Modelos de espaço de estados e análise em Wavelets no estudo do relacionamento entre atributos físico-hídricos do solo e atributos topográficos em escala de bacia hidrográfica

• Autor(a) principal: Centeno, Luana Nunes
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/7498
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS; Recursos hídricos; Bacia hidrográfica Arroio Fragata; Condutividade hidráulica de solo saturado; Variabilidade espacial do solo; Escala e localização especifica; Tipos de uso do solo; Fragata River watershed; Hydraulic conductivity of saturated soil; Soil spatial variability; Scale-location domain; Land-use system

As ferramentas estatísticas que consideram a posição e a possível dependência entre as observações de variáveis no campo têm sido aplicadas em pequenas áreas agrícolas e não em escala de bacia hidrográfica. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de ferramentas da Análise de Séries Temporais/Espaciais em caracterizar e identificar a estrutura de variabilidade espacial de atributos físico-hídricos do solo e de atributos topográficos bem como no estudo do relacionamento entre eles em uma transeção espacial de 15 km construída na bacia hidrográfica do Arroio Fragata, a partir da seção de controle da Ponte Passo dos Carros (BHAF – PPC), localizada no município de Pelotas (RS). Nesta transeção foram demarcados 100 pontos, equidistantes entre si 150 m, onde amostras de solo, com estrutura deformada e preservada, foram coletadas na camada de 0-0,20 m de profundidade para determinação das frações texturais, densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, condutividade hidráulica do solo saturado e carbono orgânico. De posse do modelo digital de elevação hidrologicamente consistente (MDEHC) foram obtidos em cada ponto amostral atributos topográficos, a saber: elevação, declividade e aspecto. A estatística clássica foi aplicada a todos os conjuntos de dados para a obtenção das medidas de posição, de dispersão e da forma da dispersão. Também foi aplicado o teste de Kolmogorov-Smirnov para verificar a normalidade de cada conjunto de dados. Para caracterizar e identificar a estrutura de variabilidade espacial de cada atributo ao longo da transeção espacial a função de autocorrelação foi calculada. A correlação espacial entre as variáveis foi calculada por meio da função de crosscorrelação. O relacionamento entre as variáveis foi estudado por modelos de espaço de estados envolvendo o mesmo conjunto de variáveis físico-hídricas do solo e topográficas. A caracterização e quantificação das possíveis correlações multi-espaciais entre os atributos físico-hídricos do solo e os atributos topográficos foram também avaliadas usando as transformadas de Wavelets. Por meio destas ferramentas foi possível concluir que a abordagem em espaço de estados se mostrou uma ferramenta eficaz para descrever as relações espaciais, bem como que as transformadas de Wavelets são ferramentas promissoras no intuito de caracterizar e quantificar as correlações multiespaciais entre a condutividade hidráulica do solo saturado e os atributos físico-hídricos do solo e topográficos e o tipo de uso do solo ao longo da transeção espacial de 15 km construída na Bacia do Arroio Fragata. A substituição da variável macroporosidade do solo pelo tipo de uso do solo como variável representativa da estrutura do solo nos modelos de espaço de estados deve ser melhor avaliada em futuros estudos em escala de bacia hidrográfica.