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    Anurio do Instituto de Geocincias - UFRJ www.anuario.igeo.ufrj.br

    Obteno de MDE Corrigido para Delimitao de Bacia Hidrogrfica com Auxlio de Geotecnologias Livres

    Obtaining of Corrected DEM to Watershed Delimitation With the aid of Free Geotechnologies

    Nelison Ferreira Correa1; Vincius de Oliveira Ribeiro1; Camila Leonardo Mioto & Antonio Conceio Paranhos Filho

    1 Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, Laboratrio de Modelagem Computacional em Saneamento e Geotecnologias, Anexo Bloco B, Rodovia Dourados-Itahum Km 12,

    Cidade Universitria, 79804-970 Dourados, Mato Grosso do Sul, Brasil Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Laboratrio de Geoprocessamento para Aplicao

    Ambiental, Unidade 7A, Cidade Universitria, 78720-100, Campo Grande, Mato Grosso do Sul, BrasilE-mails: nelison_ferreira@hotmail.com;

    viniciusoribeiro@yahoo.com.br; ea.mioto@gmail.com; antonio.paranhos@pq.cnpq.br Recebido em: 16/12/2016 Aprovado em: 10/10/2017

    DOI: http://dx.doi.org/10.11137/2017_1_217_225

    Resumo

    No Brasil, a Poltica Nacional dos Recursos Hdricos estabelece que a unidade fundamental de gesto dos recursos hdricos a Bacia Hidrogrfica. Assim o trabalho inicial, antes das atividades de monitoramento de uso e ocupao do solo e outras afins, no mbito da bacia, passa pela delimitao de seus limites fisiogrficos. O emprego das geotecnologias permite a interpretao de um conjunto de dados para que seja possvel a modelagem da delimitao da bacia hidrogrfica utilizando Sistemas de Informaes Geogrficas (SIG) livres imagens de satlite gratuitas. Contudo, a presena de vegetao densa promove a gerao de falsos picos, conduzindo a modelagem de falsos segmentos de fluxo, afetando diretamente a modelagem do limite da Bacia Hidrogrfica. Este trabalho teve como objetivo a obteno de Modelo Digital de Elevao (MDE) a partir de Modelo Digital de Superfcie (MDS) - SRTM visando delimitao da Bacia Hidrogrfica do Crrego Laranja Doce (Dourados/MS) com auxlio do software QGIS (QGIS Development Team, 2015). Como resultado, observou-se que a correo altimtrica do MDS, com auxlio da interpretao de imagens orbitais (imagem Landsat 8 rbita/ponto 224/75 de 2015) e dados de levantamento de campo, promoveu a obteno de um Modelo Digital de Elevao que representa com maior acurcia o relevo e os limites fisiogrficos da rea de estudo, podendo servir melhor para embasamento nas futuras anlises que necessitem desta informao, como em morfometria e monitoramento ambiental.Palavras-chave: Bacias Hidrogrficas; Modelo Digital de Elevao; Modelo Digital de Superfcie; SIG

    Abstract

    In Brazil, the National Water Resources Policy establishes that the basic unit of water resources management is the watershed. So the initial work, before the monitoring of the land use activities and the correlated ones, considering the basin, passes through the delimitation of its physiographic limits. Geotechnologies allow the interpretation of a set of data being possible the watershed delimitation modeling using free Geographic Information Systems (GIS) and free satellite images. However, the presence of dense vegetation promotes the generation of false peaks, leading to false modeling of flow segments, affecting directly the boundary basin modeling. This study aimed to correct the altimetry of a Digital Elevation Model (DEM) from Digital Surface Model (DSM) in order to delimit the watershed of Laranja Doce stream (Dourados/MS) with the aid of free software Quantum Gis (QGIS Development Team, 2015). As a result, it was observed that the DSM altimetric correction with the aid of photo-interpretation (Landsat 8 image, path/row 224/75, 2015) and field survey data, promoted a DEM model that represents accurately the relief and physiographic boundaries of the study area and can be used for future analyzes that require this information, as in morphometry and environmental monitoring.Keywords: Watershed; Digital Elevation Model (DEM); Digital Surface Model (DSM); GIS

    A n u r i o d o I n s t i t u t o d e G e o c i n c i a s - U F R JISSN 0101-9759 e-ISSN 1982-3908 - Vol. 40 - 1 / 2017 p. 217-225

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    Obteno de MDE Corrigido para Delimitao de Bacia Hidrogrfica com Auxlio de Geotecnologias LivresNelison Ferreira Correa; Vincius de Oliveira Ribeiro; Camila Leonardo Mioto & Antonio Conceio Paranhos Filho

    1 Introduo

    A questo hdrica vem gerando conflitos inter-regionais e internacionais por conta do desequilbrio entre a disponibilidade e demanda oriunda dos usos mltiplos dos cursos dgua, alm da degradao das guas superficiais e subterrneas, demandando a necessidade de inovaes com relao gesto e prticas sobre este recurso natural limitado (Pereira et al., 2002).

    Tucci (1997) ressalta que a qualidade das guas superficiais e subterrneas de uma bacia hidrogrfica so uma funo direta de seus usos e ocupao do solo. Por tal, so os usurios residentes nesta unidade fisiogrfica os primeiros a influenciar e a sentir as alteraes na qualidade e quantidade dos recursos hdricos onde residem.

    Sob esta tica, no Brasil, a unidade territorial fundamental para gesto dos recursos hdricos, estabelecido por meio da Poltica Nacional dos Recursos Hdricos PNRH (BRASIL, 1997) so as bacias hidrogrficas.

    A adoo da bacia hidrogrfica como unidade de planejamento foi feita para atribuir maior base ambiental para o gerenciamento de forma que as unidades poltico-administrativas se obrigassem a executar aes coordenadas e integradas com base tcnica para defenderem os interesses comuns (Silva, 2005).

    Segundo Santana (2003) o tamanho e os limites da bacia so importantes para determinar parmetros do recurso dgua como total anual e potencial de enchente, para avaliar como, quando e onde aplicar medidas de manejo para o controle da qualidade da gua, a quantidade ou o regime. O tamanho de uma bacia uma considerao essencial no comportamento hidrolgico, sendo um dos parmetros mais difceis de modelar.

    O maior problema na obteno manual dos limites de bacia o carter subjetivo utilizado na sua obteno. Isto tem feito com que diferentes operadores obtenham diferentes limites, sem, contudo haver necessariamente erro de algum deles (Torres, 2007).

    Os Modelos digitais de terreno (MDT) ou Modelos Numricos de Terreno (MNT), inicialmente utilizados no MIT (Massachusetts

    Institute of Technology) por volta dos anos 1955, so uma forma de representao numrica/ matemtica de uma caracterstica ou fenmeno espacial ambiental e que na atualidade no traduz apenas a superfcie altimtrica do terreno (Rocha, 2000). Segundo Paranhos Filho et al. (2016), o MDT que reflete especificamente a superfcie topogrfica do terreno chamado de Modelo Digital de Elevao (MDE). J os Modelos Digitais de Superfcie (MDS) representam a superfcie do terreno acrescida de quaisquer objetos existentes sobre ela e que influenciem no valor da reflectncia do pixel (como dossis de vegetao, construes, etc.).

    Atravs da utilizao das ferramentas de geotecnologias (cartografia, sensoriamento remoto, GPS e Sistemas de Informao Geogrfica SIG), permite-se delimitar e avaliar os divisores de bacias hidrogrficas obtidas a partir de dados de elevao, dentre os mais utilizados os da misso Shuttle Radar Topography Mission SRTM (Farr et al., 2007). A utilizao de tcnicas automticas permite a delimitao dos divisores de bacia de modo eficiente com mnima interferncia do operador, salvo na anlise dos semivariogramas (Torres, 2007).

    Entretanto, Valeriano (2006) confirma que os dados originais do SRTM com resoluo espacial de 90 metros apresentam capacidade limitada para modelar caractersticas de drenagem de locais muito planos, onde necessria uma interpretao visual do mesmo. Alm de que as condies de dossis presentes na imagem devem ser contabilizadas para realizao da modelagem (delimitao de bacia hidrogrfica, por exemplo) em reas florestadas.

    Ponto importante a salientar sobre os dados SRTM, que por terem sido gerados com interferometria de radar das bandas C e X, os valores de elevao s representam o terreno em espaos abertos. Em reas com vegetao, as ondas de radar (nesses comprimentos de onda) no penetram no dossel das rvores, ento a elevao do SRTM a de uma superfcie que passa perto do topo do dossel. Desse modo, no correto dizer que o SRTM seja um MDE, mas sim um MDS (Grohmann, 2015).

    Este trabalho tem como objetivo a obteno de Modelo Digital de Elevao (MDE) a partir de dados de elevao SRTM visando delimitao da Bacia Hidrogrfica do Crrego Laranja Doce (Dourados/MS), utilizando software livre.

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    Obteno de MDE Corrigido para Delimitao de Bacia Hidrogrfica com Auxlio de Geotecnologias LivresNelison Ferreira Correa; Vincius de Oliveira Ribeiro; Camila Leonardo Mioto & Antonio Conceio Paranhos Filho

    2 Materiais e Mtodos2.1 rea de Estudo

    A rea de estudo escolhida para o desenvolvimento da pesquisa refere-se Bacia Hidrogrfica (BH) do Crrego Laranja Doce, situada em Dourados/MS. O municpio, localizado no Centro Sul de Mato Grosso do Sul, possui uma populao de aproximadamente 215 mil habitantes (2 maior do estado) (IBGE, 2016). A bacia hidrogrfica em questo apresenta alta ocupao antrpica em sua regio de montante, localizada no permetro urbano do municpio, alm de receber efluentes de duas das estaes de tratamento de esgoto. O crrego tem suas nascentes localizadas em Dourados e sua foz desgua no rio Brilhante, tendo sua rea de localizao conforme ilustrado na Figura 1.

    2.2 Aquisio de Dados

    Neste estudo, foram utilizadas uma imagem do satlite Landsat 8 T

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