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.

Novas implementações: Simulação em um ambiente comum Breve Histórico Conceitualmente incompatíveis. Utilização:Pré-processamento de dados e Banco de dados Utilização do SIG como ambiente de trabalho - GUI SIG Livre Interoperabilidade Novas implementações: POO; AOS; Web Services. SIG estendido Simulação em um ambiente comum Simulação Dinâmica Fedra(2006) Albed et al. (2005) Santos et al. (2006) Almeida(2006) Chang et al. (2005) 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)

Sistematização Critérios estabelecidos: Relacionamento entre os dados Modificação no Código Fonte Grau de Complexidade

Relacionamento entre os dados Banco de dados SIG Modelo Hidrológico Ferramenta Integração com compartilhamento de dados Integração sem compartilhamento de dados

Sistematização Critérios estabelecidos: Relacionamento entre os dados Modificação no Código Fonte Grau de Complexidade

Modificação no código fonte Integração Externa

Modificação no código fonte Integração Interna SIG no Modelo Modelo SIG

Modificação no código fonte Integração Interna Modelo no SIG SIG Modelo SIG Modelo Acoplado Conectado

Sistematização Critérios estabelecidos: Relacionamento entre os dados Modificação no Código Fonte Grau de Complexidade

Grau de Complexidade Integração Básica Integração Avançada

Sistematização das Abordagens Critério Classificação Sub-classificação 1 Sub-classificação 2 Relacionamento de Dados Com compartilhamento Sem compartilhamento Modificação no código fonte Integração externa Integração Interna Modelo 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 Hidrologia SathyaKumar & Farell-Poe (1995) GRASS -WATERSHED Qualidade de água e transporte de contaminantes Osmond et al.( 1997) 3DFEMWATER/ 3DLEWASTE ArcCAD/ ArcView Modelagem ambiental e transporte de contaminantes Anderson (1998) HEC-1 Modelagem do escoamento Chang et al. (2000) SWAT GRASS Rosenthal et al. (1995) MATLAB Qualidade da superfície da água Masrili-Libelli et al. (2001) MIKE SHE Hidrologia da bacia/ Qualidade da água IIMSc Borah and Bera (2004) SWMM Hidrologia e hidráulica pluvial Huber & Dickinson (1988) MIKE BASINS CC IIMSe IA Jha & Das Gupta (2003) HSPF, QUAL2E USEPA BASINS sistema de modelagem 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 Hidrologia e hidráulica pluvial Huber & Dickinson (1988) MIKE BASINS CC IIMSe IA Jha & Das Gupta (2003) HSPF, QUAL2E USEPA BASINS sistema de modelagem Whittemore and Beebe (2000) MODFLOW Água Subterrânea Tsou & Whittemore (2001) GLEAMS Arc/CAD Água subterrânea e poluição difusa De Paz & Ramos (2002) SCS runoff Model MapInfo Transporte de pesticida IE Li et al. (2002) IDOR2D Qualidade de água Tsanis e Boyle (2001) HEC-HMS ArcView 3.2 - HEC-GeoHMS Escoamento Superficial Al-Abed et al. (2005) Santos et al. (2006) QUAL2E e MODFLOW ArcGIS – GEO-MODSIM Qualidade de água/ Água Subterrânea Triana & Labadie (2007) SWBM ArcView 3.2 Balanço hídrico na Bacia 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