São Francisco, sendo uma ramificação do Bloco Itabuna-
Salvador-Curaçá que se encontra bifurcado na altura do paralelo de Salvador, sentido nordeste, e se 
prolonga até as proximidades da Faixa de Dobramentos Sergipana, na região centro-sul do estado de 
Sergipe (Silva Filho et al., 1977; Mascarenhas & Sá, 1982; Oliveira Jr., 1990; Barbosa & Dominguez, 
1996). Segundo Barbosa & Sabaté (2003), esta ramificação do bloco exibe um importante episódio 
de formação de crosta, conforme demonstram datações em rochas graníticas e granodioríticas que 
variam entre 3,1 e 2,2 Ga. A tectônica da área foi regida pela colisão dos blocos arqueanos Gavião, 
Itabuna-Salvador-Curaçá, Jequié e Serrinha durante o final do Ciclo Transamazônico 
(Paleoproterozoico). 
Na área de estudo, a unidade do embasamento mais antiga compreende o Complexo Santa 
Luz, abrangendo augen gnaisse e ortognaisse (Oliveira, 2014). Este complexo é representado por uma 
faixa contínua e extensa de rochas cristalinas aflorando nos municípios de Tomar do Geru e 
Itabaianinha. 
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O augen gnaisse, por vezes, se encontra metamorfizado na fácies xisto verde e, cerca de 60% 
dos afloramentos exibem características deformacionais com planos (Sn) de baixo ângulo de 
inclinação (Oliveira, 2014). 
O ortognaisse é representado, em larga escala, por biotita ortognaisses de composição 
granodiorítica-granítica. Constata-se que, na sua porção mais setentrional, prevalece a composição 
granítica. Oliveira (2014) registrou a presença de um conjunto de migmatitos em diferentes estágios 
de fusão parcial expostos no extremo sul da área de estudo. 
O Complexo Salvador-Esplanada apresenta o formato de uma cunha que se estreita em direção 
ao estado da Bahia. É composto por ortognaisses charnoenderbíticos, gnaisses kinzigíticos, rochas 
calciossilicáticas, metanoritos e biotita gnaisses migmatizados, bem como níveis espessos de 
quartzito (Santos et al., 2001). São rochas de cor cinza-esverdeado, granulação média, com foliação, 
em geral, bem marcada. 
O Complexo Rio Real corresponde uma faixa descontínua SW-NE com escassos afloramentos 
de uma associação ortognáissica ácido-básica, marcada por um processo de migmatização (Oliveira, 
2014), em função do recobrimento por espesso pacote sedimentar do Grupo Barreiras. Santos et al. 
(2001), por meio do uso de dados geofísicos, afirmam que falhamento com direção SW-NE pode 
representar uma linha de sutura entre os complexos Rio Real e Salvador-Esplanada. Ainda, segundo 
Santos et al. (2001), o Complexo Rio Real ocorre como janelas erosionais, com afloramentos mais 
expressivos localizados na Bahia. 
Zircões de uma amostra de gnaisse da Pedreira Zoraide (município de Rio Real - BA) 
revelaram uma idade U-Pb (SHRIMP) de 2169±48 Ma (Silva, 2002). Esta idade é interpretada como 
a idade (Riaciana) de cristalização do magma que deu origem ao protólito do referido corpo, 
corroborando com os trabalhos de Oliveira Jr. (1990) e Barbosa & Dominguez (1996). 
As rochas dos complexos Santa Luz, Salvador-Esplanada e Rio Real foram deformadas, 
segundo Barbosa & Sobaté (2003), em condições de metamorfismo de fácies anfibolito até xisto-
verde no final do Ciclo Transamazônico. Este fato é corroborado com dados Rb/Sr de Silva Filho et 
al. (1977), que em rocha total obtiveram a idade de 1,75 Ga, correspondendo à fase final deste ciclo. 
 
2.2 FAIXA DE DOBRAMENTOS SERGIPANA 
As formações Lagarto e Palmares, pertencentes ao Grupo Estância, ocorrem na área de estudo, 
majoritariamente, nos setores oeste e extremo sul (Figura 2). 
A Formação Lagarto compreende (i) siltitos e folhelhos vermelhos, com intercalações de 
arenitos vermelhos, (ii) arenitos vermelhos com discos de lama e clastos de carbonatos, e (iii) siltitos 
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esverdeados com cristais de pirita. Com relação ao ambiente deposicional, esta unidade foi 
interpretada como uma planície de maré com exposições sazonais subaéreas (Santos et al., 2001). 
A Formação Palmares é constituída por (i) arenitos líticos com lentes de conglomerado 
espaçadas, (ii) intercalações rítmicas de folhelhos, arenitos e siltitos, (iii) conglomerados polimíticos. 
Os contatos desta formação são, em grande parte tectônicos, com rochas do Complexo Santa Luz 
(Santos et al., 2001). Saes & Vilas Boas (1986) afirmam que as rochas foram depositadas em ambiente 
tectonicamente instável, provavelmente, sob a forma de leques aluviais retrabalhados em planícies 
costeiras. 
Segundo Santos et al. (2001), na região estudada, a Formação Lagarto apresenta-se fracamente 
deformada, com registros de dobramentos suaves, além da preservação de estruturas sedimentares. 
No município de Tomar do Geru, onde a Formação Palmares aflora, a área encontra-se fraturada. De 
acordo com Saes & Vilas Boas (1986), este fato ocorre por conta de um ambiente tectonicamente 
instável de leque aluvial. 
 
2.3 FORMAÇÕES SUPERFICIAIS CONTINENTAIS 
O Grupo Barreiras ocorre nos setores nordeste e leste da área de estudo (Figura 2), sendo 
constituído por sedimentos terrígenos (cascalho, areia fina e grossa e níveis de argila), pouco ou não 
consolidados, de cores variegadas e estratificação irregular, normalmente indistinta (Schaller, 1969; 
Vilas Boas et al., 1996). Geralmente, formam planaltos ligeiramente inclinados em direção à costa, 
onde são comuns falésias inativas (Campos Neto et al., 2007). 
 
3 MATERIAL E MÉTODOS 
Para a realização da pesquisa, foi estabelecida uma rotina de processamento de imagem 
orbital, envolvendo o emprego de modelo digital do terreno (MDE), com consequente extração de 
drenagem, além da aplicação de filtros direcionais, extração de lineamentos de drenagem e relevo, 
bem como a produção de diagrama de rosetas e mapas de densidade. 
Especificamente, empregou-se o MDE do SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), 
caracterizado por 30 metros de resolução espacial e obtido, gratuitamente, via o sítio 
<https://earthexplorer.usgs.gov/>. Esta imagem apresenta-se no sistema de coordenadas cartesianas 
bidimensionais UTM (Universal Transversa de Mercator), datum horizontal WGS-84, zona 24 sul. 
A extração automática de drenagem foi feita no MDE do SRTM, a partir do aplicativo de 
software ArcGis 10.2. A rede de drenagem foi extraída utilizando-se a metodologia de Ros & Borga 
(1997). Esta metodologia consiste na combinação do reconhecimento de pixels côncavos como 
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potenciais pontos de transmissão (Flow direction) na atribuição de um sentido de drenagem para cada 
célula do MDE, e a derivação posterior da rede de drenagem (Flow accumulation). 
Os filtros direcionais aplicados na pesquisa são do tipo kernel 3x3, com diferentes azimutes 
(45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°), objetivando-se destacar os lineamentos e suas diferentes direções 
(Drury, 2001). Os dados obtidos através da técnica da filtragem direcional são fundamentais para a 
qualificação e quantificação das estruturas geológico-geomorfológicas, que são os principais fatores 
condicionantes da erosão (Batista et al., 2014). 
Para a extração visual de lineamentos de relevo e drenagem, foi usada a metodologia 
desenvolvida por Chiang (1984, 1987) e, posteriormente, modificada para três etapas. Na primeira 
etapa, em ambiente SIG (Sistema de informação geográfica), foram carregadas as imagens 
devidamente filtradas do MDE do SRTM. Em seguida, foi observado o contexto regional, levando 
em conta os aspectos geológicos e geomorfológicos mais estáveis da área (Chiang, 1984). A escala 
de interpretação utilizada foi 1: 250.000. Na segunda etapa, os lineamentos, representados por vales, 
cristas retilíneas, falhas e outras estruturas, foram traçados. Chiang (1984) apresenta, em sua 
metodologia, o uso de lentes de aumento para a percepção das diferenças topográficas; os autores da 
presente pesquisa, todavia, adaptaram esta etapa feita em ambiente SIG, utilizando-se da alternância 
de escala para se obter a percepção necessária e distinguir tais diferenças topográficas. As escalas 
utilizadas nesta etapa variaram entre 1: 250.000 e 1: 100.000. Na última etapa, foi realizado o exame 
pontual de estruturas que levantaram dúvidas nas etapas anteriores, a partir da interpretação visual de 
estruturas lineares na escala 1: 75.000. 
Após a compilação dos dados de estruturas lineares e da rede de drenagem, foi elaborada a 
análise estatística dos mesmos por meio da confecção de diagramas de roseta que indicam o número 
total de estruturas lineares em cada direção, a sua frequência e o seu comprimento acumulado (Reeves 
et al., 1983; Souza Jr., 1998). 
Com a obtenção dos lineamentos e da drenagem, também foram estimadas as suas densidades, 
aplicando-se o estimadorde densidade kernel presente na extensão Spatial Analyst do software 
ArcGis 10.2. Souza et al. (2013) explicam que o estimador de densidade desenha uma vizinhança 
circular ao redor da cada ponto amostral. Desta forma, é obtido um raio de influência e, assim, é 
aplicada uma função matemática que varia de 1 (na posição do ponto) a 0 (na fronteira da vizinhança). 
O valor final da célula do grid compreende a soma dos valores kernel sobrepostos e divididos pela 
área de cada raio de pesquisa (Silverman, 1986). 
 
 
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4 RESULTADOS 
4.1 DRENAGEM 
A rede de drenagem na Microrregião de Boquim conta com 4850 canais perenes e 
intermitentes (Figura 3A). Os diagramas de roseta (Figura 3B) apresentam o comprimento absoluto 
e a frequência absoluta dos canais de drenagem. 
 
Figura 3. (A) Drenagem da área de estudo, extraída automaticamente, e (B) respectivos diagramas de roseta acerca da 
frequência absoluta e do comprimento dos canais. 
 
 
4.2 LINEAMENTOS 
Com base na interpretação das imagens do MDE do SRTM filtrado (Figura 4), foi possível 
extrair manualmente 434 lineamentos de drenagem e relevo (Figura 5A). Os diagramas de roseta de 
frequência absoluta e de comprimento absolutos evidenciam o predomínio das estruturas lineares no 
sentido NE-SW (Figura 5B). 
 
 
 
 
 
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Figura 4. Imagens do MDE do SRTM após a aplicação da filtragem direcional. 
 
 
 
 
Figura 5. (A) Mapa de lineamentos interpretados a partir das imagens de MDE do SRTM filtrado, e (B) respectivos 
diagramas de roseta acerca da frequência absoluta e do comprimento absoluto. 
 
4.3 MAPAS DE DENSIDADE 
Foram elaborados mapas de densidade de drenagem e de lineamentos para a Microrregião de 
Boquim. Estes resultados estão apresentados, respectivamente, na Figura 6A e B. 
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Figura 6. Mapas de densidade de drenagem (A) e de lineamentos (B). 
 
 
5 DISCUSSÃO 
De acordo com os resultados obtidos, observa-se que o comportamento da drenagem é 
variável e pouco orientado dentro da Microrregião de Boquim, sendo que o principal padrão dos 
canais é o dendrítico (Figura 3A). 
Nas regiões onde ocorrem as rochas do embasamento, o número de drenagens é maior, uma 
vez que tais rochas apresentam pouca permeabilidade (c.f. Soares & Fiori, 1976). A Figura 3B 
apresenta os diagramas de roseta com duas direções predominantes. A direção principal, NW-SE, 
representa os fatores geomorfológicos exógenos e a direção secundária, NE-SW, está ligada à 
condicionante geológica retratada por fraturas e falhas. De acordo com Cristofoletti (1980) e Zink 
(2003), o peso do fator geomorfológico na drenagem é maior que o geológico. No caso do diagrama 
de roseta de lineamentos (Figura 5B), a componente geológica direção é retratada proeminentemente 
pela direção SW-NE, a partir da interpretação visual das feições lineares do terreno via imagens do 
MDE do SRTM (Figura 5A). 
Braga et al. (2005) afirmam que o cruzamento de produtos oriundos do Sensoriamento 
Remoto e Geoprocessamento pode caracterizar de forma satisfatória uma região. Seguindo este 
conceito, optou-se pela integração dos mapas aqui gerados e análise setorizada da Microrregião de 
Boquim. 
O setor sul, formado pelos municípios de Tomar do Geru e Cristinápolis, é caracterizado pela 
diversidade geológica e por altas densidades de drenagem e lineamentos (Figura 6), principalmente 
no extremo sul dos municípios. As unidades litológicas caracterizadas por alta densidade de drenagem 
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e relevo pertencem aos complexos Rio Real, Santa Luz e Salvador-Esplanada, que foram deformadas 
no Paleoproterozoico. Na região central do município de Cristinápolis, nota-se um abrandamento da 
densidade de lineamentos (Figura 6A) devido à presença de rochas sedimentares do Grupo Barreiras 
(Figura 2) que, de acordo com Santos et al. (2001) e Vilas Boas et al. (1996), não sofreram 
deformações significativas durante o Neogeno. 
Os municípios de Arauá, Itabaianinha, Pedrinhas e Umbaúba compõem o setor central que, 
por sua vez, é marcado por densidade de drenagem e relevo heterogênea. Destaca-se a região sul do 
município de Itabaianinha, caracterizada por alta densidade de lineamentos e drenagem, refletindo a 
ocorrência de rochas do embasamento (complexos Santa Luz e Salvador-Esplanada). 
Adicionalmente, o setor central da área de estudo também é marcado por grande recobrimento 
superficial de rochas sedimentares do Grupo Barreias. Este recobrimento é verificado, 
principalmente, na região dos municípios de Arauá e Pedrinhas, corroborado pelo decréscimo de 
densidade de lineamentos de drenagem e relevo (c.f. Figura 6B), em função da maior permeabilidade 
das rochas do Grupo Barreiras. 
O setor norte da Microrregião do Boquim é constituído pelos municípios de Boquim e 
Salgado. A região centro-sul deste setor apresenta rochas do embasamento (Figura 2) e, 
consequentemente, altas taxas de drenagem e estruturas lineares decorrentes de intensos eventos 
deformacionais ocasionados pelo choque dos blocos Arqueanos do Cráton São Francisco no final do 
Ciclo Transamazônico. A parte norte deste setor, por sua vez, abrange o município de Salgado e o 
domínio do Grupo Barreiras, sendo caracterizado, de forma geral, por baixas densidades de drenagem 
e lineamentos (c.f. Figura 6), exceto na porção noroeste onde afloram o Complexo Esplanada e a 
Formação Lagarto (Grupo Estância) da Faixa de Dobramentos Sergipana, criando uma auréola 
positiva de densidade de lineamentos. 
 
6 CONCLUSÕES 
O uso integrado de dados do MDE do SRTM e de técnicas de Geoporcessamento se mostrou 
uma importante ferramenta para a caracterização das estruturas lineares e da drenagem na 
Microrregião de Boquim. Com base na metodologia usada, foi extraído um total de 4850 canais de 
drenagem, além de interpretados 434 lineamentos (de relevo e de drenagem) na área estudada. 
O critério de variabilidade da permeabilidade de diferentes rochas torna evidente que o 
aumento da densidade de drenagem está ligado às condições litológicas e estruturais da região. 
Especificamente, na região dos municípios de Tomar do Geru, Itabaianinha e Boquim, onde se 
concentram as maiores densidades de drenagem, observa-se que os eventos deformacionais que 
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ocorreram nas rochas do embasamento, bem como suas características litológicas, são os fatores 
condicionantes para a elevação da densidade de drenagem. 
De acordo com os diagramas de rosetas, os lineamentos possuem direção preferencial SW-
NE e estão de acordo com a literatura (e.g., Santos et al., 2001). A maior densidade de estruturas 
lineares ocorre nos setores sul, oeste e norte, onde a exposição ou ocorrência de rochas do 
embasamento e da Faixa de Dobramentos Sergipana é predominante, refletindo a compartimentação 
tectônica estruturada afetada por eventos deformacionais no paleo e neoproteozoico. 
Para fins geológicos e geográficos, os resultados aqui obtidos podem auxiliar o entendimento 
dos processos geológicos e geomorfológicos presentes na área de estudo numa escala de maior 
detalhe (e.g. Oliveira Jr., 1990; Oliveira, 2014; Santos et al., 2001). A metodologia aplicada neste 
estudo de caso compreende um meio rápido e eficaz de geração de dados e mapas para investigações 
de cunho geológico dessa microrregiãoe áreas das adjacências. 
 
AGRADECIMENTOS 
Os autores agradecem o apoio institucional da Universidade Federal de Pernambuco e ao 
CNPq por conceder bolsa de doutorado ao primeiro autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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