Comparação de métodos de cálculo do fator topográfico (LS) da Equação Universal de Perda de Solo (EUPS)
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1 Instituto Politécnico de Castelo Branco Escola Superior Agrária Comparação de métodos de cálculo do fator topográfico (LS) da Equação Universal de Perda de Solo (EUPS) IV Encontro de Sistemas de Informação Geográfica 31 de Maio de 2013 Hugo David Gonçalves Simões Paulo Alexandre Justo Fernandez
2 Resumo } Objetivos } Equação Universal de Perda de Solo (EUPS) } Fator Topográfico (LS) } Área de Estudo } Fontes de Informação Geográfica } Ferramentas e Algoritmos de Cálculo do Fator LS } Metodologia } Resultados } Conclusões 2
3 Objetivos } Comparar diferentes algoritmos usados no cálculo do fator LS; } Avaliar o efeito de diferentes fontes de informação geográfica na distribuição espacial do fator LS. 3
4 Equação Universal de Perda de Solo (EUPS) } Utilizada na estimativa da erosão solo. A = R K L S P C Fator de erosividade Fator de coberto vegetal Fator de erodibilidade Fator de Prá<ca agrícola Medidas de controlo de erosão Fator topográfico } Dificuldade no cálculo da distribuição espacial de certos fatores da equação em bacias hidrográficas. 4
5 Fator Topográfico } O fator LS combina dois fatores: L S Comprimento de Encosta Declive } Tem originado debate quanto à formulação do seu cálculo; } Limitações em áreas de relevo complexo ou de grande extensão; } Condicionando a qualidade das estimativas de erosão do solo. 5
6 Fator Topográfico (cont.) } Como Superar estas Limitações? Incorporar o cálculo do fator LS em métodos de modelação espacial, através da utilização de Sistemas de Informação Geográfica (SIG). } Esta solução permite determinar o fator LS para zonas com relevo complexo, como as bacias hidrográficas. 6
7 Área de Estudo 7
8 Fontes de Informação Geográfica Altimetria 1: ASTER Global Digital Elevation Map 30 m SRTM - Shuttle Radar Topography Mission 80 m 8
9 Ferramentas e Algoritmos de Cálculo do Fator LS Algoritmos C++ USLE2D SEXTANTE SAGA (Quantum GIS) TOPOCROP (ARCVIEW 3.2) MITASOVA (ArcGIS 10.0) L S L S LS LS LS Wischmeier and Smith (1978) McCool et al. (1987, 1989) Desmet and Govers (1996) Moore and Wilson (1992) Mitasova et al. (2001) 9
10 TOPOCROP C++ MITASOVA Metodologia LS TOPOCROP 12,5 LS TOPOCROP 30 LS TOPOCROP 80 LS C++ 12,5 LS C++ 30 LS C++ 80 LS MISTASOVA 12,5 LS MITASOVA 30 LS MITASOVA 80 Metodologia MDT > SEXTANTE + SAGA USLE 2D Wischmeier and Smith (1978) McCool (1987, 1989) Steepest Descent Flux Decomposition Multiple Flow Steepest Descent Flux Decomposition Multiple Flow LS SEXTANTE 12,5 LS SEXTANTE 30 LS SEXTANTE 80 LS USLE2D WS SD 12,5 LS USLE2D WS SD 30 LS USLE2D WS SD 80 LS USLE2D WS FD 12,5 LS USLE2D WS FD 30 LS USLE2D WS FD 80 LS USLE2D WS MF 12,5 LS USLE2D WS MF 30 LS USLE2D WS MF 80 LS USLE2D MC SD 12,5 LS USLE2D MC SD 30 LS USLE2D MC SD 80 LS USLE2D MC FD 12,5 LS USLE2D MC FD 30 LS USLE2D MC FD 80 LS USLE2D MC MF 12,5 LS USLE2D MC MF 30 LS USLE2D MC MF 80 10
11 Metodologia (cont.) } Comparação dos valores médios de LS através de testes estatísticos não paramétricos: Teste de Kruskal-Wallis; Método de Comparação Múltipla das Médias das Ordens para Amostras Independentes (LSD de Fisher) 11
12 Resultados Resultados 12
13 Resultados (cont.) } Fator LS determinado por diferentes algoritmos recorrendo ao mesmo MDT LS Difere de LS Difere de LS Difere de Não Algoritmo Existem Algoritmo Algoritmo Diferenças para para para Significativas Algoritmo Algoritmo Algoritmo 13
14 Resultados (cont.) } Fator LS determinado por MDT de diferentes resoluções espaciais recorrendo ao mesmo algoritmo LS Difere de MDT para MDT 14
15 Conclusões } O valor do fator topográfico (LS) varia consoante o tipo de algoritmo aplicado; } Na maioria dos casos o valor do fator LS varia consoante o MDT utilizado na sua determinação. } A qualidade da informação geográfica base condiciona o cálculo do fator LS. 15
16 Instituto Politécnico de Castelo Branco Escola Superior Agrária Comparação de métodos de cálculo do fator topográfico (LS) da Equação Universal de Perda de Solo (EUPS) Hugo Simões Paulo Fernandez IV Encontro de Sistemas de Informação Geográfica 31 de Maio de 2013
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