Debris flow susceptibility from landscape descriptors

Abstract

A demanda por ações de prevenção a desastres no Brasil é crescente e vagarosamente preenchida. Metodologias complexas que requerem grande disponibilidade de dados são bastante onerosas e inviáveis em escala nacional. Assim, o presente trabalho propõe uma metodologia para análise de suscetibilidade a fluxo de detritos utilizando descritores da paisagem. Os descritores utilizados são ferramentas da plataforma TauDEM, Avalanche Runout e Distance Down. Três parâmetros são necessários, o ângulo de alcance, definido como critério de parada, um limiar de proporção, para controlar a dispersão do fluxo, e a altura de material do fluxo considerada no entorno do canal de drenagem. O modelo resultou em uma taxa de 94% de verdadeiros positivos a partir da reconstrução de um fluxo de detritos ocorrido na bacia do arroio Jaguar, em Alto Feliz-RS, com a utilização de um MDT de 2,5 metros de resolução. Ainda, com os parâmetros calibrados foi gerado um mapa de suscetibilidade a fluxos de detritos para a bacia do arroio Jaguar e comparado à carta de suscetibilidade a corridas de massa da CPRM. O modelo proposto é considerado promissor especialmente para aplicação em estudos preliminares e locais com pouco recurso e baixa disponibilidade de dados.

The demand for disaster prevention actions in Brazil is growing, but slowly being filled. The use of complex methodologies that require a large amount of data is unfeasible on a national scale, besides being quite expensive. In this view, the present work proposes a new methodology for analyzing debris flow susceptible areas, based on landscape descriptors. The landscape descriptors used are from TauDEM platform, by combination of Avalanche Runout and Distance Down tools. Three parameters are required by the tools, the angle of reach, defined as a stopping criterion, a threshold of proportion, to control the flow dispersion, and the material flow height. The model resulted in a true positive rate of 94%, from the reconstruction of a debris flow that occurred in the Jaguar stream basin, in Alto Feliz, RS, using a DTM of 2.5 meters resolution. Furthermore a debris flows susceptibility map in the Jaguar stream basin was generated and compared with the debris flow high susceptibility areas designated by the CPRM in the municipality. The proposed model is considered promising especially for preliminary applications for places with low resources and data availability.