Sobre o início da rede de drenagem definida a partir dos modelos digitais de elevação

Abstract

Atualmente é comum determinar a rede de drenagem, os divisores de água e a delimitação de bacias hidrográficas de forma automática, a partir de informações de relevo, representadas na forma de uma matriz de altitudes, os chamados modelos digitais de elevação (MDE). Uma etapa fundamental desta metodologia é a obtenção da hidrografia arbitrando um limite inferior de área de drenagem a partir do qual um pixel do MDE é considerado como parte da rede de drenagem. O valor deste limite, no entanto, pode variar em diferentes regiões, dependendo das características físicas locais e dos objetivos do mapeamento. Neste artigo são propostos alguns critérios que podem servir para definir a área de drenagem mínima neces sária para a melhor representação das nascentes, ou do início da rede de drenagem, a partir do processamento de um MDE. Os critérios foram desenvolvidos a partir da análise de 28 bacias em diferentes regiões do Brasil, onde o valor da melhor área de drenagem limite foi estimado com base na comparação entre a rede de drenagem derivada do MDE e as nascentes identificadas em imagens de satélite de alta resolução. Nas mesmas regiões foram obtidos dados de características geológicas, declividade média, precipitação média anual e vazões. Como resultado foram identificadas relações gerais para o valor da área de drenagem mínima (ou limiar de área de drenagem) em função do tipo de geologia (porosa ou fissural), declividade média da bacia e relação Q90/Q50, de tal forma que os valores determinados podem servir como fundamento inicial para definição da área limite para início da rede de drenagem. Além disso, verificou-se que o uso de um único valor de área mínima para bacias com características físicas variadas pode ser inapropriado. Dessa forma foi sugerido uma metodologia para a delimitação da rede de drenagem para áreas compostas por regiões físicas distintas. Espera-se que este método seja utilizado como uma função de geoprocessamento para bacias heterogêneas.

This paper presents an exploratory study of the relationship between the minimum drainage area necessary for the best representation of head-waters obtained from processing Digital Elevation Models (DEMs) and the different physical characteristics of watersheds. Physical information was calculated from maps and flow data, and the value of the best minimum drainage area was estimated based on the comparison of the DEM derived drainage to headwaters identified in satellite images and aerial photos. As a result, relationships were identified for the general value of the minimum drainage area depending on the type of geology (porous or hard rock), average slope of the basin and Q90/Q50 relationship. It is expected that these values can be used as indicators for simple definition of this parameter. Another important result of this study involves the inappropriate use of a single value of minimum drainage area in basins with varying physical characteristics, where a method is suggested (including the algorithm) for the delimitation of the drainage network of areas composed of regions with various physical characteristics. This method is expected to be used as a function for geoprocessing heterogeneous basins.