Utilização de um Sistema de Informações Geográficas para análises da capacidade potencial de armazenamento de água no solo

Abstract

Resumo : Uma das questões fundamentais que limitam o uso de dados matriciais em Sistemas de Informação Geográfica, para análises espaciais complexas que incluem a criação e utilização de modelos diz respeito à definição dos requisitos mínimos para resolução espacial de dados rasters. Tal definição se faz necessária para atender às necessidades de informação sobre a superfície terrestre. Para essa análise, trabalhar-se-á com uma equação hidrológica para avaliar o potencial de armazenamento do meio poroso na bacia do Rio Canguiri, Região Metropolitana de Curitiba. A metodologia aqui estudada foi dividida em três etapas: a primeira etapa está relacionada à coleta de dados, formação do banco de dados, que é constituído pelos vetores de solos, geologia e hipsométrico; a segunda etapa é o processamento dos dados, relacionando os pesos para as diferentes classes e processando os rasters finais para as dimensões de pixels iguais a 10, 50 e 100m; e a terceira fase, é a modelagem para a integração do banco de dados para analisar o potencial de armazenamento do meio poroso para os diferentes pixels. A partir do modelo digital do terreno (MDT) foi gerada uma matriz de declividade e através da classificação de tais dados, geraram-se três rasters, um com pixel de 10m, outro com 50m e outro raster com pixel de 100 metros. Da mesma forma foram geradas matrizes a partir de dados de solos e geologia. A modelagem feita foi à combinação desses raters, gerando uma matriz final que representa o potencial de armazenamento do meio poroso, para rasters com pixel de 10, 50 e 100m. Todos os passos relativos a este trabalho foram demonstrados com o uso de software livre, de forma a tornar a metodologia passível de replicação. Assim, pôde-se analisar a influencia do tamanho do pixel no cálculo e representação deste potencial. De acordo com a análise da área de estudo (17,94km²), o maior potencial de armazenamento do meio poroso ocorre com as menores declividades e com a formação geológica sedimentar recente e que ha uma tendência espacial facilmente observada nas representações da região, cuja percepção é prejudicada conforme aumenta-se a resolução espacial das matrizes geradas.

Abstract : One of the key issues that limit the use of raster data in Geographic Information Systems for complex spatial analyzes that include the creation and use of models concerns the definition of minimum requirements for spatial resolution of raster data. This definition is necessary to meet the information needs on the surface. For this analysis, will be working with an equation to assess the potential hydrologic storage of the porous medium in the Rio Canguiri, Metropolitan Region of Curitiba. The methodology studied was divided into three stages: the first step is related to data collection, training database, which consists of vectors of soils, geology and topographic and the second step is processing the data, the weights relating for processing the different classes and rasters for the final pixel dimensions equal to 10, 50 and 100m, and the third phase, the modeling is to integrate the database to analyze the storage potential of the porous medium for different pixels. From the digital terrain model (DTM) was generated an array of slopes and through the classification of such data, generated by three rasters, with a pixel of 10m, 50m and another one with pixel raster of 100 meters. Likewise matrices were generated from data of soils and geology. The modeling was carried out the combination of raters, generating a matrix representing the end of the storage potential of the porous media for rasters with pixel 10, 50 and 100m. All steps of this work has been demonstrated with the use of free software, in order to make the method capable of replication. Thus, we could analyze the influence of pixel size in the calculation and representation of this potential. According to the analysis of the study area (17.94 km ²), the largest storage potential of the porous medium occurs with the smaller slope and with the recent sedimentary geological formation and that there is a tendency spatial representations easily observed in the region, whose perception is impaired as it increases the spatial resolution of the generated matrices.