A bacia hidrográfica pode ser entendida como um sistema integrado entre todos os seus elementos constituintes, solo, água, vegetação e fauna, onde toda perturbação natural ou antrópica provoca reações na dinâmica natural da bacia, forçando-a a adaptar-se a este novo ambiente. As ações antrópicas estão relacionadas a atividades socioeconômicas, que diante de um planejamento e gestão ambiental inadequados, se dissociam dos aspectos ambientais entrando em conflito com a capacidade de suporte do ecossistema. Diante deste panorama, vários países têm buscado reequilibrar a dinâmica integrada das bacias hidrográficas, incorporando princípios e normas para a gestão e planejamento de recursos hídricos, utilizando a bacia hidrográfica como unidade de gestão e planejamento, além de monitorar os efeitos oriundos do desequilíbrio do sistema. O projeto e planejamento de recursos hídricos, necessita de informações que permitam a avaliação do comportamento hidrológico da bacia. Para isso, é necessário quantificar todas as características morfométricas das bacias, pois, ao se estabelecerem relações e comparações entre tais características e os dados hidrológicos conhecidos, pode-se determinar indiretamente os valores hidrológicos em locais nos quais faltem dados. Comumente, para se iniciar uma análise hidrológica ou ambiental, preliminarmente procede-se a delimitação da bacia hidrográfica, que em até pouco tempo era realizada através de métodos analógicos. Com o advento dos softwares SIG e da representação digital do relevo a partir de técnicas de sensoriamento remoto, tornou-se possível automatizar esta tarefa. A partir disso, buscou-se com este trabalho elaborar uma ferramenta computacional, utilizando a linguagem computacional R, para delimitação e caracterização morfométrica de bacias hidrográficas a partir de Modelos Digitais de Elevação (MDE) globais, de forma automática, que permita fornecer rapidamente os parâmetros morfométricos, proporcionando ao usuário concluir também pelo modelo que mais se adeque a sua necessidade. Buscou-se avaliar a ferramenta elaborada com um estudo de caso comparativo em quatro sub-bacias hidrográficas do estado do Tocantins, com características de relevo distintas, apresentando uma alternativa para validação hidrológica de modelos digitais de elevação a partir de dados altimétricos do SIGEF (Sistema de Gestão Fundiária). Com o estudo de caso, concluiu-se que a ferramenta proposta funciona satisfatoriamente para o que se propõe. Quando comparada com o programa r.basin.py a partir do software Grass GIS, a ferramenta apresentou resultados similares em relação aos valores da maioria dos parâmetros morfométricos; apresentando, contudo, um detalhamento inferior da rede de drenagem, associado a diferenças no algoritmo de preenchimento de dados espúrios, no entanto este problema pode ser contornado ajustando os valores das configurações iniciais do threshold. / The watershed can be understood as an integrated system among all its constituent elements, soil, water, vegetation and fauna, where every natural or anthropic disturbance causes reactions in the natural dynamics of the basin, forcing it to adapt to this new environment. Anthropic actions are related to socio -economic activities, that in the face of inadequate environmental planning and management, dissociate from environmental aspects getting to conflict with the ecosystem's capacity to support. Facing this panorama, several countries have sought to rebalance the integrated dynamics of watersheds, incorporating principles and norms for the management and planning the effects deriving of the unbalance of the system. The project and planning of hydric resources need information that allows the evaluation of the hydrological behavior of the basin. For this, it is necessary to quantify all the morphometric characteristics of the basins, because, when establishing relationships and comparisons among such characteristics and the known hydrological data, one can indirectly determine the hydrological values in places where data are missing. Commonly, to initiate a hydrological or environment al analysis, preliminarily the delimitation of the watershed is proceeded, which until recently it softwares and the digital representation of relief from remote sense techniques, it became possible to automate this task. From this, it sought with this work to elaborate a computational tool, using R computational language, for the delimitation and morphometric characterization of watershads from global Digital Elevation Models (DEM), in automatic way, that permits provide quickly the morphometric parameters, offering to the user also to conclude by the model that best suit it need. The objective of this study is to evaluate the elaborated tool with a study of comparative in four river sub - basins in the state of Tocantins, with different relief characteristics, presentingan alternative for hydrological validation of digital elevation models from the SIGEF (Portuguese abreviation of System of Land Management) altimetric data. With the case study, it was concluded that the proposed tool works satisfactorily for what is propcompared with the r.basin.py program from the Grass GIS software, the tool presented similar results in relation to the values of most of the morphometric parameters; however, a lower drainage network detail, associated with differences in the spurious data filling algorithm, though, this problem can be circumvented by adjusting the initial threshold values configurations.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:55:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 daniel.pdf: 5292000 bytes, checksum: af9cef941b408cbf2d1d6817ffdfe36b (MD5) Previous issue date: 2012-04-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In Brazil, the floods in urban areas are often on the news and Joinville is a city that also suffers constantly with this occurrence, mainly around the Cachoeira river watershed, which is fully urbanized and will be the focus of this discussion. The survey area is located in the northeastern state of Santa Catarina. Joinville represents the largest industrial center in the state.The main focus of this project is to study the Cachoeira River watershed, covering 79.84 km ² of the urban area, with high levels of pollution and occupation of protected areas such as the valley bottoms.The historic of floods (1852-2011) shows the earliest occupation and nowadays more than fifty floods have occurred on the Cachoeira River watershed and this survey aimed at understanding the dynamics of the environment through human activities and their physical characteristics. A study was done to do a survey of morphometric parameters and a hydrological rainfall-runoff model was studied using the Arc Hydro Tools to assist in the delineation of the watershed and its sub-basins. The results obtained for the analysis took into account the course of 11 sub-basins of the Cachoeira River watershed that have been obtained by the Arc Hydro Tools. The factors: area, perimeter, length of main channels and hierarchical order of the channels were essential to calculate the morphometric characteristics of each sub-basin. The morphometric results showed a higher degree of susceptibility to flooding occurrence in the Cachoeira River sub-basins, Bucarein, Itaúm Mirim and Estuario. The results obtained with HEC-HMS hydrologic model must still be implemented, because there is no flow and rainfall historical data enough about the subbasins that allow a more definitive conclusion. Thus, three scenários were simulated with different dates of rainfall, whereas some parameters that were possible to acquire, in which the highest flow given by the HEC-HMS was the simulated scenário on the 22nd of November, 2008 with a flow rate of 49.1m ³ / s near the basin outfall. The results obtained can help in decisions of public works, mainly for the sub-basins that had high potential for occurrence of the flood and as a better preparation to the population about the natural process of flooding affecting the Cachoeira river watershed. Although it is necessary to improve the monitoring of sub-basins through the hydrometeorological stations, the results already achieved can be adjusted and improved for use in the containment to floods or other purposes / No Brasil as inundações nas áreas urbanas são noticias frequentes nos meios de comunicação e a cidade de Joinville, localizada na região nordeste do Estado de Santa Catarina, também sofre constantemente com esta ocorrência. O foco principal do projeto é o estudo da Bacia Hidrográfica do Rio Cachoeira, abrangendo 79,84 km² da região urbana do município, apresentando altos índices de poluição e ocupação de áreas protegidas, como os fundos de vale. O histórico de enchente (1852-2011) nesta bacia remonta os seus primórdios de ocupação, em que até a presente data, mais de cinquenta enchentes já ocorreram. Na Bacia Hidrográfica do Rio Cachoeira, buscou-se entender a dinâmica do ambiente através das ações antrópicas e das suas características físicas. Foi realizado um levantamento dos parâmetros morfométricos e estudado o modelo hidrológico chuva-vazão, utilizando a ferramenta Arc Hydro Tools para auxiliar na delimitação da bacia hidrográfica e de suas sub-bacias. Os resultados extraídos para a análise levaram em consideração o comportamento de 11 sub-bacias da Bacia Hidrográfica do Rio Cachoeira que foram obtidas pela extensão Arc Hydro Tools. Os fatores: área, perímetro, comprimento total dos canais principais e ordem hierárquica dos canais, foram essenciais para calcular as características morfométricas de cada sub-bacia. Os resultados morfométricos mostraram maior grau de suscetibilidade a ocorrência de inundação nas sub-bacias do Cachoeira, Bucarein, Itaúm Mirim e Estuário. Já os resultados obtidos com o modelo hidrológico HEC-HMS ainda devem ser complementados, pois não há dados históricos de vazão e precipitação suficientes sobre as sub-bacias que permitam obter conclusão definitiva. Os resultados adquiridos nesta pesquisa podem auxiliar nas decisões de obras públicas, principalmente para as sub-bacias que apresentaram alto potencial de ocorrência a inundação, assim como num melhor preparo a população sobre o processo natural das inundações que afeta a Bacia Hidrográfica do Rio Cachoeira. Porém, deve-se melhorar o monitoramento das sub-bacias através das estações Hidrometereológicas, pois somente assim, os resultados já alcançados poderão ser ajustados e melhorados, para utilização em obras de contenção a enchentes ou para outros fins