Dinâmica espacial e temporal do ravinamento na margem esquerda da bacia do Baixo Tejo : formas, processos e factores

Tese de doutoramento, Geografia (Geografia Física), Universidade de Lisboa, Instituto de Geografia e Ordenamento do Território, 2014O presente trabalho teve por objectivo geral contribuir para o conhecimento da erosão do solo por ravinamento e estruturou-se em três partes. A primeira consistiu numa revisão da literatura publicada, cujos resultados evidenciam o ravinamento como produto da combinação entre a acção do escoamento e a ocorrência de movimentos de massa ao longo do tempo, em contraste com a abordagem baseada em processos hídricos que tem vigorado. O enquadramento conceptual resultante forneceu sustentação teórica ao restante da investigação. Na segunda parte construiu-se uma perspectiva de conjunto sobre a incidência do fenómeno numa área de estudo abrangendo 2912 km2 da margem esquerda da bacia do baixo Tejo. Fotointerpretação e validação de campo permitiram diferenciar oito grandes padrões de ravinamento e estabelecer um contraste claro entre os sectores N e S da área de estudo, respectivamente associados a sistemas de ravinas de dimensões decamétricas a hectométricas em rede e em complexo, e a formas relativamente incipientes de carácter linear. Salientou-se também a relevância das formas associadas a elementos antrópicos. Na terceira parte do trabalho analisou-se em pormenor um dos grandes padrões referidos. Assumindo como área de estudo as bacias das ribeiras de Ulme e do Vale do Casal Velho (área total 151,3 km2), investigou-se a morfologia geral e a localização de um conjunto de 90 complexos de ravinas, bem como os respectivos factores de controlo. Centrou-se depois a análise num sub-conjunto de 30 formas, relacionando-se quantitativamente morfologia, processos evolutivos e potenciais factores, e investigando-se a evolução entre 1970 e 2006. Os resultados indicam o entalhe fluvial como o mais plausível factor de iniciação, mostrando controlos por parte da topografia antecedente sobre os pontos de iniciação das formas, e do escoamento proveniente de montante sobre o seu desenvolvimento. Estabeleceu-se uma sequência evolutiva geral em termos morfológicos e mostrou-se que as formas continuam em expansão, com a dinâmica actual assente em colapsos nas paredes e cabeceiras. Os resultados sugerem um importante controlo por parte dos movimentos de massa no desenvolvimento e diversificação morfológica dos complexos de ravinas, sublinhando o papel desempenhado pela dinâmica nas cabeceiras.This work had the general objective of contributing to the current knowledge on gully erosion and is structured as three parts. The first one consisted of a review of the published literature. Its results show gullies and gully systems to be the result of the combination between concentrated flow and mass movements through time, in contrast to the water erosion-based approach most predominant in the field. The resulting conceptual framework provided the theoretical basis for all subsequent research. On the second part, a general perspective was sought over the incidence of gully erosion on a study area encompassing 2912 km2 on the left margin of the lower Tagus basin. Foto-interpretation and field validation allowed the differentiation of eight major gully erosion patterns. These established a clear contrast between the N and S sectors of the study area, respectively associated to gully systems of decametric to hectometric dimensions organized in networks and complexes, and to relatively incipient features of linear configuration. Attention was also drawn to the relevance of gullies associated with anthropic features. On the third part of the investigation, one of the major gully erosion patterns was subjected to detailed analysis. Selecting as study areas the basins of the Ulme and Vale do Casal Velho rivers (total area 151,3 km2), a set of 90 large gully complexes was firstly investigated with respect to general morphology, location and their respective control factors. Analysis was then centred on a subset of 30 features, quantitatively relating morphology, evolution processes and potential factors, and measuring evolution between 1970 and 2006. Results indicate fluvial incision as the most likely initiation factor, showing controls by preerosion topography over the initiation sites of features and by upslope runoff over their development. A general morphologic evolution sequence was established, and it was shown that gully complexes are still expanding, with present evolution centring on collapses in walls and headcuts. Results suggest an important control by mass movements on the development and morphologic diversification of features, underlining the role played by headcut dynamics.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT

Monitorização das redes de faixas e mosaicos de gestão de combustível com recurso a deteção remota e índices de vegetação

As redes de faixas e mosaicos de gestão de combustível desempenham um papel fundamental na prevenção de incêndios. A sua gestão, porém, pode ser morosa e dispendiosa. Com o intuito de automatizar o processo de monitorização, recorreu-se ao NDVI para estabelecer um valor limiar a fim de distinguir níveis de densidade da vegetação para cada tipo de ocupação do solo, possibilitando classificar os pixéis conforme o seu nível de intervenção. Os resultados, aplicados aos municípios da Sertã, Figueiró dos Vinhos e Ferreira do Zêzere, demonstraram uma reduzida proporção de faixas geridas, variando entre 19.49% e 36.17%.Fuel breaks play a key role in fire prevention. However, their management can be costly and time-consuming. With the purpose of automating fuel break monitoring, a threshold value of the NDVI was tested to distinguish different levels of vegetation density for each type of land cover, making it possible to classify each pixel according to its level of intervention. The results, applied to the three municipalities of Sertã, Figueiró dos Vinhos and Ferreira do Zêzere, revealed a reduced proportion of fuel break network management, varying between 19.49% and 36.17%.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Predicting burnt areas during the summer season in Portugal by combining wildfire susceptibility and spring meteorological conditions

Wildfire susceptibility maps are a well-known tool for optimizing available means to plan for prevention, early detection, and wildfire suppression in Portugal, especially regarding the critical fire season (1 July 30 September). These susceptibility maps typically disregard seasonal weather conditions on each given year, being based on predisposing variables that remain constant on the long-term, such as elevation. We employ logistic regression for combining wildfire susceptibility with a meteorological index representing spring conditions (the Seasonal Severity Rating), with the purpose of predicting, for any given year and ahead of the critical fire season, which areas will burn. Results show that the combination of the index with wildfire susceptibility slightly increases the capability to predict which areas will burn, when compared with susceptibility alone. Spring meteorological context was found better suited for predicting if the following summer wildfire season will be more severe, rather than predicting where wildfires will effectively occur. The model can be updated yearly after the critical wildfire season and can be applied to optimize the allocation of human and material resources regarding the prevention, early detection and suppression activities, required to reduce the severity of wildfires in the country.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

A combined structural and seasonal approach to assess wildfire susceptibility and hazard in summertime

Wildfre susceptibility and hazard models based on drivers that change only on a multiyear timescale are considered of a structural nature. They ignore specifc short-term conditions in any year and period within the year, especially summer, when most wildfre damage occurs in southern Europe. We investigate whether the predictive capacity of structural wildfre susceptibility and hazard models can be improved by integrating a seasonal dimension, expressed by three variables with yearly to seasonal timescales: (1) a meteorological index rating fuel fammability at the onset of summer; (2) the scarcity of fuel associated with the burned areas of the previous year, and (3) the excessive abundance of fuel in especially fre-prone areas that have not been burned in the previous ten years. We describe a new methodology for combining the structural maps with the seasonal variables, producing year-specifc seasonal susceptibility and hazard maps. We then compare the structural and seasonal maps as to their capacity to predict burnt areas during the summer period in a set of eight independent years. The seasonal maps revealed a higher predictive capacity in 75% of the validation period, both for susceptibility and hazard, when only the highest class was considered. This percentage was reduced to 50% when the two highest classes were considered together. In some years, structural factors and other unconsidered variables probably exert a strong infuence over the spatial pattern of wildfre incidence. These fndings can complement existing structural data and improve the mapping tools used to defne wildfre prevention and mitigation actions.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Água e Território: um tributo a Catarina Ramos

info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Formas, processos e padrões na erosão por ravinamento: para um enquadramento teórico coerente

Apesar de um vasto corpo de literatura, não há um enquadramento teórico coerente sobre a erosão por ravinamento. a sua variabilidade morfológica e processual não é compatível com as definições de ravina na literatura, nem com a noção prevalecente do ravinamento como um processo hídrico cujas fronteiras são arbitrariamente definidas entre canais de menor e maior dimensão. esta discrepância condiciona inevitavelmente as abordagens metodológicas de que o fenómeno é alvo, e portanto a objectividade dos resultados obtidos. O presente artigo assenta numa revisão extensa da literatura, com o fim de estabelecer uma comparação crítica entre as formas, processos e padrões de desenvolvimento descritos e o enquadramento conceptual dominante, e definir questões prioritárias de investigação. adicionalmente, é realizada uma revisão dos estudos dedicados em Portugal, até ao momento, a este processo morfogenético

Reconstructing pre-erosion topography using spatial interpolation techniques: a validation-based approach

Understanding the topographic context preceding the development of erosive landforms is of major relevance in geomorphic research, as topography is an important factor on both water and mass movement-related erosion, and knowledge of the original surface is a condition for quantifying the volume of eroded material. Although any reconstruction implies assuming that the resulting surface reflects the original topography, past works have been dominated by linear interpolation methods, incapable of generating curved surfaces in areas with no data or values outside the range of variation of inputs. In spite of these limitations, impossibility of validation has led to the assumption of surface representativity never being challenged. In this paper, a validation-based method is applied in order to define the optimal interpolation technique for reconstructing pre-erosion topography in a given study area. In spite of the absence of the original surface, different techniques can be nonetheless evaluated by quantifying their capacity to reproduce known topography in unincised locations within the same geomorphic contexts of existing erosive landforms. A linear method (Triangulated Irregular Network, TIN) and 23 parameterizations of three distinct Spline interpolation techniques were compared using 50 test areas in a context of research on large gully dynamics in the South of Portugal. Results show that almost all Spline methods produced smaller errors than the TIN, and that the latter produced a mean absolute error 61.4% higher than the best Spline method, clearly establishing both the better adjustment of Splines to the geomorphic context considered and the limitations of linear approaches. The proposed method can easily be applied to different interpolation techniques and topographic contexts, enabling better calculations of eroded volumes and denudation rates as well as the investigation of controls by antecedent topographic form over erosive processes.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Probabilidade bayesiana e regressão logística na avaliação da susceptibilidade à ocorrência de incêndios de grande magnitude

Este artigo tem por objectivo a aplicação de um modelo de susceptibilidade orientado para a aplicação a incêndios de grande magnitude, pequena parte do total de ocorrências que origina a grande maioria dos estragos anuais. Esta relação frequência/magnitude é característica dos regimes de fogo dos países do Sul da Europa. Com base na cartografia das áreas ardidas, no período 1990-2007 no distrito de Castelo Branco, é proposto um método de identificação dos incêndios de grande magnitude e são comparadas duas técnicas de integração de dados, assentes em Probabilidade Bayesiana e Regressão Logística. Os resultados mostram uma capacidade preditiva superior da técnica Bayesiana, e um ajustamento do modelo ao comportamento dos incêndios considerados de grande magnitude, por oposição a todos os incêndios.Embora deva ser alvo de desenvolvimentos futuros, o modelo proposto pretende complementar outras formas de avaliação da susceptibilidade/perigosidade, salientando as áreas onde tendem a concentrar-se os incêndios mais danosos

Controlling factors of the size and location of large gully systems: a regression-based exploration using reconstructed pre-erosion topography

The role of different factors potentially affecting the size and location of large gully systems is explored in two tributary basins of the Tagus River (S Portugal). The hillslopes of these basins, corresponding to tertiary sedimentary formations, are affected by hundreds of large gully systems, varying in extent from somewhat b200 m2 to N3 ha. A study set of 90 gully systems were vectorized from aerial ortophotos and analysed in relation to a set of potential control variables, obtained by reconstructing the pre-erosion topography. Multiple linear regression and logistic regression were combined in order to investigate controls over the general morphometry of these landforms (area, perimeter and sinuosity) and their location in the respective basins. Results indicate that gully systems initiated as bank gullies in response to an incision by the drainage network in both basins and then evolved as a function of upslope contributing area, developing progressively more sinuous outlines as a result of headcut bifurcation. Pre-erosion topographic formwas shown to have only a marginal effect, with results suggesting gully systems have grown essentially throughmassmovements in headcuts and sidewalls, influenced by subsurface water.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Dinâmica espacial e temporal do ravinamento na margem esquerda da bacia do Baixo Tejo : formas, processos e factores

Tese de doutoramento, Geografia (Geografia Física), Universidade de Lisboa, Instituto de Geografia e Ordenamento do Território, 2014O presente trabalho teve por objectivo geral contribuir para o conhecimento da erosão do solo por ravinamento e estruturou-se em três partes. A primeira consistiu numa revisão da literatura publicada, cujos resultados evidenciam o ravinamento como produto da combinação entre a acção do escoamento e a ocorrência de movimentos de massa ao longo do tempo, em contraste com a abordagem baseada em processos hídricos que tem vigorado. O enquadramento conceptual resultante forneceu sustentação teórica ao restante da investigação. Na segunda parte construiu-se uma perspectiva de conjunto sobre a incidência do fenómeno numa área de estudo abrangendo 2912 km2 da margem esquerda da bacia do baixo Tejo. Fotointerpretação e validação de campo permitiram diferenciar oito grandes padrões de ravinamento e estabelecer um contraste claro entre os sectores N e S da área de estudo, respectivamente associados a sistemas de ravinas de dimensões decamétricas a hectométricas em rede e em complexo, e a formas relativamente incipientes de carácter linear. Salientou-se também a relevância das formas associadas a elementos antrópicos. Na terceira parte do trabalho analisou-se em pormenor um dos grandes padrões referidos. Assumindo como área de estudo as bacias das ribeiras de Ulme e do Vale do Casal Velho (área total 151,3 km2), investigou-se a morfologia geral e a localização de um conjunto de 90 complexos de ravinas, bem como os respectivos factores de controlo. Centrou-se depois a análise num sub-conjunto de 30 formas, relacionando-se quantitativamente morfologia, processos evolutivos e potenciais factores, e investigando-se a evolução entre 1970 e 2006. Os resultados indicam o entalhe fluvial como o mais plausível factor de iniciação, mostrando controlos por parte da topografia antecedente sobre os pontos de iniciação das formas, e do escoamento proveniente de montante sobre o seu desenvolvimento. Estabeleceu-se uma sequência evolutiva geral em termos morfológicos e mostrou-se que as formas continuam em expansão, com a dinâmica actual assente em colapsos nas paredes e cabeceiras. Os resultados sugerem um importante controlo por parte dos movimentos de massa no desenvolvimento e diversificação morfológica dos complexos de ravinas, sublinhando o papel desempenhado pela dinâmica nas cabeceiras.This work had the general objective of contributing to the current knowledge on gully erosion and is structured as three parts. The first one consisted of a review of the published literature. Its results show gullies and gully systems to be the result of the combination between concentrated flow and mass movements through time, in contrast to the water erosion-based approach most predominant in the field. The resulting conceptual framework provided the theoretical basis for all subsequent research. On the second part, a general perspective was sought over the incidence of gully erosion on a study area encompassing 2912 km2 on the left margin of the lower Tagus basin. Foto-interpretation and field validation allowed the differentiation of eight major gully erosion patterns. These established a clear contrast between the N and S sectors of the study area, respectively associated to gully systems of decametric to hectometric dimensions organized in networks and complexes, and to relatively incipient features of linear configuration. Attention was also drawn to the relevance of gullies associated with anthropic features. On the third part of the investigation, one of the major gully erosion patterns was subjected to detailed analysis. Selecting as study areas the basins of the Ulme and Vale do Casal Velho rivers (total area 151,3 km2), a set of 90 large gully complexes was firstly investigated with respect to general morphology, location and their respective control factors. Analysis was then centred on a subset of 30 features, quantitatively relating morphology, evolution processes and potential factors, and measuring evolution between 1970 and 2006. Results indicate fluvial incision as the most likely initiation factor, showing controls by preerosion topography over the initiation sites of features and by upslope runoff over their development. A general morphologic evolution sequence was established, and it was shown that gully complexes are still expanding, with present evolution centring on collapses in walls and headcuts. Results suggest an important control by mass movements on the development and morphologic diversification of features, underlining the role played by headcut dynamics.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT