Application and analysis of interpolation techniques for spatialization of rainfall

Os métodos de interpolação são ferramentas usualmente utilizadas para gerar superfícies distribuídas de uma determinada variável a partir de dados pontuais. Eles contribuem para a compreensão espacial de atributos, sem a necessidade de levantar dados em toda a área de interesse. Assim, avaliaram-se, comparativamente, diferentes métodos de interpolação de chuvas para a bacia hidrográfica do rio Piratinim – noroeste do Rio Grande do Sul, por meio de análise espacial. Dentre os mais variados existentes, selecionaram-se: Inverso de Distância Ponderada (IDW), Método Kriging (KG), Vizinho Natural (NN) e Função de Base Radial Multiquadrada (RBF). Todos os dados pluviométricos foram obtidos no banco de dados do Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos (SNIRH), da Agência Nacional das Águas (ANA). Primeiramente, foi analisada a média anual da série histórica (1990-2010), e, posteriormente, conforme informações disponibilizadas no site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), foram analisados os anos de 1997 (evento El Niño considerado forte) e 2010 (El Niño considerado fraco). O software adotado neste trabalho foi o ArcGIS 10. Realizou-se a validação cruzada dos dados de todos os interpoladores. Os métodos de interpolação empregados para a análise da série histórica e para o ano de 1997 apresentaram valores negativos na correlação. Para o ano de 2010, verificou-se que o NN foi o melhor interpolador, com correlação positiva de 0.7. Assim, conclui-se que a estimativa da precipitação com modelos estatísticos também representa uma alternativa potencial, dada à sua facilidade operacional e capacidade de estimar a precipitação para um local específico, reduzindo o tempo de trabalho e de recursos investidos.The interpolation methods are tools commonly used to generate surfaces distributed in a given variable based on accurate data. They contribute to aid understanding of the spatial attributes without the need to collect data in the entire area of interest. In view of this, this study evaluated comparatively different rainfall interpolation methods for the river basin Piratinim, in the northwest of Rio Grande do Sul, through spatial analysis. Among the variety of existing methods it was selected the following: Inverse Distance Weighted (IDW), Kriging method (KG), Natural Neighbor (NN) and Multi-quadrada Radial Basis Function (RBF). All the rainfall data were obtained from the National Information System on Water Resources (SNIRH) of the National Water Agency (ANA). First, it was analyzed the annual average of the historical series (1990-2010), and later, according to information available in the website of National Institute for Space Research (INPE), it was analyzed the years of 1997 (El Niño event - considered strong) and 2010 (El Niño - considered weak). The software used was the ArcGIS 10 and it was developed the cross-validation of data of all interpolators. The interpolation methods employed for the analysis of the historical series and for the year of 1997 showed negative correlation values. For the year 2010, it was found that the NN was the best interpolator, with positive correlation of 0.7. Thus, it was concluded that the estimated precipitation with statistical models also represents a potential alternative given its operational easiness and capacity to estimate the precipitation for a specific location, reducing labor time and invested resources

Estudio de las Percepciones presentadas por los Residentes del Arroyo José Joaquim, Sapucaia do Sul (RS) : percepción ambiental globalizadora, naturalista o antropocéntrica

A percepção que os indivíduos têm sobre o ambiente em que estão inseridos tem influência na recepção e na valorização de melhorias propostas pelo poder público. Assim, a investigação de percepção ambiental pode ser uma importante ferramenta para o sucesso de projetos ambientais. O objetivo deste estudo é compreender as percepções apresentadas por moradores do entorno do córrego José Joaquim, Sapucaia do Sul (RS), sobre a água que é encontrada no meio urbano, e caracterizá-las conforme três concepções de meio ambiente: naturalista, antropocêntrica e globalizante, fornecendo subsídios para a gestão ambiental do município. Ainda, obteve-se indicativos das percepções apresentadas por funcionários da Prefeitura Municipal envolvidos na gestão dos recursos hídricos. Foi investigado um total de 19 moradores e 10 funcionários através de questionários semiestruturados, em uma abordagem quali-quantitativa. A maioria dos moradores apresentou uma concepção antropocêntrica do ambiente, ao passo que parte deles e os funcionários manifestaram visão higienista no tratamento dos recursos hídricos, o que indica a necessidade de desenvolvimento de políticas públicas de educação ambiental e de incentivo à participação social na gestão desses recursos, como uma maneira de propiciar uma visão globalizante do córrego e revalorizar a água no ambiente urbano.The perception that individuals have about the environment in which they are inserted has an influence on the reception and appreciation of improvements proposed by the public authorities. Thus, environmental perception research can be an important tool for the success of environmental projects. The aim of this study is to understand the perceptions presented by residents of the surrounding stream José Joaquim, Sapucaia do Sul (RS), about the water that is located in the urban environment and characterize them according to three conceptions of the environment: naturalistic, anthropocentric and globalizing, providing subsidies for the environmental management of the municipality. Furthermore, it was obtained indicative of the perceptions presented by officials of the City Hall involved in the management of water resources. A total of 19 residents and 10 employees were investigated through semi-structured questionnaires, in a quali-quantitative approach. Most residents presented an anthropocentric conception of the environment, while part of them and the employees expressed a hygienist vision in the treatment of water resources, which indicates the need to develop public policies for environmental education and encourage social participation in the management of these resources, to provide a globalizing view of the stream and revalue water in the urban environment.La percepción que los individuos tienen sobre el entorno en el que se insertan tiene una influencia en la recepción y apreciación de las mejoras propuestas por las autoridades públicas. Por lo tanto, la investigación de la percepción ambiental puede ser una herramienta importante para el éxito de los proyectos ambientales. El objetivo de este estudio es comprender las percepciones presentadas por los residentes del arroyo José Joaquim circundante, Sapucaia do Sul (RS), sobre el agua que se encuentra en el entorno urbano, y caracterizarlas de acuerdo con tres concepciones del medio ambiente: naturalista, antropocéntrica y globalizadora, otorgando subsidios para la gestión ambiental del municipio. Además, obtuvimos indicaciones de las percepciones presentadas por los funcionarios de la ciudad involucrados en la gestión de los recursos hídricos. Un total de 19 residentes y 10 empleados fueron investigados a través de cuestionarios semiestructurados, en un enfoque cuali-cuantitativo. La mayoría de los residentes presentaron una concepción antropocéntrica del medio ambiente, mientras que parte de ellos y los empleados expresaron una visión higienista en el tratamiento de los recursos hídricos, lo que indica la necesidad de desarrollar políticas públicas de educación ambiental y fomentar la participación social en la gestión de estos recursos, como una forma de proporcionar una visión globalizadora del arroyo y revalorizar el agua en el entorno urbano

WATER QUALITY ASSESSMENT OF JOSÉ JOAQUIM SUB-BASIN, SAPUCAIA DO SUL-RS

As características da qualidade da água de um curso fluvial refletem as condições ambientais da bacia hidrográfica, indicando fontes de poluição e apontando caminhos para a recuperação dos recursos hídricos. Com o intuito de contribuir para o avanço no tratamento das águas urbanas no Brasil, e, em especial, do Rio dos Sinos, o presente estudo teve o objetivo de avaliar a qualidade da água da Sub-Bacia do Córrego José Joaquim, em Sapucaia do Sul (RS). O córrego foi dividido em seis pontos de avaliação, nomeados, de montante para jusante, de PR, P1, P2, P3, P4 e P5. A qualidade da água foi obtida em duas campanhas de monitoramento (n.º 1, em agosto de 2019, e n.º 2, em março de 2020), através da avaliação de 16 parâmetros físico-químicos e bacteriológicos da água. Conforme a Resolução Conama n.º 357, de 17 de março de 2005 e suas alterações, na campanha n.º 1, as águas dos pontos amostrais foram compatíveis com a Classe 1 (PR e P2), Classe 2 (P5), Classe 3 (P1 e P4) e Classe 4 (P3), já na campanha n.º 2, as águas de todos os pontos foram enquadradas na Classe 4. Os piores resultados relacionaram-se com os parâmetros coliformes fecais, fosfato total e condutividade elétrica, o que indica poluição por esgotos domésticos e, possivelmente, por efluentes industriais. O desfecho da avaliação da qualidade das águas aponta para a deterioração da qualidade de montante para jusante, embora o declínio não seja constante devido a uma melhora registrada no último ponto de avaliação (P5). Deste modo, o tratamento dos esgotos domésticos apresenta-se como indispensável para a melhora na qualidade da água na Sub-Bacia Hidrográfica do Córrego José Joaquim.The characteristics of the water quality of a stream reflect the environmental conditions of the hydrological basin, indicating the sources of pollution and pointing out ways for recovery for water esources. To contribute to the improvement in urban water treatment in Brazil, and especially in Sinos River, the present research aimed to assess the water quality of the José Joaquim Stream Sub-Basin, in Sapucaia do Sul (RS). The stream was divided into six assessment points, named, from upstream to downstream, PR, P1, P2, P3, P4, and P5. The water quality was obtained in two monitoring campaigns (no. 1, August, 1st 2019, and no. 2, March 2nd 2020), evaluating 16 physic-chemical and bacteriological parameters of the water. According to Conama Resolution no. 357, from 17th March, 2005 and its changes, in the campaign no. 1, the waters of the sampling points were compatible with Class 1 (PR and P2), Class 2 (P5), Class 3 (P1 and P4) and Class 4 (P3), in the campaign no. 2, the waters of all points were classified in Class 4. The worst results were related to fecal coliform, total phosphate, and electrical conductivity parameters, which indicates pollution by domestic sewage and possibly by industrial effluents. The water quality assessment results point to a decline in quality from upstream to downstream, although the decline is not constant due to an improvement recorded at the last assessment point (P5). Therefore, the treatment of domestic sewage is indispensable for the improvement in water quality in the José Joaquim Stream Sub-Basin.Keywords: Monitoring; Water Pollution; Urban Rivers; Sinos Rive

Porto Alegre: urbanización, subhabitaciones y consecuencias ambientales

O presente artigo foi construído com o objetivo de caracterizar o processo de urbanização de Porto Alegre e suas consequências ambientais, a partir de 1900 até 2007, com ênfase para os problemas decorrentes do surgimento dos núcleos sub-habitacionais que passaram a ser monitorados a partir de 1950. Para isso, buscou-se identificar, os levantamentos socioeconômicos realizados pelo Departamento Municipal de Habitação, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística e Secretaria de Planejamento Municipal entre os anos de 1950 e 1998. Tais levantamentos fundamentaram-se na necessidade de atualizar os dados referentes aos núcleos sub-habitacionais, permitindo assim identificar as transformações da cidade, relacionadas à ocupação, de forma desordenada, na tentativa de estabelecer um diagnóstico evolutivo, além de identificar o atual momento de urbanização.This paper is concerned about characterizing the urban process of Porto Alegre and its environmental consequences, since 1900 until 2007, emphasizing the problems due to the emergence of nucleus of habitation with low conditions that have started to be monitored since 1950. For this reason, we tried to identify socioeconomic surveys done by the Departamento Municipal de Habitação (Housing Department), Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (Brazilian Institute of Geography and Statistics) and Secretaria de Planejamento Municipal (Municipal Planning Secretariat) between 1950 and 1998. These surveys were based on the necessity of data actualization related to the nucleus of habitation with low conditions, allowing the city changes associated to habitation in a disorderly way to be identified, in order to establish an evolved diagnosis. Besides, it also aims to identify the current moment of urbanization.El presente artículo fue construido con el objetivo de caracterizar el proceso de urbanización de Porto Alegre y sus consecuencias ambientales, desde 1900 hasta 2007, con énfase para los problemas decorrentes del surgimiento de los núcleos-habitacionales que pasaran a ser monitorados a partir de 1950. Para eso, se buscó identificar, los levantamientos ocioeconómicos realizados por el Departamento Municipal de Habitación,Intituto Brasilero de Geografía y Estadística y Secretaria de Planejamento Municipal entre los años de 1950 y 1998. Tales levantamientos se fundamentaran en la necesidad de atualizar los datos referentes a los núcleos subhabitacionales, permitiendo así identificar las transformaciones de la ciudad, relacionadas a la ocupación, de manera, desordenada, en la tentativa de establecer un diagnóstico evolutivo, además de identificar el actual momento de urbanización

The effectiveness of sustainable touristic panning in nature conservation units : the case of the Jacuí river delta/RS

A hipótese fundamental da investigação faz referência direta à possibilidade de, a partir da pesquisa transdisciplinar de caráter sistêmico, identificar os problemas que afligem os espaços naturais protegidos e sugerir soluções para a gestão desses espaços, com base em um planejamento que evoque o uso turístico do território, buscando uma relação simbiótica entre os visitantes e as comunidades de destino, abrindo possibilidade à melhoria da qualidade de vida e colaborando para a conservação do ambiente nesses locais. Na esfera prática, com finalidade experimental e de aplicação dos conhecimentos, propusemos a análise de uma Unidade de Conservação de uso misto – o Parque e APA Estadual Delta do Jacuí/RS – onde utilizamos a técnica da etnografia como método principal de investigação. A partir dessa elaboração, o estudo identificou os principais problemas que se contrapõem ao desenvolvimento equilibrado e sustentável do território e sugeriu soluções, procurando destacar a relevância de cada um dos atores envolvidos no processoEmploying systemic transdisciplinary studies, the fundamental hypothesis of this investigation makes a direct reference to the possibility of identifying the problems that afflict protected natural areas and suggest solutions for the management of these areas, based on planning that calls for the touristic use of the territory, in the quest for a symbolic relationship between the visitors and the destination communities, thereby creating possibilities for improving quality of life and collaborating in the conservation of the environment in these locations. In the practical sphere, with an experimental purpose and for the application of expertise, we propose the analysis of a mixed use Conservation Unit – the Jacuí River Delta State Park and EPA in Rio Grande do Sul – in which we employ the ethnography technique as the main method of investigation. Based on this development, the study identified the leading problems that obstruct balanced and sustainable development of the territory and suggested solutions, striving to highlight the relevance of each of the actors involved in the process

MAPEAMENTO DO USO E COBERTURA DO SOLO COMO SUBSÍDIO À AVALIAÇÃO DE SERVIÇOS ECOSSISTÊMICOS NA SUB-BACIA HIDROGRÁFICA DO ARROIO PASSO FUNDO, GUAÍBA-RS

Os serviços ecossistêmicos tornaram-se um importante instrumento de avaliação ambiental nos últimos 20 anos, e correspondem aos benefícios que as pessoas adquirem dos ecossistemas, segundo a Avaliação Ecossistêmica do Milênio (MEA), abrangendo os serviços de regulação, provisão, cultural e suporte. Esta abordagem tem avançado no Brasil, mas a maior parte dos estudos voltados para a avaliação de serviços referem-se a esquemas de Pagamento por Serviços Ambientais (PSA). Neste estudo, os serviços ecossistêmicos foram avaliados através da associação com as categorias de uso e ocupação do solo na sub-bacia do Arroio Passo Fundo (SBAPF), disponibilizadas pelo Projeto Mapbiomas, que oferece uma base consistente para avaliação das alterações ocorridas no período entre 1985 a 2019. O mapeamento proposto na forma de serviço ecossistêmico permite uma outra percepção quanto às funções e serviços oferecidos pela natureza, e pode servir como indicador de referência para o monitoramento de esquemas de PSA

Influência da precipitação pluviométrica nas características espectrais e limnológicas do reservatório Dona Francisca e do Lago Guaíba, Rio Grande do Sul.

O regime das precipitações pluviométricas influencia de forma direta as características da água. A chuva atua como agente erosivo nas bacias hidrográficas, transportando materiais orgânicos e inorgânicos para o interior de rios, lagos e reservatórios. Desta forma, alterações no regime das chuvas, na intensidade dos ventos e na temperatura do ar decorrentes de fenômenos como El Niño e La Niña, podem alterar o transporte e deposição de materiais, o nível da água, dentre outros elementos. Á água, enquanto elemento vital, precisa ser monitorada e estudada constantemente. Uma das tecnologias para o monitoramento dos recursos hídricos que tem sido utilizada com uma frequência cada vez maior é o sensoriamento remoto, tanto em nível orbital quanto terrestre. Tendo em vista estes aspectos, este trabalho objetivou avaliar as alterações nas características da água em três situações climáticas distintas: na ocorrência de El Niño, La Niña e de normalidade climática. Foram avaliadas as características limnológicas e espectrais de dois corpos hídricos: o reservatório de Dona Francisca (em um ano de El Niño) e o Lago Guaíba (em anos de La Niña e de neutralidade). O reservatório Dona Francisca situa-se na região central do Rio Grande do Sul e foi construído no rio Jacuí para a geração de energia elétrica. O Lago Guaíba, por sua vez, situa-se na região leste do Rio Grande do Sul e é formado pelo deságue dos rios Jacuí, Gravataí, Sinos e Caí. O Lago Guaíba é a principal fonte de abastecimento de água para o município de Porto Alegre, servindo também para navegação e prática de esportes náuticos. Os trabalhos de campo foram realizados em outubro de 2009 no reservatório Dona Francisca e em março de 2011/ maio de 2012, no Lago Guaíba. Procedeu-se com a coleta de dados limnológicos (clorofila-a, total de sólidos em suspensão, transparência da água, profundidade da coluna d’água, entre outros) em 22 pontos amostrais distribuídos equidistantemente na superfície do reservatório Dona Francisca e em 16 pontos amostrais no Lago Guaíba, estes localizados às margens da área urbana de Porto Alegre e nas proximidades da área urbana do município de Guaíba. Nos pontos amostrais também foram coletados espectros de refletância da água com auxílio do espectrorradiômetro FieldSpec® HandHeld, os quais passaram por uma suavização e pela derivação de primeira ordem no software SAMS, sendo posteriormente correlacionados com as variáveis limnológicas. Constatou-se que a ocorrência dos fenômenos El Niño e La Liña influencia de forma significativa nas características da água, alterando a transparência e concentração das variáveis limnológicas. Todavia, mostrou-se importante avaliar a precipitação pluviométrica e a intensidade dos ventos nos 30 dias que antecedem os trabalhos de campo. Em relação às técnicas de análise dos espectros de reflectância, verificou-se que a análise derivativa potencializou a extração de informações em relação aos espectros originais, permitindo ressaltar feições de absorção e espalhamento característicos dos constituintes oticamente ativos da água. Conclui-se que a avaliação dos elementos climáticos é fundamental para a compreensão das características limnológicas e espectrais de um corpo hídrico

Methodology for risk zoning in front of floods : urban area of Uruguaya county - RS

A gestão e o gerenciamento de riscos naturais têm sido aprimorados à medida que as perdas associadas a desastres assumem proporções insustentáveis do ponto de vista socioeconômico. As inundações graduais são os desastres que mais provocam perdas materiais e humanas mundialmente. Assim, esse trabalho objetiva propor uma metodologia para zoneamento de risco a inundações graduais para áreas urbanas localizadas em grandes bacias hidrográficas. A aplicabilidade da sistemática proposta foi na área urbana do município de Uruguaiana. A metodologia foi estruturada primeiramente para definir os tempos de retorno, ou seja, os graus de perigo, através de modelos matemáticos. Na análise da vulnerabilidade, incluíram-se parâmetros associados às características socioeconômicas, estrutura das edificações, infraestrutura urbana, doenças de veiculação hídrica e o impacto emocional. A combinação entre os graus de perigo a inundações e a vulnerabilidade, permitiu a construção de “Mapas de Risco”. Nesse sentido, o conhecimento teórico, técnico e prático sobre as áreas de perigo, vulnerabilidade e risco de inundações graduais é, indiscutivelmente, fundamental para o desenvolvimento de técnicas adequadas para estabelecer planos de proteção civil e programar sistemas de vigilância dos fenômenos e alerta a população de Uruguaiana.The management of natural hazards have been enhanced as the losses associated with disasters assume unsustainable proportions of the socioeconomic point of view. Gradual floods are the disasters that cause material losses and more human world. Thus, this paper aims to propose a methodology for risk zoning the flooding to urban areas located in large river basins. The applicability of the methodology proposed was in the urban area of the municipality of Uruguaiana. The methodology was first structured to set the return time, namely the degree of danger, by mathematical models. The vulnerability analysis included up parameters associated with socioeconomic characteristics, the structure of buildings, urban infrastructure, water-borne diseases and the emotional impact. The combination of the degrees of danger and vulnerability to floods, allowed the construction of “Risk Maps”. In this sense, the theoretical, technical and practical knowledge about the areas of risk, vulnerability and risk of progressive flooding is arguably crucial to the development of appropriate techniques to establish civil protection plans and program of phenomena surveillance systems and alert the population Uruguaiana

Indicadores ambientais da Bacia Hidrográfica do Arroio do Salso, município de Porto Alegre - RS

Este estudo propõe uma análise de alguns indicadores ambientais da bacia hidrográfica do Arroio do Salso, situada na zona sul do município de Porto Alegre/RS; destacando-se, entre outros indicadores, a intensificação dos processos de inundação urbana; a alteração no escoamento devido ao aumento da produção de sedimentos; a degradação da qualidade da água pelos esgotos pluviais e/ou cloacais e contaminação dos aquíferos. Nesse sentido, os objetivos principais desse trabalho são: identificar as áreas suscetíveis aos processos de inundação; caracterizar os eventos chuvosos e os episódios de inundação; analisar as tendências de ordenamento territorial e a vulnerabilidade social; analisar a cobertura vegetal e o uso da terra e as consequências na qualidade das águas do Arroio do Salso. Para tanto, foi elaborado um mapa de suscetibilidade à inundação e analisada as formas de ocupação na referida área. Além disso, foram levantados dados pluviométricos anuais, mensais e diários e, coletadas amostras de águas, para análise de diferentes parâmetros de qualidade de água em dois pontos do Arroio do Salso. A partir da análise realizada, pode-se concluir que as desigualdades urbanas intensificam a suscetibilidade natural aos processos de inundação, bem como atingem a população mais vulnerável aos referidos processos. É evidente que há comprometimento da qualidade da água ao longo do percurso do arroio em direção a sua foz no lago Guaíba, pois quase todos os parâmetros analisados tiveram pior resultado no ponto situado próximo à foz