Degradação de redes de drenagem via upscaling das direções de fluxo a partir de MDT lidar de alta resolução espacial

• Autor(a) principal: Almeida, Ana Alice Rodrigues Dantas
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
• Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31384
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL; Bacias de drenagem; Modelo digital - Terreno; Delimitação - Bacias hidrográficas; LiDAR; Upscaling; Direções de fluxo; Drainage basins; Digital model - Land; Flow direction

Os Modelos Digitais de Elevação (MDE) são uma ferramenta útil para estudos hidrológicos, fornecendo informações sobre a topografia do terreno e permitindo a extração de aspectos hidrológicos de bacias hidrográficas. A disponibilidade de dados espaciais gratuitos a nível global, com resolução espacial superior a 1 km, a exemplo do MDE SRTM com resoluções de 30 e 90 metros, permite diversas possibilidades de aplicação. No entanto, no caso da hidrologia de grande escala, onde se trabalha com bacias com dimensões superiores a 10.000 km², há a necessidade de degradar a resolução espacial com o intuito de reduzir custos de processamento e armazenamento. Nesse sentido, tem-se os procedimentos de mudança de escala para degradação da resolução espacial, como a reamostragem do MDE e o upscaling das direções de fluxo. O COTAT+ é um método de upscaling que permite a degradação da resolução espacial a partir da adoção de dois parâmetros: o caminho mínimo de montante (MUFP) e a área mínima incremental (AT), e foi aplicado nesta pesquisa para degradar um MDT LiDAR de 1 m para as resoluções espaciais de 30 e 100 m. A área de estudo é uma sub-bacia (21,7 km²) inserida na bacia hidrográfica do Riacho das Garças (4.094 km²), no semiárido de Pernambuco. Foi realizada a comparação entre o desempenho do COTAT+ e da reamostragem pela média para extração de redes de drenagem e bacia hidrográfica. Para a aplicação do COTAT+, foram consideradas duas abordagens quanto ao valor dos parâmetros: (i) a adoção dos valores indicados em estudo anterior, com outro enfoque; e (ii) quatro variações para o MUFP (1/10, 1/7, 1/4 e 1/3) e AT (-50%, -25%, 25% e 50%). As métricas de avaliação utilizadas foram a inspeção visual, distância média (DM), percentual dentro do buffer (PWB), comprimentos de rio e análise de área de drenagem. Os resultados demostraram o desempenho superior do upscaling frente à reamostragem ao degradar as redes de drenagem, independente da variação dos parâmetros, para as duas resoluções consideradas. Além disso, o traçado da rede de drenagem pela reamostragem gerou inconsistências, como deslocamentos e distanciamento espacial da referência de 1 m, além de alterações acentuadas no comprimento dos rios.