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http://hdl.handle.net/1843/54923| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Análise do emprego de medidas de informação para caracterização espaço-temporal das relações de dependência chuva-vazão |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis of the use of information measures to characterize spatial-temporal dependece of rainfall-streamflow relationship |
| Autor(es): | Thiago Toussaint Marcelino Moreira |
| primer Tutor: | Francisco Eustáquio Oliveira e Silva |
| primer miembro del tribunal : | Wilson dos Santos Fernandes |
| Segundo miembro del tribunal: | Carlos Henrique Ribeiro Lima |
| Resumen: | Bacias hidrográficas, de forma simplificada, podem ser interpretadas como sistemas que transformam a chuva incidente em vazão por meio de processos interatuantes. Em última análise, as séries de vazões configuram o produto dessas interações que processam a chuva dentro do sistema. As características espaço-temporais das séries de input e dessas interações físicas controlam a relação de dependência entre chuva e vazão. A informação transferida do input ao output é condicionada por atributos físicos e pela constante alteração da paisagem. Esses fatores, associados a flutuações no tempo e no clima, resumem a complexidade em representá-la. Há tempos hidrólogos buscam caracterizá-la com vistas a sua extrapolação e a compreensão dessa relação, sua complexidade e variabilidade espaço-temporal que, em princípio, pode ocorrer por meio da caracterização da informação presente nas séries de chuva e que é efetivamente transmitida/transformada em vazão. No presente estudo essa relação de dependência foi analisada por meio da Teoria da Informação a partir de dois estudos de caso no Brasil. No primeiro buscou-se caracterizar a variação nessa relação promovida por alterações antrópicas ocorridas numa bacia hidrográfica inserida numa região de intenso desenvolvimento agrícola (MATOPIBA). No segundo, a dinâmica da dependência foi avaliada com ênfase nos extremos de variação observados no regime hidrológico numa bacia Amazônica (rio Acre), tendo em vista a importância desse bioma para manutenção da dinâmica do clima. A variação das medidas de informação permitiu evidenciar as alterações na dinâmica dos processos hidrológicos no caso da região de MATOPIBA. Na bacia do rio Acre o padrão conflitante de variação espacial exibido por essas medidas durante os períodos de cheia e seca analisados não permite reconhecer alterações nessas dinâmicas e que, a princípio, a extensão das séries e a complexidade do sistema justificam esse comportamento. O estudo levanta evidências acerca da hipótese de que a quantificação da informação contida nas séries temporais e a análise de sua transferência possa ser utilizada para identificação dos principais processos hidrológicos atuantes na bacia, configurando uma abordagem promissora auxiliar à construção e validação de estruturas conceituais adequadas à modelagem hidrológica. |
| Abstract: | Watersheds, in a simplified way, can be interpreted as systems that transform incident rain into flow through interacting processes. Ultimately, the flow series configures the product of these interactions that process rainfall within the system. The spatial-temporal characteristics of the input series and these physical interactions control the dependency relationship between rainfall and flow. The information transferred from input to output is conditioned by physical attributes and the constantly landscape changing. These factors, associated with fluctuations in time and climate, summarize the complexity of representing it. For some time, hydrologists have sought to characterize it with a view to its extrapolation and understanding of this relationship, its complexity and spatial-temporal variability that, in principle, can occur through the characterization of the information present in the rain series and which is effectively transmitted/transformed into streamflow. In the present study, this dependency relationship was analyzed using Information Theory based on two case studies in Brazil. In the first one, we sought to characterize the variation in this relationship promoted by anthropic changes that occurred in a hydrographic basin inserted in a region of intense agricultural development (MATOPIBA). In the second, the dynamics of dependence was evaluated with emphasis on the extremes of variation observed in the hydrological regime in an Amazon basin (River Acre), in view of the importance of this biome for maintaining the dynamics of the climate. The variation of the information measures made it possible to highlight the changes in the dynamics of hydrological processes in the case of the MATOPIBA region. In the Acre river basin, the conflicting pattern of spatial variation exhibited by these measurements during the analyzed flood and dry periods does not allow us to recognize changes in these dynamics and that the extension of the series and the complexity of the system justify this behavior. The study shows evidence about the hypothesis that the quantification of the information contained in the time series and the analysis of its transference can be used to identify the main hydrological processes acting in the basin, configuring a promising approach to support the construction and validation of adequate conceptual structures for hydrological models. |
| Asunto: | Engenharia sanitária Recursos hídricos - Desenvolvimento Teoria da informação Entropia Hidrologia |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Institución: | UFMG |
| Departamento: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL |
| Curso: | Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/54923 |
| Fecha del documento: | 26-ago-2022 |
| Aparece en las colecciones: | Dissertações de Mestrado |
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