Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11612/953
Authors: Pereira, Hugo Lopes
metadata.dc.contributor.advisor: Catalunha, Márcio José
Title: Elaboração e avaliação de uma ferramenta computacional para delimitação automática e caracterização morfométrica de bacias hidrográficas a partir de um MDE
Keywords: Bacia hidrográfica;Caracterização morfométrica;Modelo Digital de Elevação;R;Shell Script;Watershed;Morphometric Characterization;Digital Elevation Model
Issue Date: 20-Apr-2018
Publisher: Universidade Federal do Tocantins
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental - PPGEA
Citation: PEREIRA, Hugo Lopes. Elaboração e avaliação de uma ferramenta computacional para delimitação automática e caracterização morfométrica de bacias hidrográficas a partir de um MDE. 2018. 200f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia Ambiental) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Palmas, 2018.
metadata.dc.description.resumo: 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.
Abstract: 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.
URI: http://hdl.handle.net/11612/953
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Ambiental

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