Desenvolvimento de uma aplicação SIG no apoio à gestão da rega: o caso de estud...

• Author(s): Mendes, Pedro Godinho
• Date: 2013
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/9876
• Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
• Subject(s): SIG; Necessidades de rega; Modelos de simulação; Alterações climáticas; Análise espacial; Teses de mestrado - 2013
• Document Type: Master Thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Catita, Cristina Maria Sousa, 1971-; Rolim, João

Description

Trabalho de projecto de mestrado em Sistemas de Informação Geográfica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2013 Para elaborar estudos sobre os impactos das alterações climáticas nas necessidades hídricas das culturas é necessário usar cenários de alterações climáticas produzidos por modelos climáticos regionais, que estão distribuídos no espaço e tem uma longa série de dados (e.g. 30 anos) relativamente a diversas variáveis climáticas. É também necessário ter em conta dados meteorológicos observados obtidos em redes de estações meteorológicas, para caracterizar o cenário de base e corrigir os dados dos modelos climáticos. Assim, tem-se que controlar grandes quantidades de dados espacialmente distribuídos sendo necessário a criação de um SIG para gestão dos mesmos. Com este objectivo, foi desenvolvida uma aplicação SIG, usando o software ArcGIS, contendo dados georreferenciados relativamente aos solos, culturas e clima (dados climáticos observados de estações meteorológicas e cenários de alterações climáticas). Os modelos climáticos regionais considerados foram: HadRM3P (cenários A2 e B2) com uma resolução espacial de 50km, HIRHAMh (cenário A2) com uma resolução espacial de 25km e HIRHAMhh (cenário A2) com uma resolução espacial de 12km. Os dados dos modelos climáticos são relativos ao período de 2071-2100 e foram obtidos através do projecto PRUDENCE. Foi considerada a rede de estações meteorológicas SAGRA situadas no região do Alentejo, Portugal, para fornecer os dados observados. Dentro deste SIG foi desenvolvida uma aplicação em Visual Basic for Applications (VBA) com dois objectivos principais: i) permitir fazer a análise espacial dos cenários de alterações climáticas e a produção automática de mapas para as principais variáveis; ii) ser uma plataforma de integração para os modelos de simulação da rega permitindo a quantificação das necessidades de águas das culturas a um nível regional. Esta aplicação opera sobre uma grande quantidade de ficheiros de texto que contêm os dados meteorológicos (incluindo os dados dos modelos climáticos regionais e os dados das estações meteorológicas) e executa a interpolação espacial para uma nova grelha com uma resolução espacial de 10km. Baseado nesta nova grelha, a aplicação corre o modelo de cálculo das necessidades hídricas das culturas para cada ponto, calculando a necessidades de rega das culturas para os cenários de alterações climáticas considerados, produzindo mapas dessas necessidades. Este SIG foi implementado para a região do Alentejo, Portugal, permitindo a avaliação dos impactos das alterações climáticas nas necessidades de rega das culturas a um nível regional. Como produto final foi produzido um conjunto de mapas para as principais variáveis de interesse na rega. To perform climate change impacts studies on the crops irrigation requirements is necessary to use climate change scenarios data produced by regional climate models, which are distributed in space and have long data series (e.g. 30 years) relative to several climatic variables. It is also necessary to take into account observed meteorological data recorded in weather stations networks, to characterize the baseline scenario and to correct the bias of the climate models data. Thus, we have to handle large amounts of spatial distributed data being necessary to create a GIS to perform data management. With this goal was developed a GIS application, using the ArcGIS software, containing georeferenced data relative to soils, crops and climate (observed climate data from weather stations and climate change scenarios). The regional climate models considered were: HadRM3P (scenarios A2 and B2) with a spatial resolution of 50 km, HIRHAMh (scenario A2) with a resolution of 25 km and HIRHAMhh (scenario A2) with a spatial resolution of 12 km. The climate models data are relative to the 2071-2100 period and were obtained from the PRUDENCE project. Was considered the SAGRA weather stations network located in the Alentejo region in Portugal to provide the observed data. Inside this GIS was developed one software application in Visual Basic for Applications (VBA) with two main objectives: i) allowing to perform the spatial analysis of the climate change scenarios data and the automatic production of maps for the main climatic variables ii) to be an integration platform for the irrigation simulation models allowing the quantification of crop water requirements on a regional scale. This software operates over the several text files containing the meteorological data (including the RCM models output and the weather stations data) and performs the spatial interpolation for a new grid of points with a 10 km spatial resolution. Based on this new grid this software runs the crop water requirements model, for each point, calculating the crop water requirements for the several climate change scenarios considered, producing maps of the crop water requirements. This GIS was implemented for the Alentejo region, Portugal, enabling the assessment of the climate change impacts over the crop irrigation requirements at a regional level. As final product were produced a set of maps for the main variables of interest in irrigation.