Publicação: Análise da alteração do escoamento superficial pela tendência de evolução do uso e ocupação do solo usando Cadeia de Markov e análise espacial para Bacia do Córrego de São Pedro, Uberlândia/MG
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Resumo
A bacia de São Pedro em Uberlândia - MG é um local com predominância de setores comerciais e residenciais, além de possuir uma via de importante acesso às outras regiões do município. A bacia hidrográfica, no entanto, possui um histórico expressivo de inundações, que mostram danos significativos diretos e indiretos à sociedade. Saber como a vazão do escoamento superficial irá progredir durante os anos, caracteriza-se como uma importante informação para os órgãos públicos, e configura como medidas não estruturais, e preventivas para futuros projetos de drenagem urbana. Neste contexto o objetivo deste trabalho é a aplicação do processo estocástico Cadeia de Markov para simular diferentes cenários de evolução do uso e ocupação da bacia urbana do São Pedro em Uberlândia. Para tanto, foram realizadas classificações por segmentação de imagens da bacia para os anos de 1998, 2008 e 2018 em imagens da série Landsat para se determinar a expansão da mancha urbana na bacia e identificar os eixos de propagação. Com a cadeia de Markov foram previstos os mapas de uso e ocupação para os decênios 2028, 2038, 2048 e 2058. Os resultados foram utilizados para modelagem hidráulica e hidrológica com a adoção do método de distribuição por blocos alternados, e a criação de um hidrograma de projeto pelo Método Santa Bárbara. Os resultados apontam que o uso da Cadeia de Markov permite uma análise de tendência de crescimento, estimando o sentido e a quantidade de áreas de expansão urbana na bacia Hidrográfica de São Pedro em cenários futuros de uso e ocupação do solo.
Abstract
The São Pedro watershed in Uberlândia - MG is a place with a predominance of commercial and residential sectors, in addition to having an important access road to other regions of the municipality. The watershed, however, has a significant history of flooding, which shows significant direct and indirect damage to society. Knowing how the flow of runoff will progress over the years is characterized as important information for public management and is configured as non-structural and preventive measures for future urban drainage projects. In this context the objective of this research is the application of the Markov Chain stochastic process to simulate different scenarios of evolution of the land use and occupation of the urban basin of São Pedro in Uberlândia-MG. For this purpose, the image classifications were carried out by segmenting method of the basin for the years 1998, 2008 and 2018 in images from the Landsat series to determine the expansion of the urban spot in the basin and to identify the propagation directions. With the Markov Chain, land use and occupation maps were predicted for the 2028, 2038, 2048 and 2058 decades. The results were used for hydraulic and hydrological modeling with the adoption of the alternate block distribution method, and the development of a hydrograph by the Santa Barbara Method. The results show that using the Markov Chain allows an analysis of the growth trend, estimating the direction and the amount of urban expansion areas in the São Pedro Hydrographic Basin in future land use and occupation scenarios.
Palavras-chave
SIG, Análise Espacial, Método Santa-Bárbara, Classificação de imagens, Escoamento Superficial, Análises preditivas, GIS, Spatial Analysis, Flooding, Image Classification, Makov Chain, Predictive Analytics
Citação
BORGES, Murilo Pereira. Análise da alteração do escoamento superficial pela tendência de evolução do uso e ocupação do solo usando Cadeia de Markov e análise espacial para Bacia do Córrego de São Pedro, Uberlândia/MG. 2020. 174 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.3617.
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