Integração de modelos espaciais e temporais para predições de níveis freáticos extremos

Abstract

Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar cenários de níveis freáticos extremos, em bacia hidrográfica, por meio de métodos de análise espacial de dados geográficos. Avaliou-se a dinâmica espaço-temporal dos recursos hídricos subterrâneos em área de afloramento do Sistema Aquífero Guarani. As alturas do lençol freático foram estimadas por meio do monitoramento de níveis em 23 piezômetros e da modelagem das séries temporais disponíveis de abril de 2004 a abril de 2011. Para a geração de cenários espaciais, foram utilizadas técnicas geoestatísticas que incorporaram informações auxiliares relativas a padrões geomorfológicos da bacia, por meio de modelo digital de terreno. Esse procedimento melhorou as estimativas, em razão da alta correlação entre altura do lençol e elevação, e agregou sentido físico às predições. Os cenários apresentaram diferenças quanto aos níveis considerados extremos -muito profundos ou muito superficiais -e podem subsidiar o planejamento, o uso eficiente da água e a gestão sustentável dos recursos hídricos na bacia.Termos para indexação: água subterrânea, geoestatística, geoinformação, gestão de recursos hídricos, incertezas, modelo digital de terreno. Integration of spatial and temporal models to predict extreme water table depthsAbstract -The objective of this work was to evaluate extreme water table depths in a watershed, using methods for geographical spatial data analysis. Groundwater spatio-temporal dynamics was evaluated in an outcrop of the Guarani Aquifer System. Water table depths were estimated from monitoring of water levels in 23 piezometers and time series modeling available from April 2004 to April 2011. For generation of spatial scenarios, geostatistical techniques were used, which incorporated into the prediction ancillary information related to the geomorphological patterns of the watershed, using a digital elevation model. This procedure improved estimates, due to the high correlation between water levels and elevation, and aggregated physical sense to predictions. The scenarios showed differences regarding the extreme levels -too deep or too shallow ones -and can subsidize water planning, efficient water use, and sustainable water management in the watershed.

Mapeamento das características dinâmicas do nível freático do Sistema Aquífero Bauru como instrumento de gestão de recursos hídricos

“…Von Asmuth et al (2008) apontam outros processos que podem influenciar a dinâmica dos níveis freáticos e que podem ser incluídos em análises sobre a dinâmica do sistema hidrogeológico, como escoamento de base, bombeamentos, vegetação, clima, barragens. A análise espacial aplicada à análise de bacias hidrográficas em escala local ou regional também pode ser aliada dos gestores, bem como os mapas gerados podem se servir de instrumentos para uso da água e políticas públicas quanto à capacidade suporte de áreas para atividades (Manzione et al, 2012).…”

“…Peterson e Western (2014) utilizaram modelos mais complexos de séries temporais para capturar comportamentos não lineares da drenagem do solo e Hocking e Kelly (2016), por sua vez, calcularam o tempo de resposta da recarga em aquíferos livres a partir da precipitação incidente. A análise de séries temporais, associada à análise espacial de dados geográficos, permite acessar as dimensões temporais espacial da variabilidade do fenômeno em estudo, nomeadamente oscilações dos níveis freáticos (Manzione et al, 2012).…”

Analyses of Water Table Depths Variations in an Outcrop Area of the Guarani Aquifer System in Brotas/Sp-Brazil

“…Meanwhile, there is data available and knowledge that can the used in a statistical model to provide useful information for local authorities. The use and integration of different statistical approaches in the investigation of groundwater changes sometimes is simpler than complex mechanistic models, and produce reliable information about water table characteristics (MANZIONE; MARCUZZO;WENDLAND, 2012;VON ASMUTH, 2012).…”

Pesquisa, desenvolvimento e inovações geoespaciais para a agropecuária

“…Diferentes interpoladores geoestatísticos, modelos e métodos de classificação permitiram gerar resultados e análises sobre o meio físico, tais como a topografia, erosão, atributos químicos, físicos e tipos de solo (Grego et al, 2012;Miqueloni et al, 2012;Pinheiro et al, 2012;Santi at al., 2012;Sarmento et al, 2012;Valladares et al, 2012;Weber & Fontana et al, 2012). Esses métodos também foram aplicados para análises sobre os recursos hídricos, como evapotranspiração, precipitação, balanço hídrico e bacias hidrográficas (Andrade et al, 2012;Carvalho et al, 2012;Facco et al, 2012;Manzione et al, 2012;Oliveira et al, 2012;Silva et al, 2012). O mapeamento digital das características do solo e da água é fator essencial para o ordenamento territorial e o zoneamento das atividades agropecuárias e representa, ainda, uma fronteira do conhecimento nas ciências agrárias.…”