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Elaboração e avaliação de uma ferramenta computacional para delimitação automática e caracterização morfométrica de bacias hidrográficas a partir de um MDE

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.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.uft.edu.br:11612/953
Date20 April 2018
CreatorsPereira, Hugo Lopes
ContributorsCatalunha, Márcio José
PublisherUniversidade Federal do Tocantins, Palmas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental - PPGEA, BR
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Formatapplication/pdf
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFT, instname:Universidade Federal do Tocantins, instacron:UFT
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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