Calibração e validação da equação universal de perda de solos modificada (MUSLE) utilizando dados hidrossedimentológicos locais

Silva, Celina Rubiano da; Chaves, Henrique Marinho Leite; Camelo, Ana Paula

doi:10.1590/s0100-06832011000400037

Cited by 4 publications

(9 citation statements)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Inicialmente ao desenvolver a MUSLE, Williams (1975) O valor do coeficiente b permanece 0,56 (Silva et al, 2011).…”

Section: Coeficientes De Localização (A E B)unclassified

“…Baseado em três metodologias: Avanzi et al (2008), Silva et al (2011) e o método dos mínimos quadrados, o objetivo deste trabalho foi avaliar os coeficientes originais, de forma a calibrar e validar o modelo matemático MUSLE para a microbacia hidrográfica do rio Caiabi, verificando a influência dos valores das variáveis nos resultados, por meio de dados da produção de sedimentos obtidos nas medições a campo.…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Avaliação das Perdas de Solo pela MUSLE na Microbacia do rio Caiabi

Sirqueira

Almeida

Souza

et al. 2022

Rev. Bras. Geog. Fis.

View full text Add to dashboard Cite

O desenvolvimento da região Centro-Oeste do Brasil aconteceu de forma rápida e expressiva, integrando a região à economia nacional e internacional, passando a ser considerada a principal região geradora de produtos agropecuários exportáveis. Como todo processo de produção tende a causar impactos ambientais, estes sistemas tendem a aumentar a erosão natural do solo e consequente sedimentação em rios. Para verificar esses impactos e possibilitar o planejamento de medidas mitigadoras, é importante o estudo hidrossedimentológico de bacias hidrográficas, pois servem como base de dados para ajustar modelos que possam auxiliar na predição de cenários de acordo com uso e ocupação do solo, bem como o regime da disponibilidade hídrica. Desta forma objetivou-se avaliar a produção de sedimentos na microbacia hidrográfica do rio Caiabi, localizada nas cidades de Sinop e Vera, região Norte do estado do Mato Grosso, por meio do ajuste e análise da MUSLE. Ao verificar uma superestimação da produção de sedimentos utilizando os coeficientes de localização originais do modelo matemático MUSLE, fez-se necessário a calibração e a validação do modelo. Por meio de dados de curva-chave sólida obtidos por medições a campo, e utilizando-se três metodologias diferentes de ajuste do modelo, bem como três arranjos de dados para calibração e validação, obteve-se novos valores para a e b. Os testes estatísticos identificaram que o método dos mínimos quadrados apresentou os melhores valores de NSE para todos os arranjos utilizados, acima de 0,80, e o melhor conjunto de valores para os índices estatísticos utilizados (NSE, MAE, RMSE, R2, PBIAS) foi o método dos mínimos quadrados utilizando um arranjo de 50% dos dados tanto para calibração como 50% de dados para validação, apresentando coeficientes de localização 0,0044 e 0,8774, respectivamente para os coeficientes a e b.Palavras-chave: erosão; modelagem; curva-chave; coeficientes regionais. Evaluation of soil losses by MUSLE in a watershed in the Cerrado-Amazon ecotone A B S T R A C TThe development of the Center-West region of Brazil happened quickly and expressively, integrating the region to the national and international economy, becoming considered the main region that generates exportable agricultural products. As every production process tends to cause environmental impacts, these systems tend to increase the natural erosion of the soil and consequent sedimentation in rivers. In order to verify these impacts and enable the planning of mitigating measures, the hydrosedimentological study of hydrographic basins is important, as they serve as a database for adjusting models that can help in the prediction of scenarios according to land use and occupation, as well as the water availability regime. Thus, the objective was to evaluate the production of sediments in the hydrographic microbasin of the Caiabi River, located in the cities of Sinop and Vera, in the northern region of the state of Mato Grosso. When verifying an overestimation of sediment production using the original location coefficients of the MUSLE mathematical model, it was necessary to calibrate and validate the model. Using solid rating curve data obtained from field measurements, and using three different model fitting methodologies, as well as three data arrays for calibration and validation, new values were obtained for a and b. The statistical tests identified that the least squares method presented the best NSE values for all the arrangements used, above 0.80, and the best set of values for the statistical indices used (NSE, MAE, RMSE, R2, PBIAS) was the least squares method using an array of 50% of the data for both calibration and 50% of data for validation, showing location coefficients 0.0044 and 0.8774, respectively for coefficients a and bKeywords: erosion; modeling; rating curve; regional coefficients.

show abstract

“…Inicialmente ao desenvolver a MUSLE, Williams (1975) O valor do coeficiente b permanece 0,56 (Silva et al, 2011).…”

Section: Coeficientes De Localização (A E B)unclassified

Section: Introductionunclassified

Avaliação das Perdas de Solo pela MUSLE na Microbacia do rio Caiabi

Sirqueira

Almeida

Souza

et al. 2022

Rev. Bras. Geog. Fis.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…A MUSLE é um modelo empírico que substituiu o fator erosividade da chuva (usual na USLE) por um fator de escoamento. Este modelo requer a estimativa adequada de suas variáveis tal como a calibração de seus coeficientes para as condições locais (Sadeghi et al, 2007;Silva et al, 2011).…”

Section: Introductionunclassified

“…1) indicavam valores de 11,8 e 0,56 no Sistema Internacional; no entanto, tais coeficientes "a" e "b" podem variar em função das condições fisiográficas e hidrológicas das bacias (Sadeghi et al, 2007;Chaves, 2010;Silva et al, 2011). Odongo et al (2013) mostraram, estudando a sensibilidade dos parâmetros da MUSLE, que os fatores mais sensíveis do modelo foram os coeficientes "a" e "b" contribuindo com cerca de 66% da variabilidade da produção de sedimentos.…”

Section: Introductionunclassified

“…Odongo et al (2013) mostraram, estudando a sensibilidade dos parâmetros da MUSLE, que os fatores mais sensíveis do modelo foram os coeficientes "a" e "b" contribuindo com cerca de 66% da variabilidade da produção de sedimentos. Diversos estudos vêm apontando a necessidade de calibração dos coeficientes "a" e "b" da MUSLE para as condições locais (Avanzi et al, 2008;Paranhos & Paiva, 2008;Silva et al, 2011). Tanto para a USLE como para a MUSLE a determinação do fator topográfico LS na escala de bacia é uma grande limitação porém diversas equações vêm sendo apresentadas na literatura (Zhang et al, 2013).…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Determinação do fator de cobertura e dos coeficientes da MUSLE em microbacias no semiárido brasileiro

Santos

Andrade

Araujo

et al. 2014

Rev. bras. eng. agríc. ambient.

View full text Add to dashboard Cite

as coberturas de Caatinga Nativa, Caatinga Raleada e Capim (pós desmatamento e queima) no semiárido brasileiro. Os dados foram coletados no período de 2009 a 2012. A avaliação dos ajustes do modelo foi realizada pelo coeficiente de Nash-Sutcliffe, índice de Willmott (id) e índice de confiança ou desempenho (c). Para determinação dos fatores C foram usados dados de parcela de erosão (20 m 2 ) empregandose 50% dos dados na calibração e os demais na validação. Já para calibração e validação dos coeficientes "a" e "b" da MUSLE, foram usados dados obtidos na escala de microbacia (1,15 a 2,8 ha). O maior valor do fator C foi registrado na Caatinga Nativa (0,0167), seguido pelo uso do Capim com 0,0084 e o menor valor para a Caatinga Raleada (0,0067). Os resultados indicam que os valores dos fatores C e os coeficientes de ajuste "a" e "b" da MUSLE, para as coberturas estudadas, se apresentaram apropriados e recomendados de acordo com os índices estatísticos empregados podendo ser utilizados como base para microbacias semelhantes não monitoradas.Determination of the cover factor and the MUSLE coefficients in watersheds in the Brazilian semiarid region A B S T R A C TThe aim of the present study was to calibrate and to validate the C factor of Universal Soil Loss Equation and the coefficients of the Modified Universal Soil Loss Equation for land covers of native 'Caatinga' , thinned 'Caatinga' and grass (after deforestation and burning) in Brazilian semiarid region. Data were collected in the period [2009][2010][2011][2012]. To evaluate the model performance, Nash-Sutcliffe statistical coefficient was determined, as well as the Willmott index (id) and confidence index (c). For determination of the C factor, data from erosion plots of a 20 m 2 were analysed, employing 50% for calibration and the other half for validation. For calibration and validation of the coefficients "a" and "b" of MUSLE, data obtained from watersheds (1.15 to 2.8 ha) were used. The largest value of C was recorded for native 'Caatinga' area (0.0167), followed by grass with 0.0084 and the lowest value of C (0.0067) was determined for the thinned 'Caatinga' . The results showed that the adjusted values of the C factor and the coefficients "a" and "b" of the MUSLE were appropriate and recommended according to the statistical analysis, and it can be used to simulate similar ungauged watersheds. Palavras-chave:perdas de solo erosão caatinga

show abstract

Discretization approach for large-scale sediment modeling: calibration strategies based on hydro-sediment variability at a range of spatial scales

Rossoni

Fan

2023

RBRH

View full text Add to dashboard Cite

The lack of observed data and calibration strategies, scale variability, and difficulties in representing heterogeneity of sediment-processes contribute to the usual challenges in achieving satisfactory results in hydro-sedimentological modeling, particularly when using the MUSLE equation for large-scale applications. As a consequence, we investigated five major topics: (1) a sediment-process-based parameterization technique (Hydro-sedimentological Response Unit map - HRUSed); (2) the quality of hydrological modeling with different process-focused parameterizations; (3) a calibration strategy based on the sediment discretization approach for hydro-sedimentological modeling; (4) the use of suspended sediment concentration (SSC) versus suspended sediment discharge (SSD) data for calibration; and (5) trade-offs between increasing the spatial resolution of a large-scale model and using the proposed HRUSed discretization. The current study demonstrated (1) the HRUSed map for South America and (2) a similar performance of large-scale hydrological modeling using a hydrological or hydro-sedimentological discretization approach. (3) The HRUSed discretization approach produced better hydro-sedimentological modeling results. (4) We improved the model’s performance for HRUSed (SSC and SSD results) and for HRU (Hydrological Response Unit map) only for SSD results. (5) Only more detailed spatial discretization has failed to improve process representation. However, increased spatial discretization with a process-parameterization approach focused on hydro-sedimentological dynamics improved model performance.

show abstract

Calibração e validação da equação universal de perda de solos modificada (MUSLE) utilizando dados hidrossedimentológicos locais

Abstract: (1) Recebido para publicação em 16 de dezembro de 2010 e aprovado em 30 de maio de 2011.

Cited by 4 publications

References 13 publications

Avaliação das Perdas de Solo pela MUSLE na Microbacia do rio Caiabi

Avaliação das Perdas de Solo pela MUSLE na Microbacia do rio Caiabi

Determinação do fator de cobertura e dos coeficientes da MUSLE em microbacias no semiárido brasileiro

Discretization approach for large-scale sediment modeling: calibration strategies based on hydro-sediment variability at a range of spatial scales

Contact Info

Product

Resources

About