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Comportamento dos sistemas frontais no estado do Rio Grande do Sul durante os episódios ENOS

Rodrigues, Bruno Dias January 2015 (has links)
Este estudo teve por finalidade investigar a frequência e intensidade dos Sistemas Frontais (SF) avaliando-os com os episódios ENOS (El Niño Oscilação Sul) para o período da Primavera (SON) de 2000 a 2010 sobre o Estado do Rio Grande do Sul (RS). As análises mostraram que os anos em que se tem a menor ocorrência de SF estão associados principalmente a eventos de La Niña Fraco e Neutralidade. Em contrapartida, um número maior de Sistemas Frontais foi verificado com relação aos episódios de El Niño Moderado e Neutralidade. Especificamente, no que se refere à questão mensal, percebeu-se que no mês de Outubro há uma maior influência dos Sistemas Frontais do que em Setembro e Novembro. Outro fator pertinente e evidenciado deu-se pelas comparações entre o período escolhido (no qual não ocorreram eventos fortes) e os episódios de ENOS Fortes. Notou-se, neste caso, que não ocorreram variações impactantes no número de Sistemas Frontais, embora se tenha o conhecimento dos efeitos e alterações existentes nos padrões de circulação atmosférica devido à atuação dos fenômenos de escala interanual. Ainda, tendo a necessidade de ampliar a gama de entendimento, foi realizada uma abordagem com relação ao comportamento da precipitação em seis sub-regiões do Estado, onde se observou de forma geral, um aumento da precipitação em praticamente todas as áreas do RS, quando comparado com a média Histórica. Com isso, ressaltou-se que os volumes mensais abaixo da média Histórica estão ligados a episódios de Neutralidade. Já a normalidade do regime de precipitação, mostrou-se interligado em média para todas as regiões ao evento de El Niño e por último, as precipitações acima da normal climatológica estão mais presentes em condições de El Niño, mais especificamente de intensidade Moderada. Dentre as sub-regiões analisadas, destacou-se a parte Oeste do Estado por ter apresentado uma maior intensidade nos volumes de precipitação. Outro fator importante analisado foram os valores percentuais das precipitações derivadas dos sistemas frontais. Levando-se em conta a média das avaliações, verificou-se que as sub-regiões Sul e Sudoeste do Rio Grande do Sul são as mais influenciadas pelas passagens dos Sistemas Frontais, enquanto os menores impactos na precipitação podem ser notados nas regiões Central e Norte do Rio Grande do Sul. Além disso, realizou-se um estudo de caso para avaliar o comportamento dos Sistemas Frontais em episódios de ENOS diferentes, nos campos de pressão atmosférica e temperatura do ar. Logo, averigou-se que em um ano de Neutralidade, as passagens de SF sobre o Estado costumam ser mais prolongadas em sua duração de tempo, permanecendo mais dias, com algumas variações significativas nos campos meteorológicos observados. Enquanto para um ano referente à condição de El Niño Moderado, os Sistemas Frontais possuem, na maioria dos casos, uma duração de tempo menor, consequentemente com menores variações na temperatura e pressão. / This study aimed to investigate the frequency and intensity of the frontal systems (FS) evaluating them with respect to the episodes of El Niño – South Oscillation (ENSO) for the spring season (SON) from 2000 to 2010, over the state of Rio Grande do Sul (RS - Brazil). The analysis showed that the years having a smaller incidence of SF are mainly associated to events of weak La Nina and neutrality. In contrast, a larger number of frontal systems were observed with respect to episodes of moderate El Nino and neutrality. Specifically with relation to the monthly aspect, it was noticed that there is a major influence of the frontal systems in October than in September and November. Another inherent and evidenced factor was given by the comparisons between the selected period (with no occurrence of strong events) and the Strong ENSO episodes. In this case it was noticed that there has not occurred impacting variations in the number of frontal systems although the effects and changes of the atmospheric circulation patterns due to the action of the interannual scale phenomena are known. Further, to enlarge the range of understanding, it was made one approach relating to the precipitation behavior in six sub regions of the state where in general it was observed an increase in the precipitation almost in all areas of the RS when compared to the historic average. Thus, the monthly volumes below the historic average are linked to neutral episodes. Otherwise, the normal precipitation regime, on average, was proved to be interconnected for all regions to the event El Niño, and finally the rainfall above the climatology are more common in El Niño conditions, specifically with Moderate intensity. In this manner, considering the analyzed sub regions, the west part of the state has presented a higher intensity of precipitation volumes. Another important factor analyzed were the percentage values of rainfall derived from frontal systems. Taking into account the average of the evaluations, it was found that the South and southwest sub-region of Rio Grande do Sul is the most influenced by passages from the SF, while smaller impacts on precipitation can be noticed in the Central and North regions. In addition, it was realized a case study to evaluate the behavior of frontal systems in different episodes of ENSO, with respect to the fields of atmospheric pressure and air temperature. Thus, it was found that in a year of neutrality, the frontal systems crossings on the state tend to be more prolonged, remaining more days, with some significant variations in the observed meteorological fields. While for a year related to the condition of Moderate El Nino the frontal systems have, in mosta cases, a shorter duration, thus with minor variations in temperature and pressure.
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Detecção de erros grosseiros em banco de dados gravimétrico terrestre do estado do Rio Grande do Sul

Xavier, Marilei Bender January 2009 (has links)
Desde 1950, dados gravimétricos terrestres do Estado do Rio Grande do Sul vem sendo levantados sistematicamente pelo Departamento de Geodésia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Instituto de Astronomia e Geofísica da Universidade de São Paulo (IAG/USP) e Observatório Nacional (ON). Este trabalho propõe três métodos para detecção de erros grosseiros do banco de dados de gravimetria do Estado do Rio Grande do Sul. O primeiro método utiliza o modelo digital de elevação Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) interpolado contra os dados de observação de altimetria terrestre; o segundo utiliza a anomalia Bouguer interpolada, confrontando cada observação de gravimetria com as observações terrestres; e o terceiro método utiliza os dados da Missão Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE), confrontando cada observação gravimétrica com as observações da gravimetria terrestre. O primeiro método identificou 217 pontos (3,00 % do banco de dados) suspeitos de erros grosseiros para as observações de elevação. Para as observações de gravimetria da missão GRACE, identificou-se 645 pontos (8,93 % do banco de dados) suspeitos de erros grosseiros. Para as anomalias Bouguer interpoladas, identificou-se 60 pontos grosseiros (0,83% do banco de dados). Os pontos coincidentes de erros grosseiros entre altimetria, gravimetria e anomalia Bouguer interpolada somaram um total 176 observações, representando 2,43 % do banco de dados total. Estes pontos foram considerados erros grosseiros e eliminados do banco dados. Esta abordagem foi considerada satisfatória como uma correção preliminar da base de dados gravimétrica do Rio Grande do Sul, sugerindo-se posterior verificação de campo. Finalmente, é importante mencionar que a análise estatística é uma ferramenta e, como tal, não substitui a falta de conhecimento geológico, geofísico, ou de qualquer outro conhecimento específico. / Since 1950, terrestrial gravity data of the State of Rio Grande do Sul has been systematically collected by the Department of Geodesy of the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), Astronomy and Geophysics Institute of the São Paulo University (IAG/USP) e National Observatory (ON). This dissertation proposes three methods for detection of gross errors in this database, based on: 10) the digital elevation model of Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), 20) the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) and 30) the interpolated terrestrial gravity observations. The first method identified 217 points of altimetry, representing 3.00% of the database. The second identified 645 points of gravity observations, representing 8.93% of the database. The third method identified 60 points of terrestrial gravity observations, representing 0.83% of the database. The criterion for elimination of observations was based on identifying coincident outliers in, at least, 2 methods. The matching points of coarse errors between altimetry, gravity and bouguer anomaly were grouped in 176 points, representing 2.43% of total database. These points were considered and disposed of coarse errors database. This approach is accepted as a preliminary correction of the RS gravity database and we suggest field checking. Statistics is a tool and, as such, does not replace the lack of geological or geophysical knowledge.
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Conectividade hidrológica em ambiente semiárido: estudo de caso bacia hidrográfica do açude Orós / Hydrological connectivity in semi-arid environment: case study of the Orós reservoir.

Toledo, Cristian Epifânio de January 2013 (has links)
TOLEDO, C. E. Conectividade hidrológica em ambiente semiárido: estudo de caso bacia hidrográfica do açude Orós. 2013. 135 f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-30T19:41:42Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_cetoledo.pdf: 6343025 bytes, checksum: 85178d80e590e3c7adfb027826a748ba (MD5) / Approved for entry into archive by Margareth Mesquita(margaret@ufc.br) on 2015-02-09T14:07:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_cetoledo.pdf: 6343025 bytes, checksum: 85178d80e590e3c7adfb027826a748ba (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-09T14:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_cetoledo.pdf: 6343025 bytes, checksum: 85178d80e590e3c7adfb027826a748ba (MD5) Previous issue date: 2013 / Attempting to solve the drought problem, political decisions prioritized the construction of reservoirs, what eventually resulted in the construction of a "high density network of reservoirs" in the Brazilian Northeast. Usually, a reservoir interrupts the natural river flow, thus interfering in the water dynamics downstream. This work was aimed at studying the processes involved in the hydrological connectivity as well as the interference of multiple reservoirs in the hydrologic network connectivity of a large semiarid basin. The case study is the catchment area of the Orós - BHAO (24,211 km2 ) reservoir, located in Semiarid Ceará. The research began with a survey of the BHAO dense reservoir network topology, conducted using remote sensing (RS), GIS tools (GIS) and satellite image at the end of the 2011 rainy season. The hydrological connectivity analysis was performed using the 'Reservoir Network Model' (ResNetM), which simulated hydrologic processes and considered the hydrological connectivity between the reservoirs, according to the criteria established in this research model. While seeking to identify the key natural and anthropogenic factors affecting the hydrological connectivity of the basin, an analysis of input sensitivity (IS) of some input parameters of the model was performed, this allowed us to evaluate the reservoir network impact on the stored volume on the Orós reservoir. The survey of the network of reservoirs with SR and automatic GIS tools showed two shortcomings: the misinterpretation of shadows as reservoirs and the misidentification of the actual water surface due to the macrophyte presence in reservoirs. Thus, of the 6,002 automatically generated polygons, only 4717 polygons (79%) were confirmed as reservoirs, after manual adjustment. The survey found that in the last decade, there was a 17.5% increase in the number of BHAO reservoirs and that, in regions with crystalline geology, the density of reservoirs is 80% higher than in regions of sedimentary geology. The sensitivity analysis indicated that the number of reservoirs in the network was the variable to which the system showed higher sensitivity (SI = 1.07), considering the hydrological connectivity. In contrast, the evaporation variation (SI = 0.19) and loss in transit (SI = 0.01) did not induce significant changes on BHAO hydrological connectivity. Also, the volume stored in the Orós reservoir showed no significant changes (SI = 0.21) when the reservoir network topology was modified. For example, when the removal of small and medium network reservoirs (4,664, or 98.9% of the reservoirs) was simulated, the Orós reservoir indicated an increase of only 14% in its average volume stored. Based on observations, it was concluded that there was a reduction in the rate of annual BHAO reservoir increment in the past 10 years, marking the beginning of the stabilization phase of the said network. Among the evaluated natural elements, it was the (natural) runoff coefficient which was demonstrated to have the most significance for the hydrological connectivity. Its importance is due to the fact that in the BHAO natural system, underground flow is infrequent. Of the human elements analyzed, the dense reservoir network, obtained the highest importance for hydrological connectivity. The reason for this is that the reservoirs promote the lamination of the flood wave, increasing the number of days with river flow and, consequently, increase the frequency of hydrological connectivity. In addition, new reservoirs decrease the length of the passages to be connected, reducing losses in transit and promoting hydrological connectivity. The variation of the reservoir network demonstrated that decreasing the number of network reservoirs, a decrease in BHAO hydrological connectivity occurs, not changing, however, significantly the inflow to the Orós reservoir, the convergence focus of the network. A dense reservoir network showed that, at the beginning of the rainy season, it acts as a barrier to river flow, breaking hydrological connectivity. Over time and with continued rainfall, the thousands of reservoirs promote hydrological connectivity by lamination of the flood wave. / Para tentar auxiliar na resolução do problema da seca, as decisões políticas priorizaram a construção de reservatórios, produzindo “redes de alta densidade de reservatórios” na região Nordeste Brasileira. Via de regra, a construção de um reservatório interrompe o fluxo natural do rio, interferindo, assim, na dinâmica de água a jusante. Objetivou com esse trabalho estudar os processos envolvidos na conectividade hidrológica, bem como a interferência da rede de múltiplos reservatórios na conectividade hidrológica de uma grande bacia semiárida. O estudo de caso é a bacia hidrográfica do açude Orós – BHAO (24.211 km2), situada no Semiárido do Ceará. A pesquisa foi iniciada com o levantamento da topologia da rede densa de reservatório da BHAO, realizada utilizando técnicas de sensoriamento remoto (SR), ferramentas de geoprocessamento (SIG) e imagem de satélite no fim do período chuvoso de 2011. A análise da conectividade hidrológica foi realizada usando o modelo ‘Reservoir Network Model’ (ResNetM), que simulou os processos hidrológicos e considerou a conectividade hidrológica entre os reservatórios, conforme os critérios estabelecidos nesta pesquisa. Na busca de se identificar os principais elementos naturais e antrópicos da bacia que afetam a conectividade hidrológica, foi realizada uma análise de sensibilidades (IS) de alguns parâmetros de entrada do modelo, o que possibilitou avaliar o impacto da rede de reservatórios sobre o volume armazenado no açude Orós. O levantamento da rede de reservatórios com SR e ferramentas automáticas de SIG demonstrou duas falhas: a interpretação de sombras como reservatórios e a má identificação da superfície da água real devido à presença de macrófitas nos reservatórios. Desse modo, foram gerados automaticamente 6.002 polígonos, dos quais, após ajuste manual, confirmaram-se, como reservatórios, apenas 4.717 polígonos (79%). A pesquisa constatou que, na última década, ocorreu um aumento de 17,5% no número de reservatório da BHAO e que, nas regiões com embasamento cristalino, a densidade de reservatórios é 80% maior do que nas regiões sobre geologia sedimentar. A análise de sensibilidade indicou que o número de reservatório da rede foi a variável à qual o sistema apresentou maior sensibilidade (IS = 1,07), considerando-se a conectividade hidrológica. Contrariamente, a variação da evaporação (IS = 0,19) e da perda em trânsito (IS= 0,01) não induziu a mudanças significativas da conectividade hidrológica da BHAO. O volume armazenado no açude Orós não sofreu mudanças significativas (IS = 0,21) ao se modificar a topologia da rede de reservatório. Por exemplo, ao se simular a retirada dos pequenos e médios reservatórios da rede (4.664, ou 98,9% dos reservatórios), o açude Orós indicou um acréscimo de apenas 14% em seu volume médio armazenado. Com base nas observações, concluiu-se que ocorreu uma redução na taxa de incremento anual de reservatórios na BHAO nos últimos 10 anos, o que marca o início da fase de estabilização da referida rede. Entre os elementos naturais avaliados, o coeficiente de escoamento superficial (natural) foi o que demonstrou maior significância para a conectividade hidrológica. Sua importância deve-se ao fato de, no sistema natural da BHAO, raramente se observa escoamento de base significativo. Dos elementos antrópicos analisados, a rede densa de reservatórios, obteve a maior importância para a conectividade hidrológica. O motivo para esse comportamento é que os reservatórios promovem a laminação da onda de cheia, aumentando o número de dias com vazão fluvial e, consequentemente, maior frequência da conectividade hidrológica. Além disso, novos reservatórios diminuem o comprimento dos trechos a serem ligados, atenuando as perdas em trânsito e facilitando a ocorrência da conectividade hidrológica. A variação da rede de reservatório comprovou que, ao diminuir o número de reservatório da rede, ocorre uma redução na conectividade hidrológica da BHAO, porém, não altera significativamente a vazão afluente ao açude Orós, o exutório da bacia deste trabalho. A rede densa de reservatórios provou que, no início do período chuvoso, atua como barreira à vazão fluvial, causando a quebra da conectividade hidrológica. Com o passar do tempo e com a continuidade da precipitação, os milhares de reservatórios favorecem a conectividade hidrológica por meio da laminação da onda de cheia.
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Uso de técnicas de sensoriamento remoto e SIG para mapeamento dos aluviões em zonas semi-áridas através de métodos de classificação automática / Use of remote sensing and gis for aluvium mapping in semi-arid regions through automatic classication

Oliveira, Francisco de Assis Jorge de 28 July 2006 (has links)
OLIVEIRA, F. A. J. Uso de técnicas de sensoriamento remoto e SIG para mapeamento dos aluviões em zonas semi-áridas através de métodos de classificação automática. 2006. 139 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by João silva (jpauloqxb@gmail.com) on 2016-05-05T17:40:59Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_fajoliveira.pdf: 9720105 bytes, checksum: 195a06645b9ec4d414a7a7e44a48bf20 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-17T16:31:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_fajoliveira.pdf: 9720105 bytes, checksum: 195a06645b9ec4d414a7a7e44a48bf20 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-17T16:31:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_fajoliveira.pdf: 9720105 bytes, checksum: 195a06645b9ec4d414a7a7e44a48bf20 (MD5) Previous issue date: 2006-07-28 / Remote sensing has being widely applied in various fields of knowledge in order to produce high quality results with lower costs, computationally and financially speaking. The main goal of this research is the use remote sensing techniques combined with field surveys for the semi-automatic identification of alluvium bodies. The proposed methodology was based on adaptations of current available methodologies employed on other imagery products. This methodology is very promising since allows the interpretations of large areas with precision and very fast. The images were classified with their values in Digital Number (DN) based in samples collected from these images. In other stage of classification, the images were submitted to a pre-processing in order to correct possible errors or interferences that usually are present in these images. Among these corrections, the most important is the elimination or reduction of atmospheric interference. For the classification with revised images were used spectral signatures from collected targets in the images and also the spectral signatures from alluvium targets obtained in the field by using a spectroradiometer (equipment that registers the spectral signature the targets in wavelengths between 350 nm and 1050 nm ). These signatures are curves of continuum wavelength between 350 nm and 1050 nm, which corresponds to the spectral answer from a target. These curves can be used in the classification of land use, or in our case, in the alluvium identification. The case of study is the ITAPIUNA SUDENE-MAP and the watershed of Forquilha River located in Quixeramobim. After many classifications, evaluation of the results was carried out in order to determine the best classification for each image and then produce the alluvium map for the area of study. The results were obtained using mathematical models and visual interpretation combined. / À medida que o tempo passa novas técnicas e tecnologias vão surgindo ou estão evoluindo, partindo deste princípio uma nova abordagem no mapeamento de aluviões é apresentada neste trabalho. O uso de técnicas de sensoriamento Remoto está sendo amplamente sendo aplicado em várias áreas do conhecimento, com o objetivo de produzir trabalhos de qualidade e a custos menores, possibilitando assim um ganho maior tanto no tempo empregado para a realização de um trabalho, como também na eficiência e precisão do mesmo. Para o mapeamento de aluviões o uso de técnicas de Sensoriamento Remoto e SIG é muito promissor, pois possibilita de forma rápida e precisa a interpretação de grandes áreas em uma imagem de satélite. Partindo desta premissa aplicamos as técnicas de processamento de imagens com o objetivo de mapear os corpos aluvionares em imagens de satélites. A técnica usada no mapeamento dos aluviões consiste basicamente em aplicar uma classificação automática usando vários métodos de classificação. As imagens foram classificadas com seus valores em DN (Digital Number) com base em amostras coletadas na própria imagem. Em outra etapa da classificação as imagens foram submetidas a processos de pré-processamento, com o objetivo de corrigir alguns defeitos ou interferência que geralmente as imagens de satélite possuem. Entre essas correções, destacamos a eliminação ou a amenização das interferências atmosféricas. Para a classificação com imagens corrigidas foram usadas assinaturas espectrais dos alvos coletadas da própria imagem e assinatura do alvo aluvião registrada em campo com o uso de um espectrorradiômetro (aparelho que registra a assinatura espectral dos alvos no intervalo de comprimento de onda contínuo entre 350 nm e 1050 nm). Essas assinaturas são curvas que refletem a resposta espectral dos alvos e pode ser usadas como parâmetro que possibilita a classificação do uso do solo e neste caso foram usadas para a classificação dos aluviões. As áreas de estudo correspondem a folha de Itapiúna e a área da bacia Hidrográfica do Riacho Forquilha localizada no município de Quixeramobim. Após várias classificações foram avaliadas as mesmas e escolhidas as melhores para cada imagem e gerado os mapas de aluviões. Os resultados foram avaliados através de modelos matemáticos e análise visual possibilitando assim uma boa escolha dos mapas finais.
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Alteração nas áreas de mangue em estuários no Estado do Ceará devido a mudanças nos usos do solo e mudanças climáticas

Godoy, Mario Duarte Pinto January 2015 (has links)
GODOY, M. D. P. Alteração nas áreas de mangue em estuários no Estado do Ceará devido a mudanças nos usos do solo e mudanças climáticas. 2015. 96 f. Tese (Doutorado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Geovane Uchoa (geovane@ufc.br) on 2016-05-11T13:42:48Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_mdpgodoy.pdf: 32665774 bytes, checksum: 176bc8323237ec5639ad175f922803b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2016-06-14T19:50:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_mdpgodoy.pdf: 32665774 bytes, checksum: 176bc8323237ec5639ad175f922803b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T19:50:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_mdpgodoy.pdf: 32665774 bytes, checksum: 176bc8323237ec5639ad175f922803b8 (MD5) Previous issue date: 2015 / Mangroves vegetation covers an estimated area of about 12 to 20 million hectares worldwide. Coastal habitats such as mangroves, salt marshes and coral reefs serve as protection for the coastline from erosion and flooding. Studies assessing mangroves species threats showed that 70 species were considered endangered and could disappear in the next decade, this loss would have devastating economic and environmental consequences for coastal communities due to their importance. In the last 50 years, between 30% and 50% of mangroves have disappeared, which is still happening in some places and it is increasing at certain areas. The annual rate of disappearance of coastal ecosystems is four times greater than the rate for disappearance for rain forests. Mangroves suffer greater pressure due to the rapid conversion of forests into agricultural and urban areas, in this scenario, climate change promote specific pressures on mangroves and may increase the impacts of anthropogenic activities or from other sources. The focus of this study was to map the changes in mangrove area in twelve estuaries in Ceará between the years 1992 and 2011, and to identify the main drivers of these changes, whether they are caused by land use change within the watershed or by global climate change. There was also done a mapping rainfall trends within the Jaguaribe River watershed, this was done using data obtained from the website of the Brazilian National Water Agency (ANA) using sampling points from all the municipalities in the watershed. The results showed that 9 of the 12 estuaries showed expansions in their mangrove areas ranging from approximately 4% to 430%, the other mangroves showed a decrease from 4% to 77%. With respect to the vectors responsible for changes in areas, it was observed that the interaction between land use change and increasing sea levels allowed the mangroves to expand into new sedimentation areas, especially in rivers with dams. The mapping of rainfall trends showed that most municipalities in the watershed of Jaguaribe River suffered decrease in rainfall throughout the year and during the dry season. / Mangues são formações vegetais que cobrem uma área estimada de cerca de 12 a 20 milhões de hectares no mundo todo. Habitats naturais costeiros como mangues, marismas, corais e recifes servem como proteção para a linha de costa contra erosão, inundação, área de pouso para espécies migratórias, berçário para diversas espécies além de possuir valor cultural para diversas comunidades que retiram desse ambiente o seu sustento. Estudos realizados para avaliar o risco para espécies de mangues mostrou que 70 espécies foram consideradas como em risco de extinção e poderiam desaparecer na próxima década, essa perda teria consequências econômicas e ambientais devastadoras para as comunidades costeiras devido à importância dessas espécies. Nos últimos 50 anos, entre 30% e 50% das áreas mangues no mundo desapareceram e essa perda continua a acontecer em alguns locais e, em certos pontos, está aumentando. Atualmente, a diminuição anual da área ocupada por ecossistemas costeiros ocorre em um ritmo quatro vezes maior do que para florestas tropicais. O foco desse estudo foi mapear as alterações nas áreas de mangue em doze estuários do litoral do estado do Ceará entre os anos de 1992 e 2011, e identificar os principais vetores dessas alterações, sejam esses as alterações do uso de solo das suas respectivas bacias hidrográficas ou as alterações climáticas globais. Também foi realizado o mapeamento das tendências dos índices pluviométricos dentro da Bacia Hidrográfica do Rio Jaguaribe, utilizando dados da Agência Nacional de Águas (ANA) para cada município da bacia hidrográfica. Os resultados mostraram que 9 dos 12 estuários mostraram expansões nas suas áreas de manguezais que variaram entre aproximadamente 4% e 430%, os outros mangues mostraram uma diminuição entre 4% e 77%. No que diz respeito aos vetores responsáveis pelas alterações nas áreas, foi possível perceber que, a construção de barragens possibilitou aos mangues se expandirem sobre novas áreas de sedimentação como ilhas e bancos de areia, antigas áreas de salina servem como área de crescimento de mangue em diversos estuários enquanto o desmatamento para expansão urbana, agricultura e criação de fazendas de camarão foram os maiores responsáveis pela diminuição dos mangues em alguns estuários. Alterações climáticas podem ter um impacto nos mangues no que diz respeito à diminuição das vazões dos rios e nas taxas de deslocamento de dunas.
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Calibração do modelo SWAT com evapotranspiração proveniente de sensoriamento remoto e vazão observada

Franco, Ana Clara Lazzari January 2017 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-07-04T04:04:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346685.pdf: 5170246 bytes, checksum: efa1a19bd4cbb2eb8201c13c5bb9af28 (MD5) Previous issue date: 2017 / Recentemente o uso de modelos hidrológicos distribuídos e semi-distribuídos tem crescido, principalmente devido ao aumento na capacidade de processamento computacional e da disponibilidade de dados espacialmente distribuídos. Sua aplicação na gestão de recursos hídricos, como importante ferramenta de apoio nas tomadas de decisão, requer que as incertezas envolvidas nas estimativas modeladas sejam sempre quantificadas e comunicadas aos seus usuários. Apesar de indissociável, essas incertezas nem sempre são apresentadas nos estudos relacionados. A calibração de modelos hidrológicos utilizando variáveis observadas de maneira espacialmente distribuída, ou diferentes variáveis, pode ser capaz de reduzir as incertezas e contornar o problema da equifinalidade, pois menos conjuntos de parâmetros são capazes de satisfazer os critérios de calibração em todas as áreas simultaneamente. O presente trabalho procura investigar as hipóteses de que as calibrações multi-site e multi-variável são capazes de melhorar o desempenho e diminuir as incertezas da simulação de vazão pelo modelo SWAT. Foram avaliadas diferentes estratégias de calibração, integrando o uso de medições de vazão em múltiplas estações fluviométricas e estimativas de evapotranspiração provenientes de sensoriamento remoto. O modelo foi calibrado e validado na bacia hidrográfica do rio Iguaçu, pelo SUFI-2, utilizando como função objetivo o índice KGE (Kling-Gupta Efficiency). A transferência de parâmetros entre diferentes escalas temporais também foi investigada. Para isto, os parâmetros foram calibrados em escala mensal e validados nas escalas mensal e diária. A evapotranspiração real foi obtida dos resultados da aplicação do METRIC a imagens MODIS por Uda (2016), que produziu estimativas mensais para toda a bacia do rio Iguaçu. Os resultados indicam que a adição de múltiplas estações fluviométricas e/ou da evapotranspiração nas estratégias de calibração leva à diminuição das incertezas na simulação da vazão. Todavia, as calibrações multi-site e multi-variável não levaram a melhorias significativas na performance do modelo na simulação da vazão. As validações em escala diária apresentaram resultados razoáveis em relação às incertezas (fator-p e fator-r) e à função objetivo (KGE>=0,50) para a simulação de vazão. Entretanto, o exutório e algumas subbacias não foram capazes de simular os picos de vazão satisfatoriamente. A transferência de parâmetros entre escalas temporais no SWAT depende de mais estudos.<br> / Abstract : Distributed hydrological models use has recently grown mostly due to the rising computational processing capacity and data availability. Application of hydrological models on water resources management, as important tool for decision making, requires the prediction uncertainty to be evaluated and clearly communicated to users. Despite intrinsic, uncertainty is not always clearly related. The use of multi-variable and/or multi-site calibration on hydrologic distributed models can help reduce equifinality problems, since less parameter sets can satisfy calibration criteria at all sites simultaneously. The present study investigate the hypothesis that multi-site and/or multi-variable calibration are able to improve model performance and reduce prediction uncertainty for streamflow predictions on SWAT model. Different calibration strategies were evaluated, integrating multiple streamflow measurements and evapotranspiration estimates from remote sensing products. SWAT model was calibrated and validated on Iguaçu river basin, using SUFI-2, with Kling-Gupta Efficiency (KGE) as objective function. The transference of parameters among different time steps was also investigated. For that, the model was calibrated only at monthly time step and validated on monthly and daily time steps. Actual evapotranspiration estimates were obtained from Uda (2016), which produced monthly evapotranspiration maps for the entire Iguaçu river basin. Results indicate that the use of multi-site or multi-variable calibration reduces streamflow prediction uncertainty, but no significant performance improvement was observed. Model daily validation results were satisfactory regarding uncertainty (r-factor and p-factor) and the objective function (KGE>=0,50) for the streamflow simulation. On the other hand, the main outlet and some subbasins were unable to correctly simulate flow peaks. Parameter transference between temporal scales for SWAT requires further investigation.
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Detecção da expansão da soja no bioma Pampa a partir de atributo espectro-temporal e classificação orientada a objeto

Nóbrega, Mauro Ricardo Roxo January 2016 (has links)
O bioma Pampa ocorre na Argentina, Brasil, Uruguai e Paraguai. Suas paisagens compõem um rico patrimônio cultural relativo à biodiversidade, com flora e fauna singulares. Nos últimos anos, a área cultivada com soja teve um crescimento significativo nos municípios situados no sul do estado do Rio Grande do Sul, especialmente sobre o bioma Pampa. Este avanço tem causado preocupação, tanto por parte de ambientalistas, apreensivos em relação à preservação deste bioma, como pelos órgãos de planejamento agrícola, visto que esta região é considerada de risco elevado para o cultivo da soja em função de restrições hídricas. Neste sentido, este estudo objetivou identificar transformações ocorridas, entre os anos 2000 e 2015, em uma área de abrangência do bioma Pampa em virtude da inserção e expansão da cultura da soja. O estudo monitorou a expansão das lavouras de soja no sul do Brasil sobre áreas pertencentes ao bioma Pampa através dos índices de vegetação (EVI e NDVI) de imagens MODIS. Foram realizados dois trabalhos de campo, um em 2014 e o outro em 2015, nos quais foram coletados diferentes usos e coberturas da terra na área de estudo. Uma parte desses dados serviu de base para a realização de testes metodológicos, e a outra para verificação de acurácia. Inicialmente, o padrão de evolução dos índices ao longo do tempo foi caracterizado para as culturas da soja e do arroz irrigado no bioma como um todo, e após foram analisadas as diferenças entre regiões ecoclimáticas. Foram realizadas duas modalidades de classificação, pixel a pixel e orientada a objeto. A classificação pixel a pixel foi a estratégia usada na confecção das máscaras de área plantada com culturas de primavera/verão nas safras 2000/2001, 2002/2003, 2005/2006, 2008/2009, 2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015. Como as culturas da soja e do arroz apresentam ciclos fenológicos similares, conferindo baixa separabilidade entre as classes, foi calculada a distância de Bhattacharyya, feição por feição disponível, de áreas conhecidas com soja e com arroz (trabalho de campo) para cada região ecoclimática, de forma a definir as feições e períodos de maior separabilidade entre as culturas. Em seguida foi realizada uma classificação orientada a objeto para a safra 2014/2015 através de árvore de decisão e, com base nesta árvore, o processo foi generalizado para as demais safras avaliadas. Visando caracterizar se as áreas de expansão da soja estão ocorrendo sobre áreas de campos ou áreas de arroz, as áreas classificadas foram cruzadas com o Modelo HAND. Os resultados mostraram que as culturas de primavera-verão tiveram um incremento de 1.760.225 ha em área plantada, o que equivale a 92% em relação a 2000. Existem diferenças no padrão de variação dos indicadores espectrais ao longo da safra (bandas e índices de vegetação) apresentados pelas lavouras de soja e arroz no bioma Pampa. O melhor momento verificado para a distinção das culturas de soja e arroz ocorre no período que antecede o ciclo destas culturas. Em termos de indicador espectral as imagens de índices de vegetação são as que melhor diferenciam as culturas da soja e do arroz. Na metade sul do estado, a soja vem sendo cultivada preponderantemente nas áreas mais úmidas. / The Pampa biome occurs in Argentina, Brazil, Uruguay and Paraguay. Its landscapes make up a rich cultural heritage relating to biodiversity with singular flora and fauna. In recent years the soybean had significant increase in municipalities in the south of the Rio Grande do Sul state, especially on the Pampa biome. This development had caused many issues in these environmentalists, as by the organisms of agricultural planning or by its consideration of high risk for soy cultivation due to water restrictions. Thus, this study aims to identify changes that occurred between 2000 and 2015 in Pampa biome coverage area due to the insertion and expansion of soybean cultivation. The study monitored the expansion of soybean crops in southern Brazil on areas belonging to the Pampa biome through the vegetation index (EVI and NDVI) on MODIS images. There were two on field activities, one in 2014 and another in 2015, in which different usages and land cover were sampled in the study area. A portion of this data was used in methodological tests and the other for assessing. Initially, the pattern of evolution of the indices over time was characterized for both soybean and rice crops, and later on the differences between ecoclimatic regions. Two methods of classification were considered: pixel by pixel and object-based. The pixel by pixel classification was the strategy used in the making of masks for area planted with spring-summer crops in the 2000/2001, 2002/2003, 2005/2006, 2008/2009, 2012/2013, 2013/2014 and 2014 / 2015 years. Since soybean and rice crops have similar phenological cycle, the Bhattacharyya distance was computed for each considered feature on known areas with soy and rice (field work) for each ecoclimatic region, in order to define the indices and periods of high separability between cultures. Later on an object-based classification for the 2014/2015 harvest was done using a decision tree, and based on this tree the process was generalized to the other crops evaluated. In order to characterize whether the soybean expansion is occurring on non-cultivated fields or rice areas, the classified areas were crossed-checked with a HAND model. The results showed that the spring-summer crops had an increase of 1,760,225 ha in acreage, which is equivalent to 92% compared to the year of 2000. There are differences of spectral indices in the pattern of variation along the crop (bands and vegetation indices) shown by soybean and rice in the Pampa biome. The best time for the distinction of soybean and rice cultures occurs in the period before the cycle of these crops. In terms of spectral index the vegetation indices (NDVI and EVI) images are those that best differentiate the soybean and rice. In the southern part of the state, the soybean has been cultivated mainly in wet areas, although.
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Variação da temperatura de superfície na Lagoa Mangueira nas passagens de sistemas frontais, a partir de dados de radiância do sensor MODIS

Xavier, Marilei Bender January 2014 (has links)
Dados de sensoriamento remoto constituem uma importante fonte de obtenção da temperatura de superfície em sistemas aquáticos, uma vez que são capazes de cobrir áreas nem sempre abrangidas por estações convencionais de coleta de dados meteorológicos. Os métodos derivados e os modelos teóricos destinados à análise e caracterização de padrões de comportamento da dinâmica de corpos d’água necessitam informações de fenômenos relacionados à temperatura de superfície. Esta medida é uma das principais variáveis para o entendimento de fenômenos ambientais. Os ecossistemas aquáticos possuem uma dinâmica própria com diferentes características que sofrem variações com a passagem de sistemas frontais, que por sua vez, são influenciados pela temperatura do ar, vento e outras grandezas meteorológicas. Neste sentido, estudos da temperatura de superfície em meio aquático relacionados aos fatores climáticos são de grande contribuição para diversos estudos, bem como no controle ambiental de águas superficiais. Como alternativa às abordagens convencionais de investigação existentes, este trabalho apresenta um método para estimativas de temperaturas superficiais utilizando imagens orbitais integradas com dados meteorológicos. A resposta da temperatura de superfície associada à passagem de sistemas frontais foi calculada a partir do produto MOD11-Temperatura de Superfície e Emissividade, do sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), a bordo da plataforma orbital EOS-TERRA. A área de estudo é a Lagoa Mangueira, localizada na porção meridional do Estado do Rio Grande do Sul (RS). Além do difícil acesso, esta lagoa apresenta um tempo meteorológico com grandes variações em escalas de tempo relativamente curtas, dificultando previsões do tempo local. As imagens MODIS foram associadas às datas das passagens dos sistemas frontais (SF) de dezembro de 2005 e dos meses de inverno 2005/2006. A temperatura de superfície apresentou maior variação nas presenças de ventos fortes e temperaturas ambientes altas para os períodos estudados. Na região norte da lagoa, a temperatura de superfície é mais elevada em relação ao sul e centro. Este aumento é relacionado à entrada de nutrientes oriundos do banhado da Reserva do Taim. A presente análise mostra que as medidas de temperatura superficial em lagoas, obtidas pelo sensor MODIS, constitui uma ferramenta viável e eficiente relacionadas com o campo de vento originado durante a passagem de sistemas frontais. / Remotely sensed data are an important source for obtaining the surface temperature in aquatic systems since they are able to cover areas not always covered by conventional stations collecting meteorological data. The derived methods and theoretical models for analysis and characterization of patterns of behavior of the dynamics of water bodies need phenomena information related to surface temperatures. This measure is one of the main variables for understanding environmental phenomena. The aquatic ecosystems have their own characteristics with different dynamic levels that change with the passage of frontal systems, which in turn are influenced by air temperature, wind and other meteorological quantities. In this sense, studies of surface temperature in the aquatic environment related to climatic factors are contributing to various studies as well as environmental control of surface waters. As an alternative to conventional research approaches, this paper presents a method for estimating surface temperatures using satellite images integrated with micrometeorological data. The temperature response of the surface associated to the passage of frontal systems was calculated from the product MOD11 - Surface Temperature and Emissivity, sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) aboard the EOS -TERRA orbital platform. The study area is the Mangueira Lagoon, located on the southern portion of the state of Rio Grande do Sul ( RS ). In addition to the difficult access, it presents a meteorological time with large variations on relatively short time scales, hindering local weather forecasts. The MODIS images were associated with dates of passages of frontal systems (SF) december 2005 and the winter months 2005/2006. The surface temperature varied more in the presence of strong winds and high ambient temperatures for the periods studied. In the north of the pond, the surface temperature is higher compared to the south and center. This increase is related to the input of nutrients from the plated Reserve of Taim waters. This analysis shows that measures of surface temperature in ponds, obtained by MODIS, are a viable and efficient tool to establish relations with the wind field originated during the passage of frontal systems.
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Sensoriamento remoto da calota de gelo da ilha Renaud – Antártica

Petsch, Carina January 2014 (has links)
Esta dissertação realizou o levantamento e descreveu a glaciologia da calota de gelo da ilha Renaud, ao largo da Península Antártica, utilizando ferramentas de Sensoriamento Remoto. Para isso, foi estruturada uma base de dados geográficos com mapas de declividade, hipsometria, orientação das vertentes, direção de fluxo, delimitação das bacias de drenagem glacial, classificação temática e principais topônimos; foi aplicada a metodologia do GLIMS (Global Land Ice Measurements from Space) para avaliar a dinâmica da variação das frentes de geleiras no período 1986–2007. A base de dados utilizou o Antarctica Digital Database (ADD), o Radarsat Antarctic Mapping Project Digital Elevation Model - RAMP DEM, duas imagens do sensor TM do LANDSAT 5 de 18/fevereiro/1986 e 23/fevereiro/1997, e duas do sensor ETM+ do LANDSAT 7 de 07/março/2007 e de 27/setembro/1999, além de uma imagem do sensor ASTER de 13/abril/2004. Os dados de temperatura superficial estimada (TSE), obtida pela banda termal das imagens Landsat, foram validados a partir de informações da estação meteorológica Rothera (67°34'S, 68°08'W), localizada na ilha Adelaide, além da TSE de uma imagem ASTER para a ilha Renaud. Utilizou-se métodos supervisionados e não-supervisionados para a classificação temática, a partir da reflectância dos alvos e interpretação visual, permitindo diferenciar quatro classes (neve úmida, neve saturada, gelo sobreposto e mar). Para obtenção da linha de frente das geleiras, foi utilizada uma metodologia semiautomática e uma manual, com erro horizontal médio para a variação de 43 m. A metodologia utilizada para validação dos dados de TSE obtida na ilha Adelaide foi válida, considerando que a temperatura registrada pelo sensor remoto é, em média, 4°C mais baixa do que aquela na estação meteorológica Rothera. A classificação não supervisionada gerou resultados insatisfatórios, com dificuldade para delimitação da zona de gelo sobreposto. A classificação supervisionada usando o classificador MAXVER gerou resultados condizentes com a reflectância na banda 3 da imagem Landsat, e de acordo com a classificação visual. A delimitação das bacias de drenagem glacial foi realizada baseada nos diferentes produtos cartográficos, e por ordem de importância decrescente: imagem Landsat, direção de fluxo da geleira, curvas de nível e declividade. A área total da ilha Renaud é de 511 km², com 10 bacias de drenagem glacial com características similares, altitude máxima de 145 m e declividade máxima de 9%. Todas são geleiras de desprendimento (de maré), bacias simples com perfil longitudinal regular, sem cobertura de detritos na parte terminal. Considerando que somente a partir da imagem de satélite de 1999 foi possível analisar todas as bacias de drenagem glacial, o cálculo de expansão e retração total da calota de gelo se limitou à somente 13 anos (1986–1999). Então, neste período a massa de gelo da ilha Renaud perdeu aproximadamente 18 km², enquanto que o ganho total foi de somente 0,5 km², resultando numa perda líquida total de 17,5 km² (ou seja, uma perda de 3,4% da área total). As bacias glaciais que mais recuaram, nomeadas 1 e 9 e situadas na vertente norte e sudoeste da calota de gelo, respectivamente, perderam 4 km², cada uma, entre 1986 e 1999. / This dissertation surveyed and defined the glaciology of the Renaud Island ice cap, off the Antarctic Peninsula, using remote sensing tools. For this, it was created a geographical data base with slope, hypsometric, orientation of slopes, flow direction, glacial drainage basins limits, thematic classification and main place names. Using the GLIMS (Global Land Ice Measurements from Space) methodology, we evaluated the dynamics of glaciers front variations in the period 1986–2007. The database used the Antarctica Digital Database (ADD), Radarsat Antarctic Mapping Project Digital Elevation Model - RAMP DEM, two images of LANDSAT5 TM sensor obtained on 08/February/1986 and 23/February/1997, and other two from sensor LANDSAT 7 ETM+ from 07/March/2007 and 27/September/1999, and an ASTER sensor image from 13/April/2004. The estimated surface temperature (EST) data, obtained from the Landsat images thermal band, were validated using information from the Rothera (67°34’S, 68°08'W) weather station, located on Adelaide Island, and the EST derived from an ASTER image of the Renaud Island. We used supervised and unsupervised methods for the thematic classification, base on targets reflectance and visual interpretation, differentiating four classes (wet snow, saturated snow, superimposed ice and sea water). To obtain the glaciers front line, we used semiautomatic and manual methodologies, with an average horizontal error of 43 m. The methodology used to validate the EST data obtained on the Adelaide island is valid, considering that the temperature recorded by the remote sensor is on average 4°C lower than the Rothera weather station data. The unsupervised classification produced unsatisfactory results, being difficult to delimit the superimposed ice zone. The supervised classification using the MAXVER classifier generated results consistent with the Landsat image band 3 reflectance, and agreeing with the visual classification. The glacial drainage basins delimitation was performed based on different cartographic products, in decreasing order of importance: Landsat image, glacier flow direction, contour lines and slope. The total area of the Renaud Islandis 511 km², with 10 glacial drainage basins with similar characteristics, maximum altitude of 145 m and maximum slope of 9%. All are calving glaciers (tide water), simple basins with regular longitudinal profile, and without debris cover in their terminal parts. Whereas was possible to analyse all glacial basins only from 1999 onwards, it was possible to calculate the total ice cap advance or retreat only for 13 years (1986–1999). So, during this period the Renaud Island ice mass lost approximately 18 km², while the was overall gain of only 0.5 km², resulting in a total net decrease of 17.5 km² (i.e., a 3.4% total area loss). The largest losses (4 km² each) occurred in glacial basins named 1 and 9,on the ice cap northern and southwestern slopes, respectively, from 1986 to 1999.
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Processos hidrológicos e hidráulicos em grandes áreas inundáveis: assimetria de hidrogramas e simulação matemática

Fleischmann, Ayan Santos January 2017 (has links)
Grandes áreas inundáveis prestam importantes serviços ambientais, como manutenção da biodiversidade e regulação de clima, cheias e ciclos biogeoquímicos, e estão presentes nas mais variadas regiões geográficas, desde úmidas áreas tropicais como a Amazônia, até locais áridos como os grandes deltas internos da África. Complexos processos hidrológicos e hidrodinâmicos ocorrem nestas áreas, onde existe intensa interação entre áreas inundadas, biosfera e atmosfera, e onde ocorrem alterações significativas das ondas de cheia que são por elas propagadas sazonalmente. Neste contexto, o presente trabalho apresenta, através de dois métodos distintos, formas com que podemos aprofundar nosso conhecimento da dinâmica destas grandes áreas inundáveis. Inicialmente, é abordado o efeito causado pela interação rio-planície de inundação na forma dos hidrogramas. Constatou-se, através de observação de diversos hidrogramas defluentes de grandes sistemas inundáveis, que a ascensão destes é tipicamente mais lenta que a recessão, caracterizando uma assimetria negativa. Então, a partir de uma série de abordagens numéricas, analíticas e empíricas, mostrou-se que a este fenômeno é decorrente da inversa relação entre velocidade da onda de cheia (celeridade) e vazão que ocorre nestes ambientes devido ao armazenamento nas planícies. Um estudo de caso com os principais rios da Amazônica evidenciou a relevância da avaliação de assimetria de hidrogramas para compreensão da dinâmica hidrológica em regiões inundáveis. A segunda etapa deste trabalho consistiu no aprimoramento e validação de um modelo acoplado hidrológico-hidrodinâmico distribuído para simulação de bacias com grandes áreas inundáveis, capaz de modelar matematicamente a dinâmica existente e a aumentar nossa capacidade preditiva da inundação destas regiões. Foi realizada uma aplicação na bacia do Alto Rio Níger, no Oeste da África, onde está localizado o Delta Interno do Níger, uma vasta planície no Deserto do Sahel inundada sazonalmente, e onde importantes perdas por evaporação ocorrem. O modelo desenvolvido representou de forma satisfatória vazões, níveis e áreas inundadas ao longo da região, permitindo a identificação de processos relevantes na inundação do Delta. O acoplamento entre uma representação explícita da hidrodinâmica dos canais da planície (armazenamento, bifurcações, remanso) e o balanço vertical hidrológico (infiltração de água da planície para o solo e evapotranspiração) mostrou-se necessário para o satisfatório resultado do modelo. Assim, com esta pesquisa, acredita-se que novos elementos foram contribuídos para a compreensão da hidrologia de grandes áreas inundáveis, a partir da identificação do importante efeito da interação rio-planície na assimetria de hidrogramas, e do desenvolvimento de técnicas de modelagem matemática que evidenciaram a relevância da representação de interações entre hidrologia e hidrodinâmica em modelos de grandes escala. / Large floodable areas provide important environment services, such as biodiversity maintenance and regulation of climate, floods and biogeochemical cycles, and are present throughout different geographical settings, from tropical, wet areas like the Amazon, to arid ones such as the large African Inner deltas. Complex hydrologic and hydrodynamic processes occur in these areas, such as an intense interaction between flooded areas, biosphere and atmosphere, and alterations of flood waves that propagate through it. In this context, this study presents, through two distinct methods, ways with which we can deepen our understanding of the dynamics of such floodable areas. Firstly, the effect of river-floodplain interaction on hydrograph shape is addressed. It was noted, by observing a series of hydrographs routed through floodable systems, that hydrograph ascension is typically slower than the recession, characterizing a negative skewness. Then, through a series of numerical, analytical and empirical approaches, it was shown that this phenomenon exists due to the inverse relationship between flood wave speed (celerity) and discharge that occurs in these environments because of floodplain storage. A case study in main Amazon Basin tributaries was performed and indicated the relevance of hydrograph skewness evaluation for comprehension of hydrological dynamics in floodable areas. The study second step consisted in the development and validation of a distributed, coupled hydrologic-hydrodynamic model for simulation of basins with large floodable areas, able to mathematically model and to improve our prediction capacity of flooding in these areas. An application was performed in Upper Niger River, West Africa, where the Niger Inland Delta is located, which is a vast floodplain in the Sahel Desert that is seasonally flooded, and where important evaporation losses occur. The developed model satisfactorily represented discharges, levels and flooded areas across the basin, allowing the identification of relevant flooding processes in the Delta. The coupling between explicit representation of floodplain channel hydrodynamics (storage, bifurcations, backwater) and vertical hydrological balance (floodplain water infiltration into soil column, and evapotranspiration) proved a necessary model structure for the satisfactorily obtained results. Finally, with this research, we understand that new elements were contributed to the comprehension of hydrology of large floodable areas, from the identification of the river-floodplain interaction effects on hydrograph skewness to the development and application of mathematical modelling techniques, showing the relevance of the interaction between hydrology and hydrodynamic in such areas.

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