Análise da dinâmica do uso e cobertura da terra no município de Paço do Lumiar, São Luís (MA)

O processo de urbanização das cidades tem intensificado as alterações do uso e cobertura da terra, que ocasionam diversos impactos ambientais. O objetivo deste estudo foi detectar as alterações do uso e cobertura da terra no município de Paço do Lumiar (MA), para o período de 1988 a 2014. Para tanto, foram utilizadas duas imagens de satélite, sendo uma imagem TM/Landsat 5 de 02 de agosto de 1988 e uma imagem do sensor OLI/Landsat 8 do dia 27 de setembro de 2014, ambas da órbita 220 e ponto 62. As imagens foram classificadas usando o classificador de máxima verossimilhança (MAXVER), do software Spring 5.2.7. Os usos e coberturas da terra identificadas em ambas as imagens foram: (a) urbano, (b) vegetação arbórea/arbustiva, (c) vegetação arbustiva/herbácea, (d) mangue e (e) água. Para analisar as mudanças no uso do solo foi aplicado o índice de vegetação IVDN (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada). Os resultados possibilitaram detectar intensa alteração do uso e cobertura da terra no município de Paço do Lumiar. As principais alterações foram observadas nas áreas com presença de vegetação arbórea e área urbana, onde nota-se que houve significativa redução da cobertura vegetal, em contrapartida, as áreas antropizada e com solo exposto cresceram

Notas sobre a centralidade dos açudes para a gestão da água no semiárido brasileiro

Este texto debate a gestão da água no semiárido brasileiro com ênfase no papel central exercido pelos açudes da região com vistas ao gerenciamento dos recursos hídricos. A região semiárida do Brasil possui características climáticas, hidrológicas, pedológicas, geológicas, sociais, econômicas e culturais que a diferencia das demais áreas existentes no país. Essas características influenciam na disponibilidade, armazenamento e na gestão da água nessa região, influenciando no gerenciamento dos recursos hídricos. Este trabalho discute ainda questões legais/administrativas e teórico/conceituais da gestão da água, e como esta é debatida no semiárido. Também se discute a gestão baseada no seguinte argumento: o açude possui centralidade para o gerenciamento dos recursos hídricos da região. Assim, o presente estudo desenvolve este argumento ao longo do texto e exemplifica a gestão da água no semiárido a partir da análise geográfica da importância do açude para a gestão do território e da água

MODELAGEM TEMPORAL DINÂMICA DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO BASEADO EM SIG PARA A BACIA DO RIO TAPACURÁ (PE)

Este estudo teve por objetivo simular cenários de uso e ocupação do solo para t4 (2035), tendo como base as mudanças no uso do solo ocorridas em t1 (1989), t2 (2007) e t3 (2015) para a bacia do Rio Tapacurá, localizada no Estado de Pernambuco. Foi realizada a previsão do uso do solo para t3 (2015), usando três métodos: (a) Rede Neural Multi-Layer Perceptron (RNMLP), (b) Similarity-Weighted Instance-Based Machine Learning Algorithm (SimWeight) e (c) Regressão Logística (RL) e para a metodologia que mostrou melhor desempenho, foi realizada a predição dos cenários futuros para t4 (2035). Os cenários futuros simulados foram: (a) Cenário 1: de continuidade das transições e (b) Cenário 2: de continuidade das transições e intensificação da classe pecuária e expansão da área urbana, usando o módulo Land Change Modeler (LCM) do Idrisi TerrSet e imagens da cobertura do solo. Os resultados da previsão do uso do solo para 2015 mostraram que o melhor desempenho foi obtido usando o método RNMLP com treinamento de 84,22% e 10.000 iterações. A simulação dos cenários futuros para t4 mostrou intensificação das transições observadas nos três anos analisados, com previsão para expansão de cerca de 3% da classe pecuária para os dois cenários simulados

ANÁLISE DA EROSÃO HÍDRICA NA REGIÃO SEMIÁRIDA DA PARAÍBA USANDO O MODELO SWAT ACOPLADO A UM SIG

A erosão dos solos é um dos mais graves problemas em todo o mundo, e a utilização de modelos de predição vazão-erosão acoplados a um SIG é uma importante ferramenta para o conhecimento sobre o processo de erosão e a gestão dos recursos hídricos. Este trabalho analisa as perdas de água e solo na Bacia Experimental de São João do Cariri, localizada no semiárido do Estado da Paraíba, utilizando o modelo hidrossedimentológico SWAT. Foram utilizados dados diários de precipitação, temperatura, umidade do ar, escoamento superficial e perdas de solo, para o período de 2004 a 2006. Foram utilizados também mapa de uso e ocupação do solo e mapa digital de elevação com resolução espacial de 30 m e mapa dos tipos de solo da bacia. Os dados observados mostram uma variação das perdas de água entre 10 e 12.800 m³ e perdas de solo entre 10 e 430 kg. Os resultados também demonstraram a eficácia do modelo para a análise dos processos hidrossedimentológicos, com valores de R² = 0,87 e 0,66 para perdas de água e solo, respectivamente. Conclui-se que o modelo SWAT acoplado ao SIG é uma ferramenta poderosa na análise do comportamento dos processos hidrossedimentológicos

Analiza trenda mjesečnih strujanja Şenovom inovativnom metodom trenda

Trend analysis of monthly mean streamflows is essential for better water resources management and planning. In this study, Mann Kendall (MK), Sen’s method and Şen’s innovative trend method (ITM) were employed in order to examine the possible trends of monthly streamflows obtained from nine stations from three basins (Yakabasi and Derecikviran in Western Black Sea Basin; Durucasu, Sütlüce, Kale and Gomeleonu in Yesilirmak Basin; Şimşirli, Tozköy and Topluca in Eastern Black Sea Basin) located in Black Sea Region of Turkey. Based on the MK, streamflow data of Tozköy Station which is located in western part of the Eastern Black Sea Region showed a significantly increasing trend while a significantly decreasing trend was found for the Yakabasi, Derecikviran, Durucasu and Sütlüce stations which are situated in western part of the Black Sea Region. According to the Sen’s trend method, a significantly decreasing trend was seen in Durucasu, Sütlüce, Yakabasi and Derecikviran stations while Tozköy station showed significantly increasing trend. According to the ITM, low-medium values of Tozköy Station indicated slightly increasing trend while low and medium streamflow values of Yakabasi, Derecikviran, Durucasu and Sütlüce stations showed a decreasing trend. High streamflow values of Derecikviran and Sütlüce stations showed a decreasing trend while corresponding values of Yakabasi, Şimşirli and Tozköy stations indicated an increasing trend. It was showed that trends of low, medium, and high data can be easily identified by ITM which has some advantages (having no assumption such as serial relationship, non-normality, and, test number) over the Sen’s method and Mann-Kendall test.Analiza trenda srednjih mjesečnih strujanja je neophodna za bolje upravljanje vodama i planiranje. U ovom su istraživanju korišteni: Mann-Kendallova test (MK), Senova metoda i Şenova inovativna metoda trendova (ITM) kako bi se ispitali mogući trendovi mjesečnih strujanja dobivenih s devet postaja u tri bazena (Yakabasi i Derecikviran u zapadnom slivu Crnog mora, Durucasu, Sütlüce, Kale i Gomeleonu u slivu Yesilirmak, Şimşirli, Tozköy i Topluca u istočnom slivu Crnog mora) koji se nalaze u crnomorskoj regiji Turske. Na temelju MK, podaci strujanja s postaje Tozköy, koja se nalazi na zapadnom dijelu istočne crnomorske regije, pokazali su znatno povećanje trenda, dok su za Yakabasi, Derecikviran, Durucasu i Sütlüce u zapadnom dijelu crnomorske regije uočeni znatno opadajući trendovi. Prema Senovoj metodi trenda, znatno je smanjen trend na postajama Durucasu, Sütlüce, Yakabasi i Derecikviran, dok je postaja Tozköy pokazala znatno povećanje trenda. Prema ITM-u, niske i srednje vrijednosti postaje Tozköy pokazuju neznatno povećanje trenda, dok su niske i srednje vrijednosti strujanja za Yakabasi, Derecikviran, Durucasu i Sutluce pokazale trend smanjenja. Visoke vrijednosti strujanja Derecikviran i Sütlüce postaja pokazale su trend smanjenja, dok su odgovarajuće vrijednosti za Yakabasi, Şimşirli i Tozköy pokazale rastući trend. Pokazalo se da ITM može lako identificirati trendove niskih, srednjih i visokih vrijednosti podataka, što ima neke prednosti u odnosu na Senovu metodu i Mann-Kendallov test (nema pretpostavki poput serijskog odnosa, nenormalnosti i testnog broja)

SIMULAÇÃO VAZÃOEROSÃO USANDO O MODELO SWAT PARA UMA GRANDE BACIA DA REGIÃO SEMIÁRIDA DA PARAÍBA

Modelos matemáticos apresentam grande potencial para serem utilizados como instrumento de apoio ao planejamento de uso da terra, com o propósito de melhorar a qualidade do solo e da água. Este trabalho tem como objetivo estimar a produção de sedimentos na bacia do Rio Taperoá, localizada na região semiárida do Estado da Paraíba, utilizando o modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Neste trabalho foram utilizados dados de precipitação, temperatura e umidade para o período de 1970 a 1993, além de mapas dos tipos de solos, uso e ocupação do solo e modelo de elevação digital. Valores simulados pelo modelo SWAT foram comparados com dados de vazão medidos e de produção de sedimentos estimados. O modelo foi calibrado e validado usando dados mensais de vazão para o posto fluviométrico Poço de Pedras. Os resultados mostram um bom ajuste, com vazão média observada de 6,86 m³/s e vazão média simulada de 7,73 m³/s, enquanto a produção de sedimentos para todo o período de 2,5 t/ha/ano

EFEITOS DE CENÁRIOS DE USO DO SOLO NA VAZÃO E PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS NA BACIA DO RIO COBRES, PORTUGAL

Introdução Caracterização da área de estudo Materiais e métodos O modelo SWAT Dados de chuva, vazão e produção de sedimentos Tipos de solos e determinação dos parâmetros do SWAT Análises Estatísticas Cenários de Uso do Solo Resultados e discussões Estimativa da Vazão Estimativa da produção de sedimentos Modelagem Hidrossedimentológica em Diferentes Cenários Conclusões Referências bibliográficas RESUMO – A erosão dos solos é um dos mais graves problemas ambientais em todo o mundo, principalmente em regiões semiáridas que sofrem com a variabilidade espaço-temporal da precipitação. Este artigo analisou os processos hidrossedimentológicos na Bacia do Rio Cobres, localizada na porção semiárida de Portugal, utilizando o modelo SWAT. Neste estudo foram utilizados dados diários de precipitação, temperatura, umidade do ar, vazão e produção de sedimentos, para o período de 1960 a 2000, mapas digitais de elevação do terreno com resolução espacial de 90 m, uso e ocupação do solo e tipos de solo da bacia. Os resultados demonstraram a eficácia do modelo na calibração da vazão, com Coeficiente de Determinação (R²) = 0,81 e Coeficiente de Nash-Sutcliffe (NS) = 0,63, e também para produção de sedimentos com R² = 0,62 e NS = 0,47. O Cenário 3 (Mata) apresentou o maior decréscimo na vazão média, em relação aos Cenários 1 (Real) e 2 (Pastagem). Conclui-se que o modelo SWAT acoplado ao SIG é uma ferramenta poderosa na análise espaço-temporal do comportamento dos processos hidrossedimentológicos. Palavas-chave: SIG, modelo hidrossedimentológico, erosão ABSTRACT – Effects of Scenarios of Land Use on Runoff and Sediment Yield for Cobres River Basin, Portugal. Soil erosion is a major environmental problem worldwide, mainly in semiarid regions that suffer with rainfall spatial and temporal variability. Thus, this paper analysed the runoff-erosion process at the Cobres River Basin, located in semiarid portion of Portugal, using the SWAT model. In this paper, rainfall, temperature and humidity data from 1960 to 2000, and digital maps of land cover, terrain digital elevation model with spatial resolution of 90 m, soil types were used. The results showed the effectiveness of the model for the runoff calibration, with R² = 0.81 and NS = 0.63, and also for sediment yield with R² = 0.62 and NS = 0.47. Scenario 1 (Forest) had the highest decrease in average streamflow, in relation to the Scenarios 1 (Real) and 2 (Pasture) scenarios. It is concluded that the SWAT model coupled to GIS is a powerful tool in the analysis of temporal and spatial behaviour of runoff-erosion processes

Modelagem hidrológica da Bacia Hidrográfica do Rio Pirapama-PE utilizando o modelo SWAT

Os estudos hidrológicos em bacias hidrográficas partem da necessidade de se entender o funcionamento do balanço hídrico e os processos que controlam o movimento da água, assim como os impactos das mudanças do uso do solo sobre a quantidade e qualidade da água. Pesquisas relacionadas ao entendimento dos processos hidrológicos por meio da utilização de modelos de predição chuva-vazão são de grande importância para a gestão e planejamento dos recursos hídricos. Nessa perspectiva, o objetivo desse estudo foi realizar e analisar a modelagem hidrológica por meio do modelo SWAT na Bacia Hidrográfica do Rio Pirapama-PE, buscando resultados relacionados aos processos hidrológicos, visto a necessidade de informações para a referida bacia, que tem extrema importância para o abastecimento da Região Metropolitana do Recife. Considerando a modelagem hidrológica inicial foram utilizados dados meteorológicos do período de 2000 a 2006, mapa de uso e ocupação do solo obtido a partir de duas imagens do satélite Landsat 5-TM (2005 e 2007), mapa digital de elevação de 30m (site da USGS-NASA) e o mapa dos tipos de solo da bacia obtido por meio do ZAPE (Zoneamento Agroecológico de Pernambuco). A precipitação média anual da bacia foi igual a 1891,94 mm, a média da vazão observada foi de 7,19 m³.s-1 e a simulada 5,73 m³.s-1. O modelo subestimou os dados de vazão quando comparado aos dados observados, sobretudo nos picos mais elevados da vazão, como em meados dos anos 2000, 2002, 2004 e 2006, onde a subestimativa foi mais significativa. Estudos futuros podem vir a melhorar a simulação após a aplicação do processo de calibração e validação do modelo na Bacia do Rio Pirapama. Após a calibração e validação o modelo pode ser usado para cenários de previsão de impactos de mudanças climáticas e de alterações de uso do solo

Geospatial cluster analysis of the state, duration and severity of drought over Paraíba State, northeastern Brazil

Droughts threaten water resources, agriculture, socio-economic activities and the population at the global and regional level, so identifying areas with homogeneous drought behaviors is an important consideration in improving the management of water resources. The objective of this study is to identify homogenous zones over Paraíba State in relation to the state, duration and severity of droughts that have occurred over the last 20 years (1998–2017) using hierarchical cluster analysis based on both gauge-measured and Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) estimated rainfall data (TMPA 3B42). The drought series were calculated using the Standardized Precipitation Index (SPI) based on eight time scales and were grouped according to drought state, duration and severity time series. The integrated results of state, duration and severity of droughts indicate that there is a basis for dividing Paraíba State into two major regions (a) Zone I, formed by Mata Paraibana and Agreste Paraibano, and (b) Zone II, composed by Borborema and Sertão Paraibano. This division is evident when assessing short-term droughts, but in the case of long-term droughts, Paraíba State has a high similarity in terms of drought state, duration, and severity. Factors such as proximity to the ocean, active climatic systems, and the local relief configuration were identified as influencing the drought regime. Finally, it is concluded that TMPA rainfall estimates represent a valuable source of data to regionalize and identify drought patterns over this part of Brazil and that other studies of this type should be carried out to monitor these phenomena based on other satellite-based rainfall data, including the Global Precipitation Mission (GPM)