A MODELAGEM DE TERRENO, INTERPOLAÇÃO, ÁLGEBRA DE MAPAS

MODELAGEM DE TERRENO, INTERPOLAÇÃO, ÁLGEBRA DE MAPAS

Neste módulo serão abordados a manipulação de ferramentas de modelagem de terreno, interpolação de dados e álgebra de mapas utilizando o software ArcGIS. Como exemplo de metodologia, utilizaremos a Equação Universal de Perda de Solos (EUPS) que se utiliza de todas as ferramentas desse módulo para atingir seu resultado. Vamos seguir o passo a passo dessa metodologia enquanto utilizamos todas as ferramentas propostas nesse módulo.

A EQUAÇÃO UNIVERSAL DE PERDA DE SOLOS

A Equação Universal de Perda de Solos, EUPS (ou USLE) (WISCHMEIER & SMITH, 1978) é o método indireto mais utilizado para a avaliação da perda de solo. Segundo Pinto & Garcia (2005), o modelo EUPS foi desenvolvido originalmente no âmbito do Soil Conservation Service (SCS) e do Agricultural Research Service (ARS) dos Estados Unidos, em cooperação com algumas universidades norte americanas, desde a década de 1980. É um dos modelos para erosão laminar mais conhecido e confiável.

A eficiência da EUPS está atrelada as variáveis que compõem a sua equação, estas variáveis são obtidas e mensuradas de forma independente e se combinam posteriormente. De fato, o uso da EUPS está limitado pela confiabilidade dos dados das suas variáveis separadamente, tornando a metodologia utilizada para a obtenção dos dados, mais importantes que a própria EUPS (GRIMM et al., 2003).

Cada tipo de processamento de dados será posto em prática na medida em que serão processados os diferentes fatores da equação para a modelagem (figura 1 e 2).

Figura 1: Equação da perda de solos

Onde: A = Perda de solo (t ha-1 ano-1);

R = Fator de Erosividade da Chuva (MJ mm ha-1 h-1 ano-1);

K = Fator de Erodibilidade do Solo (t ha h ha-1 MJ-1 mm-1);

LS = Fator Topográfico (Comprimento de Rampa e Declividade - adimensional);

CP = Fator Uso/Manejo do Solo e Práticas conservacionistas (adimensional).

Figura 2: Fluxograma metodológico da EUPS

FATOR R

O fator de Erosividade da chuva (Fator R) é o índice de erosão pelas chuvas, que expressa a capacidade de uma chuva erodir um solo desprotegido. Existem várias equações para se chegar ao fator R utilizando-se de dados pluviométricos, o desse exemplo será feito de acordo com Cantalice et al (2009).

Abrir o arquivo FATOR-R no ArcGIS;

Abrir a ferramenta “IDW” em ArcToolBox > Spatial Analyst Tools > Interpolation

O IDW baseia-se na suposição de que o valor em um ponto (ou espaço) sem amostragem pode ser aproximado com uma média ponderada de pontos com valores já conhecidos, ou seja, o valor do ponto desconhecido será mais próximo ao valor dos pontos vizinhos observados (MITAS e MITASOVA, 1999).

Com a ferramenta aberta, inserir os dados e imputs:

Em “Imput point features” inserir o shapefile “FATOR-R”;

Em “Z Value Field” selecionar o campo “Cantalice”;

Em “Output Raster” indicar onde o novo dado vai ser salvo, neste caso, na pasta resultados>temp. Lembre-se de colocar a extensão do arquivo no final (.tif);

As demais configurações são opcionais ficando a cargo do seu objetivo na pesquisa.

Após configurar a ferramenta, apertar OK.

O resultado da interpolação ainda precisa de ajustes e refino, um exemplo disso é a sua adequação a área de estudo que se está utilizado, neste caso precisamos fazer um recorte.

Abrir o arquivo Limite Administrativo no ArcGIS;

Abrir a ferramenta “Clip” em ArcToolBox > Data Management Tools > Raster > Raster Processing

Com a ferramenta aberta, inserir os dados e imputs:

Em “Imput Raster” inserir o raster recém-criado “FATOR_R”;

Em “Output Extent (opcional)” inserir o shapefiles da área de estudo neste caso o arquivo “limite administrativo”;

Em “Output Raster Dataset” indicar onde o novo dado vai ser salvo, neste caso, na pasta resultados>FATOR R. Lembre-se de colocar a extensão do arquivo no final (.tif);

As demais configurações são opcionais ficando a cargo do seu objetivo na pesquisa.

Após configurar a ferramenta, apertar OK.

Com esse resultado, os processos para a obtenção do Fator R já foram concluídos. Durante todo o processo realizamos uma interpolação e o recorte do raster para a área de estudo. Por hora vamos deixar o fator R de lado e vamos para os outros fatores.

FATOR K

O fator de Erodibilidade do solo (Fator K) é o índice de relação entre a energia empregada pela erosividade da chuva e a resistência do solo ao desprendimento e translocamento de partículas. (Gómez, 2012). Os valores do fator K serão atribuídos de acordo com a literatura acadêmica presente, porém estes valores podem ser calculados com métodos diretos e indiretos.

Abrir o arquivo “Solos.shp” no ArcGIS;

Abrir tabela de atributos do shapefile Solos;

Dentro da tabela de atributos vamos adicionar um novo campo com o nome “Fator K” com o tipo “Double”;

Após a criação do campo, vamos atribuir os valores de K de cada solo de acordo com a tabela abaixo (não esqueça de habilitar a ferramenta de edição):

LEGENDA SOLO FATOR K

GX GLEISSOLO HÁPLICO 0,0044

SX PLANOSSOLO HÁPLICO 0,0317

RL NEOSSOLO LITÓLICO 0,0400

PVA ARGISSOLO