Integração de modelo distribuído e geoprocessamento

Abstract

Os processos hidrológicos na bacia hidrográfica variam com o tempo e o espaço. Os modelos hidrológicos têm tratado esses processos de forma concentrada devido: (i) a falta de informações, e; (ii) a dificuldade de manipular grande quantidade de dados. Nos últimos anos surgiram muitos modelos distribuídos onde uma das maiores dificuldades tem sido o tratamento das informações. Os modelos concentrados simplificam as relações tisicas entre as características das bacias e os processos através de relações empíricas. Os modelos conceituais buscam a estimativa dos parâmetros com base nas características tisicas, mas exigem uma grande quantidade de dados espacialmente distribuídos. A altitude do terreno, solos, topografia, cobertura e uso do terreno são entradas de dados essenciais para a nova geração de modelos hidrológicos e de qualidade de água. O objetivo básico deste trabalho é a proposição de uma metodologia que pemita a integração do modelo distribuído ANSWERS ("Areal Nonpoint Source Watershed Environment Resource Simulation") com o geoprocessamento, técnicas de sensoriamento remoto e mapeamento de dados, de modo a auxiliar a determinação das características tisicas da bacia, bem como da entrada de dados do modelo. Esta metodologia foi aplicada em 4 bacias com diferentes tamanhos: 2 menores que 1 km2, situadas na bacia do Rio Forquetinha, uma em tomo de 1 km2 e outra maior que 10 km2, ambas situadas na bacia do Rio Potiribu. As mesmas possuem diferentes relevos, estando localizada no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Os resultados mostraram que os procedimentos usados oferecem flexibilidade para a enorme quantidade de informações produzida pelo modelo, o qual tem o potencial teórico para proporcionar a representação da resposta hidrológica. No entanto, é evidenciada a necessidade de maiores discussões das capacidades e limitações dos modelos conceituais distribuídos quando usados em áreas outras que não aquelas para, as quais, foram desenvolvidos e testados.

The hydrological processes ofthe watersheds vary intime and space. Hydrologic models have handled these processes by means of lumped models because of : (i) lack of information, and (ii) difficulty in manipulating large quantities of data. ln recent years, many distributed models have appeared, in which information processing has been one of the greatest difficulties. Concentrated models simplify physical relations between the basin characteristics and processes by means of empirical relations. Conceptual models attempt to estimate parameters based on physical characteristics, but require a large amount of spatially distributed data. The terrain altitude, soils, topography, terrain cover and use are essential data inputs for the new generation of hydrologic and water quality models. The primary aim of this work is to propose a methodogy to allow integration, between the ANSWERS distributed process hydrologic model ("Areal Nonpoint Source Watershed Environment Resource Simulation") with geographic information systems, remote sensing techniques and data mapping so as to help determine the catchment physical characteristics of the catchment and input a model database. This methodogy was applied in four different sized basins: two of them are smaller than 100 ha., which are located in the Forquetinha river basin, one is a 100 ha. basin and the other is larger than 1000 ha. and is located in the Potiribu river basin, with different reliefs, all of them in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The results showed that the proposed methodologies offer flexibility for the enormous amount of information produced by model. The model is theoretically able to provi de a tool for the proper representation of the hydrologic response. However, the need for further discussion of capabilities and Iimitations of the physically-based distributed parameter models when used in areas other than those for which they were originaly developed and tested, is clearly shown.