[pt] O crescimento da população urbana e o incremento na demanda por energia elétrica para residências brasileiras, especialmente em zonas costeiras, indicam a relevância do aproveitamento da energia oceânica para o Brasil. Neste cenário, o trabalho investiga o potencial de energia de ondas na orla da cidade do Rio de Janeiro e suas possíveis relações com o planejamento sustentável da engenharia urbana costeira. O estudo sobre a microbacia do Bairro do Leme, localizado na orla oceânica da zona sul da cidade do Rio de Janeiro, estima um potencial de energia oceânica por aproveitamento energético das ondas do mar capaz de suprir a demanda de energia elétrica para toda a população do Bairro em torno de 14.000 pessoas. O potencial energético das ondas foi estimado a partir da análise estatística de um prognóstico anual do clima de ondas para essa orla, elaborado através da modelagem computacional de propagação de ondas. Sendo utilizados onze anos dados de onda extraídos do modelo global ERA/INTERIM. Em um modelo físico-reduzido (escala 1:40) do perfil tipo da orla do Leme, construído em canal de ondas irregulares, foi avaliada a vulnerabilidade da orla ao risco de galgamento de ondas durante extremos de marés de ressaca. Nos ensaios de modelagem física também foram testadas soluções de engenharia com vistas ao aproveitamento e controle do potencial energético de ondas. Com os resultados obtidos das modelagens, discute-se um plano conceitual para resiliência urbano-costeira da orla oceânica baseado na reengenharia do perfil de praia elaborado no projeto de obra estabelecido em 1970. / [en] The growth of urban population and the increasing demand for electricity to Brazilian consumers, especially in coastal areas, indicate the importance of the use of ocean energy for Brazil. In this scenario, this thesis investigates the wave energy potential on the south area of the city of Rio de Janeiro and its possible relation to sustainable planning of the coastal urban engineering. About 3.9 billion people (54 per cent of world population) live in urban areas. It is estimated that the growth of cities should result in an urban population of over 6.4 billion people by 2050, especially in the less developed areas, with poor urban planning and vulnerable to environmental risks (UN-Habitat, 2016). The urbanization of coastal areas in developing countries demands greater attention due to infrastructure needs and the necessary management to mitigate pressures of increasing human activities on the environment (Cicin-Sain and Knecht, 1998). This framework is particularly important for Brazil that has a high degree of urbanization with marked concentration of population in its coastline (IBGE, 2015) with urban interventions on ocean beaches through works poorly integrated into the city, neglecting nature s ability to claim the balance taken away from her. According to the report Act Now or Pay Later, made by the organization Christian Aid, the rapid growth of urban populations along the coastlines of the world and the growing threat of climate change display evidences that more than one billion people will be vulnerable to coastal flooding in 2060 (Doig and Ware, 2016), in cities exposed to rising sea level, which should increase for the next century in global average between 0.18 and 0.70 meters above the current level (IPCC, 2014).

Os crescentes alertas sobre as mudanças climáticas e suas consequências vêm preocupando a sociedade de modo geral. Geram dúvidas sobre as reais modificações que podem ser ocasionadas, principalmente com relação aos efeitos da elevação do nível médio dos oceanos e seus efeitos nas regiões costeiras. Por vezes, as informações veiculadas contribuem para uma percepção limitada da extensão espaço-temporal dos fenômenos. Em paralelo, a democratização de mapas 2D e 3D está cada vez mais ampla, não sendo mais uma ferramenta direcionada apenas aos profissionais ligados à área da Cartografia e demais Geociências. Este é um dos enormes benefícios proporcionados pela Cartografia Digital. Porém, não teria tanto alcance sem a associação das informações a um poderoso veículo de divulgação como a Web. A Internet é um dos meios de comunicação mais democráticos do mundo e uma ferramenta de grande alcance na sociedade. O uso dessas ferramentas pode ser ainda mais explorado para a construção do conhecimento, permitindo aos cidadãos entenderem mais facilmente um determinado fenômeno por meio da sua visualização/simulação em tempo real. Isto melhora a formação de opinião e o posicionamento da sociedade sobre o caso em questão. Com base nessa argumentação, esta dissertação tem o objetivo de simular cenários de elevações do nível médio do mar e disponibilizá-los em formato de mapas interativos na Web utilizando um Modelo Digital de Elevação suficientemente acurado. Para isto, a área de estudo escolhida foi a Praia do Leme, situada no município do Rio de Janeiro, RJ. Os processos para atingir os objetivos envolveram etapas de coleta de dados de campo, confecção de um banco de dados integrado a dados pré-existentes, interpolações, simulação de cenários da elevação do nível do mar e implementação de uma página Web. Os cenários investigados foram obtidos por simulações de elevações do nível do mar a cada 0,5m até 4,0m acima da cota atual. Os resultados obtidos mostram que a Praia do Leme sofrerá modificações geomorfológicas, com perda de até 18,0m da praia, para uma elevação do nível médio do mar de 2,0m. Entretanto, a orla litorânea sofrerá impactos significativos a partir de uma elevação do nível do mar de 3,0m, em que o avanço planimétrico do mar pode ficar entre 76 e 90m, o que atingiria o calçadão e a região do emissário de águas pluviais do Leme, respectivamente. Isto resultaria em um volume adicional de água na praia de, aproximadamente, 106.000m3 e uma perda de até 41.400m3 de areia. Somente a partir de 3,5m de elevação, o mar atingiria a Avenida Atlântica, sendo que, desta altitude em diante, todo o bairro do Leme seria gradualmente inundado pelo avanço do mar. / The increasing warnings about the weather changes and their consequences are a concern for society in general. Doubts are evolved about the real changes that might occur, mainly regarding the effects of the ocean mean sea level and their effects on coastal regions. Sometimes the broadcast information contribute to a limited perception of the spatio-temporal extent of phenomena. Analogously, the democratization of maps is ever-broadening, and does not constitute a tool just for professionals dealing with the field of Cartography and other Geosciences. This is one of the great benefits enabled by the Digital Cartography. However, it wouldnt have such a wide range without the association of this information to a powerful means of communication as the Web. The Internet is one of the most democratic means of communication in the world and a wide-range tool for society. This tool can be used yet to build knowledge, allowing individuals to understand a phenomenon more easily, by visualizing/simulating it in real time. That provides a better understanding for society to formulate opinion and points of view about the case in question. Based on this reasoning, this thesis has the purpose of simulating scenarios of mean sea level elevations and make them available in the form of interactive maps on the Web, using a Digital Elevation Model accurate enough. For that, Leme Beach, in the city of Rio de Janeiro, was chosen as study area. The process to reach the objectives involved phases of collecting survey data, devoloping an integrated database of pre-existing data, interpolations, simulations of scenarios of the sea level elevation and implementation of a webpage. The researched scenarios were obtained by simulating the sea level elevation every 0.5 m until 4.0 m above the current elevation number. The obtained results show that Leme Beach will undergo geomorphological changes, reducing up to 18.0 m of the beach extension, to a mean sea level elevation of 2.0 m. However, the seashore will suffer significant impacts from a sea level elevation of 3.0 m, by which the planimetric sea level rising can range between 76 and 90 m, what would affect the sidewalk and the outfall region of Leme rain waters respectively. This would result in an additional volume of water on the beach, of approximately 106.000 m3 and a loss of up to 41.400 m3 of sand. Only from 3.5 m of elevation the sea would reach Atlântica Avenue and, from that altitude on, the sea level rising would gradually trigger floods all over Leme neighborhood.

Os crescentes alertas sobre as mudanças climáticas e suas consequências vêm preocupando a sociedade de modo geral. Geram dúvidas sobre as reais modificações que podem ser ocasionadas, principalmente com relação aos efeitos da elevação do nível médio dos oceanos e seus efeitos nas regiões costeiras. Por vezes, as informações veiculadas contribuem para uma percepção limitada da extensão espaço-temporal dos fenômenos. Em paralelo, a democratização de mapas 2D e 3D está cada vez mais ampla, não sendo mais uma ferramenta direcionada apenas aos profissionais ligados à área da Cartografia e demais Geociências. Este é um dos enormes benefícios proporcionados pela Cartografia Digital. Porém, não teria tanto alcance sem a associação das informações a um poderoso veículo de divulgação como a Web. A Internet é um dos meios de comunicação mais democráticos do mundo e uma ferramenta de grande alcance na sociedade. O uso dessas ferramentas pode ser ainda mais explorado para a construção do conhecimento, permitindo aos cidadãos entenderem mais facilmente um determinado fenômeno por meio da sua visualização/simulação em tempo real. Isto melhora a formação de opinião e o posicionamento da sociedade sobre o caso em questão. Com base nessa argumentação, esta dissertação tem o objetivo de simular cenários de elevações do nível médio do mar e disponibilizá-los em formato de mapas interativos na Web utilizando um Modelo Digital de Elevação suficientemente acurado. Para isto, a área de estudo escolhida foi a Praia do Leme, situada no município do Rio de Janeiro, RJ. Os processos para atingir os objetivos envolveram etapas de coleta de dados de campo, confecção de um banco de dados integrado a dados pré-existentes, interpolações, simulação de cenários da elevação do nível do mar e implementação de uma página Web. Os cenários investigados foram obtidos por simulações de elevações do nível do mar a cada 0,5m até 4,0m acima da cota atual. Os resultados obtidos mostram que a Praia do Leme sofrerá modificações geomorfológicas, com perda de até 18,0m da praia, para uma elevação do nível médio do mar de 2,0m. Entretanto, a orla litorânea sofrerá impactos significativos a partir de uma elevação do nível do mar de 3,0m, em que o avanço planimétrico do mar pode ficar entre 76 e 90m, o que atingiria o calçadão e a região do emissário de águas pluviais do Leme, respectivamente. Isto resultaria em um volume adicional de água na praia de, aproximadamente, 106.000m3 e uma perda de até 41.400m3 de areia. Somente a partir de 3,5m de elevação, o mar atingiria a Avenida Atlântica, sendo que, desta altitude em diante, todo o bairro do Leme seria gradualmente inundado pelo avanço do mar. / The increasing warnings about the weather changes and their consequences are a concern for society in general. Doubts are evolved about the real changes that might occur, mainly regarding the effects of the ocean mean sea level and their effects on coastal regions. Sometimes the broadcast information contribute to a limited perception of the spatio-temporal extent of phenomena. Analogously, the democratization of maps is ever-broadening, and does not constitute a tool just for professionals dealing with the field of Cartography and other Geosciences. This is one of the great benefits enabled by the Digital Cartography. However, it wouldnt have such a wide range without the association of this information to a powerful means of communication as the Web. The Internet is one of the most democratic means of communication in the world and a wide-range tool for society. This tool can be used yet to build knowledge, allowing individuals to understand a phenomenon more easily, by visualizing/simulating it in real time. That provides a better understanding for society to formulate opinion and points of view about the case in question. Based on this reasoning, this thesis has the purpose of simulating scenarios of mean sea level elevations and make them available in the form of interactive maps on the Web, using a Digital Elevation Model accurate enough. For that, Leme Beach, in the city of Rio de Janeiro, was chosen as study area. The process to reach the objectives involved phases of collecting survey data, devoloping an integrated database of pre-existing data, interpolations, simulations of scenarios of the sea level elevation and implementation of a webpage. The researched scenarios were obtained by simulating the sea level elevation every 0.5 m until 4.0 m above the current elevation number. The obtained results show that Leme Beach will undergo geomorphological changes, reducing up to 18.0 m of the beach extension, to a mean sea level elevation of 2.0 m. However, the seashore will suffer significant impacts from a sea level elevation of 3.0 m, by which the planimetric sea level rising can range between 76 and 90 m, what would affect the sidewalk and the outfall region of Leme rain waters respectively. This would result in an additional volume of water on the beach, of approximately 106.000 m3 and a loss of up to 41.400 m3 of sand. Only from 3.5 m of elevation the sea would reach Atlântica Avenue and, from that altitude on, the sea level rising would gradually trigger floods all over Leme neighborhood.