integração entre modelos hidrológicos e sistemas de informações geográficas(sig) iana...
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Integração entre Modelos Hidrológicos e Sistemas de Informações Geográficas(SIG)
Iana Alexandra
Introdução• A quantificação dos processos físicos que regem o
movimento da água na Bacia hidrográfica demanda o uso de modelos hidrológicos.
• A tomada de decisão em recursos hídricos envolve grandes quantidades de informações, muitas das quais são de natureza espacial.
• A gestão dos Recursos Hídricos tem demandado o emprego de novas tecnologias no auxílio da tomada de decisão.
Principais dificuldades
• Complexidade dos modelos hidrológicos na operação de grandes volumes de dados espaciais;
• Processamento de grandes quantidades de informações para se chegar na solução do problema em análise.
SIG MH
SIG & MH
A utilização de SIG na modelagem hidrológica proporciona:
• Melhoria na comunicação Usuário – Modelo;• Pré e pós-processamento de dados;• Extração de dados da bacia; • Automatização dos processos envolvidos na
modelagem;• Geração de Cenários através de mapas temáticos.
Breve Histórico
SIG LivreInteroperabilidade
Conceitualmente incompatíveis.Utilização:Pré-processamento de dados e Banco de dados
Utilização do SIG como ambiente de trabalho - GUI
Goodchild et al. (1992)Stuart e Stocks (1993)Fotheringham e Rogerson (1994)Sui & Maggio (1999)
Kopp (1996)Tsou & Whittemore (2001)
Goodchild et al. (1997)Taylor, Walker & Abel (1999)Uchoa e Ferreira (2004)
Almeida(2006)Chang et al. (2005)
Novas implementações:•POO;•AOS;•Web Services.
Fedra(2006)Albed et al. (2005)Santos et al. (2006)
SIG estendidoSimulação em um ambiente comum
Simulação Dinâmica
Sistematização
Relacionamento entre os dados
Modificação no Código Fonte
Grau de Complexidade
Critérios estabelecidos:
Relacionamento entre os dados
Banco de dados
SIGModelo
Hidrológico
FerramentaFerramenta
Banco de dadosSIG
Modelo Hidrológico
Integração com compartilhamento de dados
Integração sem compartilhamento de dados
Sistematização
Relacionamento entre os dados
Modificação no Código Fonte
Grau de Complexidade
Critérios estabelecidos:
Modificação no código fonte
Integração Externa
Modificação no código fonte
Integração Interna
– SIG no Modelo
ModeloSIG
Modificação no código fonte
Integração Interna
– Modelo no SIG
SIG Modelo SIG Modelo
Acoplado Conectado
Sistematização
Relacionamento entre os dados
Modificação no Código Fonte
Grau de Complexidade
Critérios estabelecidos:
Grau de Complexidade
• Integração Básica
• Integração Avançada
Sistematização das AbordagensCritério Classificação Sub-classificação 1 Sub-classificação 2
Relacionamento de
Dados
Com compartilhamento
Sem compartilhamento
Modificação no
código fonte
Integração externa
Integração InternaModelo no SIG
Conectado
Embutido
SIG no modelo
Grau de
complexidade
Integração Básica
Integração Avançada
CRITÉRIO
Modelo SIG Foco 1 2 3 Referências
MODFLOW ArcInfo Água Subterrânea SC IE IB Hinaman (1993)
AGNPS ArcInfo Hidrologia SC IE IB SathyaKumar & Farell-Poe
(1995)
AGNPS GRASS -
WATERSHED
Qualidade de água e transporte de contaminantes SC IE IB Osmond et al.( 1997)
3DFEMWATER/
3DLEWASTE
ArcCAD/
ArcView
Modelagem ambiental e transporte de
contaminantes
SC IE IB Anderson (1998)
HEC-1 ArcInfo Modelagem do escoamento SC IE IB Chang et al. (2000)
SWAT GRASS Modelagem do escoamento SC IE IB Rosenthal et al. (1995)
MATLAB ArcView Qualidade da superfície da água SC IE IB Masrili-Libelli et al. (2001)
MIKE SHE ArcView Hidrologia da bacia/ Qualidade da água SC IIMSc IB Borah and Bera (2004)
SWMM ArcView Hidrologia e hidráulica pluvial SC IIMSc IB Huber & Dickinson (1988)
MIKE BASINS ArcView Hidrologia da bacia/ Qualidade da água CC IIMSe IA Jha & Das Gupta (2003)
HSPF, QUAL2E ArcView USEPA BASINS sistema de modelagem CC IIMSc IB Whittemore and Beebe
(2000)
1-Relacionamento entre os dados: CC – Com compartilhamento; SC – Sem compartilhamento 2 –Modificação no código fonte: IE – Integração Externa; IISM – Integração Interna SIG no modelo; IIMSc – Integração Interna modelo no SIG “conectado”; IIMSe – Integração Interna modelo no SIG “embutido” 3 – Quanto ao grau de complexidade: IB – Integração básica; IA – Integração Avançada
CRITÉRIO
Modelo SIG Foco 1 2 3 Referências
MIKE SHE
ArcView
Hidrologia da bacia/ Qualidade da água SC IIMSc IB Borah and Bera (2004)
SWMM
ArcView
Hidrologia e hidráulica pluvial SC IIMSc IB Huber & Dickinson (1988)
MIKE BASINS
ArcView
Hidrologia da bacia/ Qualidade da água CC IIMSe IA Jha & Das Gupta (2003)
HSPF, QUAL2E
ArcView USEPA BASINS sistema de modelagem CC IIMSc IB Whittemore and Beebe (2000)
MODFLOW
ArcView Água Subterrânea CC IIMSc IB Tsou & Whittemore (2001)
GLEAMS
Arc/CAD
Água subterrânea e poluição difusa CC IIMSc IB De Paz & Ramos (2002)
SCS runoff Model
MapInfo
Transporte de pesticida SC IE IB Li et al. (2002)
IDOR2D ArcView Qualidade de água CC IIMSc IB Tsanis e Boyle (2001)
HEC-HMS ArcView 3.2 - HEC-GeoHMS
Escoamento Superficial CC IIMSc IB Al-Abed et al. (2005)Santos et al. (2006)
QUAL2E e MODFLOW
ArcGIS – GEO-MODSIM
Qualidade de água/ Água Subterrânea CC IIMSc IB Triana & Labadie (2007)
SWBM ArcView 3.2 Balanço hídrico na Bacia SC IE IB Al-Abed et al. (2005)
1-Relacionamento entre os dados: CC – Com compartilhamento; SC – Sem compartilhamento 2 –Modificação no código fonte: IE – Integração Externa; IISM – Integração Interna SIG no modelo; IIMSc – Integração Interna modelo no SIG “conectado”; IIMSe – Integração Interna modelo no SIG “embutido” 3 – Quanto ao grau de complexidade: IB – Integração básica; IA – Integração Avançada