Mapeamento e classificação de áreas úmidas usando topographic wetness index (twi) a partir de modelos digitais de elevação, na bacia hidrográfica do rio gravataí - Rio Grande do sul, Brasil - HAL Accéder directement au contenu
Article dans une revue Revista Brasileira de Geomorfologia Année : 2020

Mapeamento e classificação de áreas úmidas usando topographic wetness index (twi) a partir de modelos digitais de elevação, na bacia hidrográfica do rio gravataí - Rio Grande do sul, Brasil

Résumé

Wetlands (WT) cover approximately 6% of the surface of the Earth, are productive ecosystems important in the global carbon cycle, climate regulation and nutrient cycling. Despite this importance, they historically suffer negative impacts (e.g. conversion to urban or agricultural areas). Digital Elevation Models (DEMs) can be useful in hydrological research to delineate catchment areas and identify drainage and fl ow patterns, particularly in fl atareas, where useful relief information to identify WT is diffi cult to obtain. In addition, depressions in a DEM may be WT characteristic of the landscape. This work aims to compare the Topographic Wetness Index (TWI) obtained from four DEMs (Alos Palsar I DEM-12.5 m; Aster GDEM-30 m; SRTM-30 m; SRTM-90 m) in order to map and classify WT in a hydrographic basin located in Rio Grande do Sul state (Brazil). A total of 4,000 WT samples (fl oodplain, marshes, grasslands, depressions, rice fi elds) and 4,000 non-WT samples (terra fi rme fi elds and forests) were collected from landscape compartments associated with Holocene system, peat, fl oodplain, and alluvial and fl uvial channel deposits. TWI values were extracted for each sample in the four DEMs. Classifi cation of the samples to defi ne a threshold was based on the Clas sifi cation and Regression Trees (CART) method. The results show that the TWIs extracted from the DEMs Aster GDEM- 30 m and SRTM-30 m presented the highest accuracies to delimit the WT (71.9% and 75.1%, respectively). These DEMs were the most effi cient in the spatial relationshipwith the occurrence of hydromorphic soils in the Banhado Grande system. These results are confirmed comparing both DEMs with geological spatial units, relative to environments of lagoon, fl uvial and paludial deposits in the study area. The TWI produced from the highest spatial-resolution DEM (Alos Palsar I) presented greater detail of the drainage channels associated with irrigated rice production; however, it did not precisely delimit the diff erent spatial units characteristic of WT. The study concludes that the TWI extracted from the DEMs Aster GDEM-30 m and SRTM-30 m can be applied with 70+% precision to WT mapping in similar topographical areas.
Áreas Úmidas (AUs) estão entre os ecossistemas mais produtivos do mundo, cobrindo aproximadamente 6% da superfície terrestre. Estes ambientes desempenham um papel importante no ciclo global de carbono, regulação climática e ciclagem de nutrientes. Apesar dessa importância, as AUs vêm historicamente sofrendo impactos negativos, como a conversão para áreas agrícolas e urbanas. Deste modo, este trabalho tem por objetivo analisar quatro Modelos Digitais de Elevação (MDEs) para mapear AUs numa bacia hidrográfica do Rio Grande do Sul, a partir de mineração de dados. Foram obtidos 4.000 pontos amostrais em áreas úmidas e 4.000 em não úmidas, e aplicado o Topographic Wetness Index (TWI) nos MDEs. Os resultados mostram que o TWI Aster GDEM 30 m apresentou a melhor delimitação das AUs, se comparado aos pontos amostrais e aos compartimentos dos ambientes de sedimentação lagunar, fluvial e paludial. No TWI Alos Palsar I, o maior detalhamento ocorreu para o reconhecimento de canais de drenagem associados à agricultura do arroz irrigado. Conclui-se que o Aster GDEM pode ser recomendado para o mapeamento de AUs em áreas de topografia semelhante, com acurácia de até 71,9%. O SRTM 90 m, apresentou acurácia de 65%, mais indicado para mapear AUs regionais.

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Géographie
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halshs-02960563, version 1 (07-10-2020)

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Citer

Laurindo Antonio Guasselli, João Paulo Delapasse Simioni, François Laurent. Mapeamento e classificação de áreas úmidas usando topographic wetness index (twi) a partir de modelos digitais de elevação, na bacia hidrográfica do rio gravataí - Rio Grande do sul, Brasil. Revista Brasileira de Geomorfologia, 2020, 21 (3), ⟨10.20502/rbg.v21i3.1714⟩. ⟨halshs-02960563⟩
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Dernière date de mise à jour le 05/05/2024
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