Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-22T10:30:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1
231745.pdf: 4764525 bytes, checksum: 96690ec98c0514f8d824b9de2d58c437 (MD5) / As características físicas e fractais de uma rede de drenagem, a partir de dados obtidos através de técnicas de geoprocessamento, constituem elementos importantes para avaliação do comportamento hidrológico das bacias hidrográficas. O objetivo desta pesquisa é investigar o fractal de quatro bacias hidrográficas, sendo duas de região de planalto: rio São Gonçalo e lajeado das Marrecas localizadas no Estado do Rio Grande do Sul e duas de região de encosta: rio Pinheirinho e rio Figueira localizadas no Estado de Santa Catarina, através de mapas elaborados com carta topográfica e fotografias aéreas. Os mapas foram obtidos, primeiramente, na forma analógica, a partir de dados da carta topográfica e de fotografias aéreas de 1978 e 2002 e transformados em mapas digitais pelas técnicas de geoprocessamento, obtendo as variáveis morfométricas das bacias hidrográficas. Foram estudados o expoente na equação de Hack e as propriedades de auto-similaridade e auto-afinidade, através dos fundamentos básicos da geometria fractal. Foram estimados os valores da dimensão fractal do canal principal, dos canais individuais, do perfil longitudinal e das redes de drenagem pelo método Box-Counting e métodos que utilizam as razões de Horton. Os resultados mostraram que ocorreu um acréscimo de um grau na ordem da rede de drenagem das bacias hidrográficas, quando foram utilizadas fotografias aéreas. As razões de Horton tiveram aumento significativo em seus valores, nas bacias de encosta e um decréscimo nas bacias de planalto, quando os dados foram retirados das fotografias aéreas. Os canais individuais, o canal principal, a rede de drenagem e o perfil longitudinal dos rios, através do mapeamento por carta topográfica e por fotografias aéreas, caracterizam-se como objetos fractais. A dimensão fractal estimada para as bacias de drenagem foi semelhante para dados de mapas elaborados da carta topográfica como de fotografias aéreas. As redes de drenagem têm característica de auto-afinidade e o expoente de Hack encontrado foi maior que 0,5, estando relacionado à característica fractal das redes de drenagem.
The physical and fractal characteristics of watersheds, obtained through geoprocessing techniques are important elements to evaluate the hydrological processes in them. The objective of the present work was to investigate the fractal of four watersheds: two in a plateau area (São Gonçalo river and Marrecas river, Rio Grande do Sul State) and the other two in a hillside area (Pinheirinho river and Figueira river, Santa Catarina State), by using the digital maps elaborated with a topographic map and aerial photographs. The maps were obtained, firstly, in the analogical form, from a topographic map and aerial photographs which were taken in 1978 and 2002. The information was transformed into digital maps through the geoprocessing techniques, with which morphometric variables of the watersheds were obtained. The exponent in Hack's equation, the self-similarity and the self-affinity characteristics were analyzed, through the fractal geometry. The values of fractal dimension of the main channel, the individual segments, the longitudinal channel profile, the whole drainage network were estimated with the Box-Counting method and methods which use the Horton parameters. The results show that there was an increase of one order in the drainage network system of the watershed when aerial photographs were used. The Horton parameters had a significant increase on its values, on the hillside basins and had a decrease on the plateau basins, when the data were obtained from the aerial photographs. The individual segments, the main channel, the drainage network, and the longitudinal profile of the river, through data of topographic maps and aerial photographs, are characterized as fractal. The values of the fractal dimension estimated for the drainage network with maps elaborated from the topographic map were almost equal to those with maps elaborated from the aerial photographs. The drainage networks have self-affinity characteristics. The exponent of Hack is larger than 0.5, which confirms the fractal characteristics of the watershed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/88553 |
| Date | January 2006 |
| Creators | Silveira, Narà de Fátima Quadros da |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Kobiyama, Masato, Pellerin, Joel |
| Publisher | Florianópolis, SC |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | xxiii, 164 f.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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