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

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Pereira, Hugo Lopes
• Orientador(a): Catalunha, Márcio José
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Tocantins; Palmas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental - PPGEA
• País: BR
• Palavras-chave em Português: Bacia hidrográfica; Caracterização morfométrica; Modelo Digital de Elevação; R; Shell Script; Watershed; Morphometric Characterization; Digital Elevation Model
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11612/953

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.