Comparação entre bases de dados para mapeamento e modelagem em bacias hidrográficas

dc.contributor.advisor1Griebeler, Nori Paulo
dc.contributor.referee1Ribeiro, Noely Vicente
dc.contributor.referee2Bayer, Maximiliano
dc.contributor.referee3Griebeler, Nori Paulo
dc.creatorAlmeida, Rherison Tyrone Silva
dc.date.accessioned2025-03-10T22:02:07Z
dc.date.available2025-03-10T22:02:07Z
dc.date.issued2015-02-26
dc.description.abstractThe elaboration of maps related to urban and environmental planning, such as director plans, zoning agricultural, risk areas, etc., generally follow modeling techniques. For the development of these models are required use of databases and different methods applications. However, a significant portion of available databases do not have adequate quality but, as are the enabling be acquired involuntarily leads the professional to use them. In this sense, aiming to verify the influence of database and methods in modeling underwent the following procedures: i) compare quantitatively the use and land cover between two medium and high spatial resolutions maps; ii) compare quantitatively soil loss areas from six topographic factor scenarios (LS), generated from two digital elevation models (DEM) of medium and high spatial resolution and two methods of flow direction (simple and compound); and iii) compare quantitatively and qualitatively areas of soil loss - especially those who are more vulnerable - from twelve scenarios universal soil loss equation (USLE) modeling. The study areas include João Leite river and Bandeira stream. To compare the maps of land cover were used two orbital images: Landsat-8 OLI 2014 sensor (30 m spatial resolution) and Theos-2011 sensor (2m spatial resolution). These two orbital images originated three land cover mappings: Theos/2011 (not prepared by the author), Landsat/2014 and Theos/Atualizado-2014 (generated updating the mapping Theos/2011 from the visual interpretation of high resolution spatial images available on Google Earth software). In relation to USLE, the R factor (erosivity) was obtained from records of 5 rainfall stations; the K factor (erodibility) was obtained by values determined in the literature; were generated two scenarios of CP factor (cover and management and support practice) using the Landsat/2014 and Theos/Atualizado-2014 mappings, which was adopted soil loss values determined in the literature; and to the LS factor (topographic) were generated six scenarios, using the DEM Topodata (~30m spatial resolution) and DEM2006 (~4m spatial resolution); and the direction of methods of D8 flow (single) and D∞(compound), for the two watersheds. When comparing land cover maps Theos/Atualizado-2014 and Landsat/2014, it was found due to the difference in spatial resolution and classification method, Landsat/2014 overestimated vegetation classes and underestimated pasture, agriculture and forestry classes. As for the modeling of topographic factor (LS) was observed that the scenarios composed by DEM Topodata and D8 flow direction method was inefficient at modeling the runoff, and underestimate the most vulnerable classes. The scenarios originated by DEM DEM2006 and D∞ method allowed the best modeling, considering the flow as much as convergent divergent. In relation to soil loss modeling (USLE), different databases and methods employed in the LS and CP factors influenced the identification of most vulnerable areas of the twelve generated scenarios. The scenarios composed by Topodata and D8 method DEM beyond underestimate the risk areas classified as Strong to Very Strong up to 95%, made it possible to identify the exact location of these areas. The scenarios composed by Topodata DEM and D∞ method had a better performance than DEM Topodata and D8 method by allowing the location of the region where the most vulnerable areas were located. However, the setting allowing better detail relief as well as the accuracy of the identification of the most vulnerable areas was composed of the LS factor DEM DEM2006 D∞ and method, and CP Theos factor. It was found that, for the viability of land cover mapping and modeling through USLE in identifying the most vulnerable areas applications of robust methods and high resolution spatial database are required.eng
dc.description.resumoA elaboração de mapas relacionados ao planejamento urbano e ambiental, como os planos diretores, zoneamentos agrícolas, áreas de risco, etc., geralmente seguem técnicas de modelagens. Para a elaboração desses modelos são necessárias a utilização de bases de dados e aplicações de diferentes métodos. Entretanto, boa parte dessas bases de dados disponíveis não possuem qualidade adequada, mas, como são as que possibilitam ser adquiridas, involuntariamente leva o profissional a utilizá-las. Nesse sentido, com o objetivo de verificar a influência da base de dados e métodos na modelagem submeteu-se os seguintes procedimentos: i) comparar quantitativamente o uso e cobertura do solo entre dois mapas de média e alta resoluções espaciais; ii) comparar quantitativamente as áreas de perda de solo entre seis cenários de modelagem do fator topográfico (LS), gerados a partir de dois modelos digitais de elevação (MDE) de média e alta resolução espacial e dois métodos de direção de fluxo (simples e composto); e iii) comparar quantitativamente e qualitativamente as áreas de perda de solo – principalmente as que apresentam maior vulnerabilidade – entre doze cenários da modelagem da equação universal de perda de solos (USLE). As áreas de estudo compreendem as bacias hidrográficas do ribeirão João Leite e do córrego Bandeira. Para a comparação entre os mapas de uso e cobertura do solo foram utilizadas duas imagens orbitais: Landsat-8 sensor OLI 2014 (30m de resolução espacial) e sensor Theos-2011 (2m de resolução espacial). Dessas duas imagens orbitais originaram três mapeamentos de uso e cobertura: Theos/2011 (não elaborado pelo autor), Landsat/2014 e Theos/Atualizado-2014 (gerado da atualização do mapeamento Theos/2011 a partir da interpretação visual de imagens de alta resolução espacial disponíveis no software Google Earth). Em relação à USLE, o fator R (erosividade) foi obtido por registros de 5 estações pluviométricas; o fator K (erodibilidade) foi obtido por valores determinados na literatura; foram gerados dois cenários do fator CP (uso e manejo e práticas conservacionistas), utilizando os mapeamentos Landsat/2014 e Theos/Atualizado-2014, os quais se adotou os valores de perda de solos determinados na literatura; e quanto ao fator LS (topográfico) foram gerados seis cenários, empregando os MDE Topodata (~30m de resolução espacial) e DEM2006 (~4m de resolução espacial); e os métodos de direção de fluxo D8 (simples) e D∞ (composto), para as duas bacias hidrográficas. Ao comparar os mapas de uso e cobertura do solo Theos/Atualizado-2014 e Landsat/2014, constatou-se que, devido à diferença de resolução espacial e ao método de classificação, o Landsat/2014 superestimou a classe de vegetação e subestimou as classes de pastagem, agricultura e florestamento. Quanto à modelagem do fator topográfico (LS) foi observado que os cenários compostos pelo MDE Topodata e método de direção de fluxo D8 foram ineficientes ao modelar o escoamento superficial, além de subestimarem as classes de maior vulnerabilidade. Os cenários originados MDE DEM2006 e método D∞ permitiram a melhor modelagem, considerado o escoamento tanto divergente quanto convergente. Em relação à modelagem de perda de solo (USLE), as diferentes bases de dados e métodos empregados nos fatores LS e CP influenciaram na identificação de das áreas de maior vulnerabilidade nos doze cenários gerados. Os cenários compostos pelo MDE Topodata e método D8 além de subestimarem as áreas de risco classificadas como Forte a Muito Forte em até 95%, não possibilitaram identificar com exatidão a localização dessas áreas. Os cenários compostos pelo MDE Topodata e método D∞ tiveram um desempenho melhor que o MDE Topodata e método D8, ao permitir a localização da região onde as áreas mais vulneráveis se localizavam. No entanto, o cenário que permitiu o melhor detalhamento do relevo assim como a identificação com precisão e acurácia das áreas de maior vulnerabilidade foi o composto pelo fator LS de MDE DEM2006 e método D∞ e, fator CP Theos. Constatou-se que, para a viabilidade de mapeamentos de uso e cobertura do solo e modelagem através da USLE na identificação das áreas de maior vulnerabilidade são necessárias as aplicações de métodos robustos e base de dados de alta resolução espacial.
dc.identifier.citationALMEIDA, Rherison Tyrone Silva. Comparação entre bases de dados para mapeamento e modelagem em bacias hidrográficas. Orientador: Nori Paulo Griebeler. 2015. 99 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Escola de Agronomia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2015.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13936
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentEscola de Agronomia - EA (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Agronomia (EA)
dc.rightsAcesso Embargado
dc.subjectEscalapor
dc.subjectUSLEpor
dc.subjectUso e cobertura do solopor
dc.subjectMétodos de direção de fluxopor
dc.subjectÁreas de vulnerabilidadepor
dc.subjectModelingeng
dc.subjectLand covereng
dc.subjectFlow direction methodseng
dc.subjectRisk areaseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA::ENGENHARIA DE AGUA E SOLO
dc.titleComparação entre bases de dados para mapeamento e modelagem em bacias hidrográficas
dc.typeDissertação

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