{"id":247,"date":"2015-12-04T15:23:46","date_gmt":"2015-12-04T17:23:46","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.ufpel.edu.br\/hidrologiaemodelagemhidrologica\/?page_id=247"},"modified":"2020-05-26T10:50:44","modified_gmt":"2020-05-26T13:50:44","slug":"arclash","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/wp.ufpel.edu.br\/hidrologiaemodelagemhidrologica\/arclash\/","title":{"rendered":"ArcLASH"},"content":{"rendered":"

\u00a0 \u00a0 \u00a01<\/strong>. LOCAL DE DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA<\/strong><\/span><\/p>\n

O programa denominado ArcLASH<\/em> foi desenvolvido no Laborat\u00f3rio de Hidrologia e Modelagem Hidrol\u00f3gica, vinculado ao curso de Engenharia H\u00eddrica e ao Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Recursos H\u00eddricos, do Centro de Desenvolvimento Tecnol\u00f3gico da Universidade Federal de Pelotas, na cidade de Pelotas, Rio Grande do Sul, em parceria com o Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o Recursos H\u00eddricos em Sistemas Agr\u00edcolas, do Departamento de Engenharia, da Universidade Federal de Lavras, Lavras \u2013 Minas Gerais.<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a02.<\/strong> LINGUAGEM DE PROGRAMA\u00c7\u00c3O EMPREGADA<\/strong><\/span><\/p>\n

Este programa foi desenvolvido, na forma de script, para ser executado atrav\u00e9s do ArcGIS, que \u00e9 um conjunto integrado de softwares para Sistemas de Informa\u00e7\u00f5es Geogr\u00e1ficas (SIG), o qual fornece uma s\u00e9rie de funcionalidades para a realiza\u00e7\u00e3o de an\u00e1lise, mapeamento e manipula\u00e7\u00e3o de dados geogr\u00e1ficos. Python foi a linguagem de programa\u00e7\u00e3o adotada para o desenvolvimento do programa ArcLASH<\/em>, utilizando especialmente a biblioteca arcpy<\/em>, que cont\u00e9m um conjunto de procedimentos de geoprocessamento destinados a aplica\u00e7\u00f5es no ambiente do ArcGIS.<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0 <\/strong>\u00a03.\u00a0CONFIGURA\u00c7\u00c3O M\u00cdNIMA PARA UTILIZA\u00c7\u00c3O DO PROGRAMA<\/strong><\/span><\/p>\n

Para fins de utiliza\u00e7\u00e3o do programa, se faz necess\u00e1rio um computador com algumas configura\u00e7\u00f5es m\u00ednimas, a saber: processador com velocidade de 2.2 GHz e mem\u00f3ria RAM de 2 GB. Al\u00e9m disso, o usu\u00e1rio tamb\u00e9m necessita de uma licen\u00e7a do SIG ArcGIS na vers\u00e3o 10.1 ou superior e a extens\u00e3o Spatial Analyst.<\/em><\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0 <\/strong>\u00a04.\u00a0OBJETIVO DO PROGRAMA<\/strong><\/span><\/p>\n

O modelo hidrol\u00f3gico \u201cLavras Simulation of Hydrology\u201d (LASH) foi desenvolvido no Departamento de Engenharia da Universidade Federal de Lavras em parceria com National Soil Erosion Research Laboratory (NSERL\/USDA) \u2013 Purdue University, EUA (Viola 2008; Beskow, 2009). O LASH \u00e9 um modelo hidrol\u00f3gico determin\u00edstico, semi-conceitual, distribu\u00eddo e de longo termo que simula algumas vari\u00e1veis hidrol\u00f3gicas, representativas de processos hidrol\u00f3gicos, dif\u00edceis de serem obtidos em bacias sem o monitoramento, tais como evapotranspira\u00e7\u00e3o, intercepta\u00e7\u00e3o, ascens\u00e3o capilar, armazenamento de \u00e1gua no solo, escoamento superficial direto, escoamento sub-superficial e escoamento de base. Este modelo j\u00e1 foi utilizado com sucesso em bacias hidrogr\u00e1ficas brasileiras de diferentes tamanhos (Mello et al., 2008; Beskow et al., 2011a; Beskow et al., 2011b; Viola et al., 2012a, Viola et al., 2012b; Beskow et al., 2013; Viola et al., 2014a; Viola et al., 2014b). A vers\u00e3o do modelo LASH aplicada nos estudos acima mencionados cumpriu fun\u00e7\u00f5es exclusivamente de pesquisa, portanto, o mesmo n\u00e3o est\u00e1 apropriado para aplica\u00e7\u00e3o de terceiros. Al\u00e9m disso, o mesmo n\u00e3o possui registro de propriedade intelectual.<\/span><\/p>\n

No intuito de permitir que o modelo LASH possa ser empregado por projetistas de diferentes \u00e1reas e com diferentes prop\u00f3sitos, a segunda vers\u00e3o do mesmo vem sendo desenvolvida por meio de projetos de pesquisa, em que diversas altera\u00e7\u00f5es e amplia\u00e7\u00f5es t\u00eam sido implementadas no intuito de tornar mais ampla e real\u00edstica a aplica\u00e7\u00e3o deste modelo. Neste contexto, uma das altera\u00e7\u00f5es \u00e9 o desenvolvimento de um m\u00f3dulo, designado como ArcLASH<\/em>, estruturado no ambiente do Sistema de Informa\u00e7\u00f5es Geogr\u00e1ficas (SIG) ArcGIS, com o prop\u00f3sito de auxiliar e automatizar o processamento da base de dados espaciais para utiliza\u00e7\u00e3o do modelo hidrol\u00f3gico LASH.<\/em><\/span><\/p>\n

O objetivo do ArcLASH<\/em> \u00e9 automatizar toda a prepara\u00e7\u00e3o do banco de dados geogr\u00e1fico (mapas) para ser usado no modelo hidrol\u00f3gico Lavras Simulation of Hydrology <\/em>(LASH), minimizando as chances dos usu\u00e1rios introduzirem erros na base de dados necess\u00e1ria para simula\u00e7\u00e3o hidrol\u00f3gica e facilitando a compila\u00e7\u00e3o do banco de dados. Para atingir este objetivo, o programa ArcLASH<\/em> foi desenvolvido de modo a executar, seguindo uma sequ\u00eancia l\u00f3gica, uma s\u00e9rie de opera\u00e7\u00f5es de geoprocessamento e de hidrologia e modelagem hidrol\u00f3gica, as quais s\u00e3o sumarizadas no fluxograma do programa, o qual se encontra em anexo.<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0 5. INTERFACE DO PROGRAMA E INFORMA\u00c7\u00d5ES DE ENTRADA<\/strong><\/span><\/p>\n

Ap\u00f3s a instala\u00e7\u00e3o, o programa \u00e9 acessado dentro do ambiente do SIG ArcGIS, atrav\u00e9s do \u201cArcToolBox\u201d, conforme ilustrado na Figura 1.<\/span><\/p>\n

\"Figura<\/a>

Figura 1 \u2013 Acesso do programa ArcLASH no SIG ArcGIS<\/span><\/p><\/div>\n

A Figura 1 ilustra a interface de comunica\u00e7\u00e3o entre o usu\u00e1rio e os algoritmos do ArcLASH<\/em>, bem como as informa\u00e7\u00f5es que o usu\u00e1rio deve inserir para executar o programa.<\/span><\/p>\n

O ArcLASH<\/em> possibilita que o usu\u00e1rio informe os mapas representando regi\u00f5es, n\u00e3o necessariamente id\u00eanticas em tamanho, e tamb\u00e9m com sistemas de coordenadas diferentes, pois o programa realiza todos os procedimentos necess\u00e1rios para processar os mapas dentro da mesma regi\u00e3o de interesse e com o mesmo sistema de coordenadas.<\/span><\/p>\n

Segue abaixo as informa\u00e7\u00f5es que o ArcLASH<\/em> demanda, sendo que para cada mapa, \u00e9 apresentado um exemplo ilustrativo considerando uma bacia hidrogr\u00e1fica da regi\u00e3o de Pelotas-RS:<\/span><\/p>\n

5.1) O mapa do modelo digital de eleva\u00e7\u00e3o (MDE) de uma dada regi\u00e3o que contemple no m\u00ednimo a bacia hidrogr\u00e1fica de interesse e um mapa contendo um ponto identificando espacialmente a se\u00e7\u00e3o de controle desta bacia hidrogr\u00e1fica;<\/span><\/p>\n

\"Figura<\/a>

Figura 2 \u2013 Entrada no ArcLASH do modelo digital de eleva\u00e7\u00e3o da regi\u00e3o e da se\u00e7\u00e3o de controle de interesse que, nesse caso, foi a Ponte Cordeiro de Farias, em Pelotas-RS.<\/span><\/p><\/div>\n

5.2) O mapa de solos de uma dada regi\u00e3o que contemple no m\u00ednimo a bacia hidrogr\u00e1fica de interesse, bem como a indica\u00e7\u00e3o de um atributo, dentre aqueles dispon\u00edveis no mapa de solo informado, o qual identifica as classes de solo;<\/span><\/p>\n

\"Figura<\/a>

Figura 3 \u2013 Entrada no ArcLASH de um mapa de solos considerando todo o estado do Rio Grande do Sul e a defini\u00e7\u00e3o do campo da tabela de atributos que identifica as classes de solos.<\/span><\/p><\/div>\n

5.3) O mapa de uso do solo de uma dada regi\u00e3o que contemple no m\u00ednimo a bacia hidrogr\u00e1fica de interesse, bem como a indica\u00e7\u00e3o de um atributo, dentre aqueles dispon\u00edveis para o mapa de uso do solo informado, o qual identifica as classes de uso do solo;<\/span><\/p>\n

\"Figura<\/a>

Figura 4 \u2013 Entrada no ArcLASH de um mapa de usos do solo considerando grande parte do estado do Rio Grande do Sul e a defini\u00e7\u00e3o do campo da tabela de atributos que identifica as classes de uso do solo.<\/span><\/p><\/div>\n

5.4) O mapa identificando espacialmente as esta\u00e7\u00f5es de monitoramento de chuva;<\/span><\/p>\n

\"Figura<\/a>

Figura 5 \u2013 Entrada no ArcLASH de um mapa contendo as esta\u00e7\u00f5es pluviom\u00e9tricas que ser\u00e3o empregadas na modelagem com o LASH.<\/span><\/p><\/div>\n

5.5) O mapa identificando espacialmente as esta\u00e7\u00f5es de monitoramento meteorol\u00f3gico;<\/span><\/p>\n

\"Figura<\/a>

Figura 6 \u2013 Entrada no ArcLASH de um mapa contendo as esta\u00e7\u00f5es meteorol\u00f3gicas que ser\u00e3o empregadas na modelagem com o LASH.<\/span><\/p><\/div>\n

Informa\u00e7\u00f5es complementares associadas aos dados de entrada, procedimentos empregados e dados de sa\u00edda, podem ser acessados no tutorial do programa, o qual \u00e9 armazenado na pasta onde o programa \u00e9 instalado no computador.<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a06<\/strong>. RESULTADOS GERADOS PELO PROGRAMA<\/strong><\/span><\/p>\n

O programa ArcLASH<\/em> realiza in\u00fameras opera\u00e7\u00f5es de geoprocessamento e de hidrologia, as quais resultam, em s\u00edntese, nos seguintes resultados finais, os quais s\u00e3o armazenados em duas pastas que o programa cria no local especificado pelo usu\u00e1rio (\u201cmaps\u201d e \u201catribute_table\u201d):<\/span><\/p>\n

6.1) Mapas em raster no formato ASCII<\/strong><\/span><\/p>\n

Segue abaixo os mapas gerados pelo programa, no formato ASCII, sendo que para cada um \u00e9 apresentado o resultado meramente ilustrativo com base em uma bacia hidrogr\u00e1fica da regi\u00e3o de Pelotas-RS:<\/span><\/p>\n