USO DE MODELOS NUMÉRICOS DE TERRENO NA ESPACIALIZAÇÃO DE DADOS PLUVIOMÉTRICOS UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO Programa de Pós-Graduação em Engenharia

USO DE MODELOS NUMÉRICOS DE TERRENO NA ESPACIALIZAÇÃO DE DADOS PLUVIOMÉTRICOS

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTOPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental

MAIO/2004

GRUPO:Marco Aurelio Ripper Santos Vanuza Pratti Cristelo

Importância da espacialização de dados de chuva

As grandes flutuações observadas na precipitação mensal sugerem que as médias não constituem um bom índice para análise de oferta pluviométrica.

As médias estão associadas a coeficientes de variação que chegam a ultrapassar 100% em alguns meses menos chuvosos. (Assad & Castro,1991)


Caracterização:

Região dos Cerrados Brasileiros;

Estação seca (maio-setembro);

Total anual de chuvas - 1.500 mm;

Deficiência hídrica – Fator limitante da agricultura.


Veranico

Períodos de interrupção da precipitação que ocorrem durante a

estação chuvosa. Luchiari Júnior et al. (1986), Cochrane et al.

(1988), Nieuwolt (1989) e Assad et al. (1993).


Importância do estudo do Veranico:

Limitante da produção agrícola

A estiagem atinge as culturas em sua fase reprodutiva,

afetando a produção final, adquirindo uma grande importância

econômica.


Wolf (1977) realizou um estudo da freqüência do fenômeno em

Formosa – GO, baseado em 42 anos de registro:

• Três veranicos de 8 dias ou mais;

• Dois veranicos de 10 dias ou mais;

• Um veranico de mais de 21 dias, em cada período de sete

anos.

Período de maior probabilidade de ocorrência vai do final de

dezembro ao primeiro decênio de fevereiro.


•DNAEE estruturou uma base de dados que possui séries

históricas consistentes e representativas, que permite uma

análise estatística do problema.

• Os primeiros estudos, na década de 70, foram centrados

basicamente em desenvolvimento metodológico. Wolf (1977),

Frizone(1979),Arruda & Pinto(1980) e Assad & Castro (1991).

• Na década de 80, surgem os primeiros trabalhos com a

preocupação de espacializar o fenômeno em termos

freqüênciais e probabilísticos. Moreira (1985), Garcia & Castro

(1986) e Nimer & Brandão (1989).


A análise dos totais anuais não é suficiente para aplicação na

agricultura é necessário conhecer a distribuição e a freqüência

de ocorrência da precipitação e regionalizá-las em forma de

cartogramas, mapas, isolinhas, etc.

Utilização do sistema de informações geográficas (SIG):

Regionalizar as informações pluviométricas utilizando

os modelos numéricos de terreno (MNT).

Modelo Numérico de Terreno

• É possível materializar informações georreferenciadas e

analisar sua abrangência geográfica.

• MNT é uma representação matemática tratável

computacionalmente e que representa a distribuição espacial

de uma determinada característica vinculada a uma superfície

real. Felgueiras (1987).

• Informações obtidas pode ser de caráter qualitativo ou

quantitativo.


Para regionalizar as precipitações mensais ou veranicos tem

que ser utilizado algum método de interpolação.

Os valores em cada estação pluviométrica tem que ser

conhecidos e estar georreferenciados por meio de latitude e

longitude ou outro sistemas de coordenadas.


Etapas sugeridas para estudo de Veranico nos Cerrados:

• Análise estatística da sua freqüência de ocorrência;

• A análise da probabilidade de ocorrência;

• A espacialização dos valores de freqüência e de probabilidade

de ocorrência.

Freqüência de ocorrência de veranicos

• Análise da freqüência é realizada por meio de séries

históricas representativos de dados diários de precipitação, foi

feita uma contagem ou um histograma dos períodos de dias

sucessivos sem chuva.

• Os dados pluviométricos foram criticados e eliminou-se os

anos com valores aberrantes, dispondo assim de séries

pluviométricas consistentes e passíveis de análise.

• O histograma foi calculado para 10, 15 e 20 dias de duração.



Probabilidade de ocorrência de veranicos

• Definição dos parâmetros:

• Dias secos;

• Períodos contínuos sem precipitação.

• Probabilidade de ocorrência para períodos de retorno de 5 a100 anos, método Petruaskas & Aagaard (1970).

• Funções de distribuição do tipo I de Feischer-Tipet (Gumbel) para análise de fenômenos extremos.

• Função de Weibull de distribuição do tipo III,nos casos em que a distribuição exponencial não explica totalmente o fenômeno (aleatoriedade restrita).

Probabilidade de ocorrência de veranicos

• Processo de seleção das funções foi feito para cada mês a

partir da análise do coeficiente de correlação.

• A função que apresenta o melhor coeficiente foi apontada

para explicar o fenômeno.

• Neste trabalho são apresentados somente os valores

extremos calculados para tempo de recorrência de cinco anos,

mas os valores extremos podem ser calculados pra tempos de

10,15, 20, 25, 50 e 100 anos.

Espacialização no SGI/Inpe

Etapas:

• Criação de arquivo ASCII contendo três campos

• Coordenada Este;• Coordenada Norte;• Atributo a ser interpolado;

• Compatibilização dos Dados de Base;

• Determinação de Algoritmo Interpolador;

• Configuração de atributos;


Etapas:

• Determinação de Algoritmo Interpolador;

• Configuração de atributos;

• Geração de Grade Regular (MNT);

• Refinamento do MNT por meio do Interpolador “bicúbico”


Etapas:

• Reclassificação do MNT para apresentar configurações de:

• freqüência de ocorrência de veranicos;• probabilidade de ocorrência de veranicos;

• ocorrência de veranicos mais longos;

• médias mensais de chuvas;

Espacialização no SGI/Inpe de frequência de ocorrência de

veranicos 10 dias


veranicos 15 dias


veranicos 20 dias

Espacialização no SGI/Inpe de ocorrência de veranicos

mais longos

Espacialização no SGI/Inpe de ocorrência de veranicos

mais longos

Espacialização no SGI/Inpe das médias mensais de chuva







USO DE MODELOS NUMÉRICOS DE TERRENO NA ESPACIALIZAÇÃO DE DADOS PLUVIOMÉTRICOS

Referência Bibliográfica

ASSAD, E. D.; SANO, E. E. Sistema de

Informações Geográficas-Aplicações na

Agricultura. 2º ed., Brasília: Embrapa, 1998.

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