Aula prática Gestão e manejo de recursos hídricos e bacias hidrográficas

Aula prática Gestão e manejo de recursos hídricos e bacias hidrográficas

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ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

Gestão e Manejo de Recursos Hídricos e Bacias Hidrográficas

Unidade: U1_ BACIA_HIDROGRAFICA_ E_FUNDAMENTOS_DE_HIDROLOGIA
Aula:
A4__APROVEITAMENTO_DE_RECURSOS_HIDRICOS_E_BACIAS_HIDROGRÁFICAS_DO_BR
ASIL

OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Elaborar e analisar um hidrograma unitário a partir de dados fornecidos

SOLUÇÃO DIGITAL:

• Excel ou qualquer outro software capaz de elaborar gráfico
• Sugestão de software gratuito – mas você pode utilizar qualquer outro que prefira:
• LibreOffice: https://pt-br.libreoffice.org/baixe-ja/libreoffice-novo/ (necessita download)
• Google Sheets: https://docs.google.com/spreadsheets/ (em nuvem)
• Zoho Sheet: https://www.zoho.com/pt-br/sheet/ (em nuvem)

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Elaboração e análise de Hidrograma unitário

Atividade proposta: A partir de dados fornecidos pela atividade, utilizar software ou
aplicativo para elaboração de dois gráficos a partir de dados fornecidos pela atividade:
um hidrograma unitário e um gráfico de acumulação de chuva.
Após a elaboração, realizar a análise dos gráficos.

Procedimentos para a realização da atividade:

O hidrograma unitário é uma ferramenta fundamental na hidrologia que representa a resposta
de uma bacia hidrográfica a uma precipitação efetiva de intensidade e duração unitárias.
Especificamente, trata-se de um hidrograma de escoamento superficial direto em que a área
sob a curva corresponde a um volume unitário de escoamento superficial.
No eixo das abscissas deverá constar o tempo (em horas), enquanto no eixo das ordenadas a
vazão (em m³/s) e os dados demonstrados em um gráfico de linha.
Além do hidrograma, você deverá elaborar um gráfico que demonstre a acumulação de chuva
por tempo. No eixo das abscissas, deverá ser demonstrado o tempo (em horas) e no eixo das
ordenadas o acumulado de chuvas. Os dados deverão ser representados em gráfico de barras.
Os dados para a atividade são:
Tempo (h) Vazão (m³/s) Precipitação (mm)
0 15 0
1 15 0
2 15 0
3 15 0
4 15 0
5 18 0,5
6 22 1
7 30 1
8 45 1,5
9 58 3,5
10 70 7
11 88 12
12 95 10
13 90 9
14 84 7
15 75 5
16 60 3
17 48 2
18 30 2
19 23 1
20 18 0
21 15 0
22 15 0
23 15 0
0 15 0

Avaliando os resultados:

Após a elaboração dos gráficos, responda:
1) O hidrograma apresenta característica da bacia hidrográfica com predominância de uso e
ocupação do solo urbana ou rural? Justifique.
2) É possível relacionar os resultados de ambos os gráficos?

3) Como o hidrograma pode auxiliar na previsão de enchentes?

Checklist:
✓ Acessar seu AVA;
✓ Acessar o Relatório de Aula Prática;
✓ Acessar os dados do RAP;
✓ Utilizar um software ou aplicativo para geração dos gráficos;
✓ Gerar o hidrograma unitário (gráfico de linha);
✓ Gerar o gráfico de acumulação de chuva (gráfico de barras);
✓ Analisar os resultados dos gráficos;

RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas na atividade, com os gráficos, em conjunto com um texto conclusivo a respeito das
informações obtidas. O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Como resultados dessa prática será possível analisar dados hidrológicos e elaborar gráficos que
são importantes para compreensão do comportamento do regime fluvial que, por sua vez, é
essencial para o planejamento e a gestão de recursos hídricos e de baciais hidrográficas.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA

Gestão e Manejo de Recursos Hídricos e Bacias Hidrográficas

Unidade: U4_INSTRUMENTOS_DE_GESTAO_DE_RECURSOS_HIDRICOS
Aula: A4_SISTEMA_DE_INFORMACAO_SOBRE_RECURSOS_HIDRICOS

OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
• Elaborar um mapa temático a partir dos dados da atividade prática de Coeficiente de
Compacidade da Aula Prática anterior;
• Compreender como ser elabora um mapa temático a partir de dados vetoriais;
• Elaborar um mapa temático com QGis.

SOLUÇÃO DIGITAL:
• Se for um software será necessário a inserção do link no roteiro:
• QGis: https://qgis.org/download/

PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Um mapa temático é um tipo de mapa que tem por objetivo demonstrar dados que vão
além da topografia do terreno.
Para esta atividade iremos utilizar a base de dados de Coeficiente de Compacidade (Kc)
das bacias hidrográficas brasileiras que foi elaborado na Aula Prática 1.
Devemos compreender que o Coeficiente de Compacidade é um índice definido pela
relação entre o perímetro da bacia e o perímetro do círculo de igual área que varia de 1
(uma bacia perfeitamente circular) e que quanto mais perto de 1 mais compactas são as
bacias e mais tendem a concentrar o escoamento, ou seja, são mais susceptíveis a
inundações.
O índice apresenta uma relação de hierarquia entre os dados, portanto, é necessário
utilizar uma variável visual que tenha a capacidade de demonstrar ao leitor essa relação
entre os dados. Utilizaremos Valor (intensidade), ou seja, diferentes tonalidades de uma
mesma cor que representará claramente quais são as bacias de menor Kc, ou seja, mais
suscetíveis à enchentes.

1) Abrindo o projeto do QGis:

Ao abrir novamente o Software QGis (o que pode ser um pouco demorado) a tela de
apresentação irá demonstrar os últimos projetos utilizados. Se seu projeto já aparecer é
só clicar que ele abrirá conforme uma vez que foi salvo.
Caso não apareça na tela de apresentação é só clicar em abrir projeto e ir até a pasta
que você utilizou para salvar o projeto:
Figura 1.1: Botão Abrir Projeto

Com o projeto aberto, você deverá ver o mapa do Brasil, com a base de dados vetorial
das bacias hidrográficas, sem que nenhuma esteja em destaque (na Aula Prática
anterior a gente destacou as bacias de maior suscetibilidade a enchentes apenas
selecionando os polígonos – ao fechar o programa a seleção é desfeita). Seu mapa
deverá estar assim (a cor pode variar):

Figura 1.2 – Figura das Bacias Brasileiras

2) Criando um mapa temático
Elaborar um mapa temático demanda conhecimento sobre o dado a ser representado e
a definição de como esse dado será representado. Como nosso dado apresenta uma
relação hierárquica, vamos utilizar a variável visual Valor que possibilita ao leitor uma
apreensão rápida sobre a relação entre os dados.
A primeira ação é abrir a tela de Propriedade de nossa camada. Para tanto, coloque o
cursor do mouse sobre o nome da Camada que possui a Tabela de Atributos com a coluna Kc
(a minha se chama Brasil_Bacias_Kc) e clique duas vezes com o botão esquerdo ou, clique
com o botão direito e selecione Propriedades:

Figura 2.1 – Selecionando Propriedades

Após essa ação será aberta uma tela flutuante. Iremos utilizar “Simbologia”, que
apresenta um pincel:

Figura 2.2 – Tela de Propriedades da camada

Camada com Coluna Kc – Clicar
duas vezes com o botão esquerdo
ou uma vez com o botão direito e
selecionar Propriedades… (em
azul)

Para que possamos trabalhar com a variável visual Valor é preciso alterar a modo de
simbologia, de “símbolo simples” para “graduado”, na barra mais alta da janela de
Propriedades da Camada:

Figura 2.3 – “Graduado”

Após alterar para “Graduado” ir à barra Valor (logo abaixo – esta barra apresenta as
colunas da Tabela de Atributos, o nome Valor não tem relação com a Variável Visual) e
selecionar a coluna Kc:

Figura 2.4: Selecionar Coluna Kc

Após selecionar o Kc é preciso criar as classes e este é um momento de pensarmos
sobre o que queremos representar. Nossa base de dados possui 76 bacias hidrográficas
e seus respectivos índices Kc, variando de 1,2910 até 3,0256, com média de 1,6392 e
mediana de 1,5861 (são 38 bacias com Kc menor que 1,5861 e 38 bacias com Kc maior
que 1,5861), portanto, nosso universo possui mais bacias com Kc relativamente baixo do
que relativamente alto.
Vamos buscar no mapa agrupar os valores de Kc em intervalos regulares. Para esta
atividade vamos utilizar o Igual Contagem (Quartil), com o objetivo de criar 4 classes,
agrupando os dados de 25% em 25%. Assim, poderemos criar as classes: Maior
Suscetibilidade, Média Alta Suscetibilidade, Média Baixa Suscetibilidade e Baixa
Suscetibilidade a enchentes.
Então, agora vamos:
• Em “modo”: selecionar Igual contagem (Quartil);
• Posteriormente, clicar em “Classificar” – confirmar se foram criadas 4 classes;
• Clicar em “Aplicar” e verificar o mapa.

Figura 2.5 – Criando as classes

Após este procedimento, clique em aplicar e veja o mapa:
1- Selecionar Igual Contagem
(quartil)
2 – Clicar em Classificar – As
classes aparecerão acima
3 – Conferir se
são mesmo 4
classes

Figura 2.6 – Figura com as classes

Temos um mapa temático, contudo, a variável visual nos destaca as bacias com maior
Kc, ou seja, com menor suscetibilidade à enchente. Nós queremos um mapa que
destaque à suscetibilidade à enchente e nosso mapa está fazendo o inverso! Ora, quem
olha para o mapa tem o olhar desviado rapidamente para as grandes bacias amazônicas,
sobretudo pelo fato do vermelho ser uma cor chamativa e estar relacionada a alertas. Se
nós queremos um mapa que destaque, como um alerta, as áreas de maior suscetibilidade
à enchente, é necessário inverter nosso gradiente de cores. E isso é simples.
Em Simbologia (em Propriedade da Camada) é só clicar em “Gradiente de Cores” (na
seta para baixo ao lado direito da barra!) → inverter gradiente de cores.

Figura 2.7 – Invertendo o Gradiente de cores

Agora, clique em Aplicar (ou Ok) e veja a diferença!
Figura 2.8 – Figura com o gradiente de cores invertido

É nítido como nosso olhar, agora, percebe claramente as bacias em que o risco de
enchente é maior!
Agora é hora de fazer essa figura virar um mapa!

3) Elaborando o mapa
Para elaborar o mapa no QGis, primeiramente clique em “Novo compositor de
impressão”:

Figura 3.1 – Novo Compositor de Impressão

Após clicar em Novo Compositor de Impressão será aberta uma caixa de diálogo. Insira
o nome desejável para o compositor e clique em Ok. O QGis abrirá uma nova janela, que
utilizaremos para construção do mapa.

Nesta nova tela clique em “Adicionar Mapa” (à esquerda), posteriormente coloque o
cursor do mouse sobre a área de confecção do mapa (centro, em branco) e clique e
arraste, formando um quadrilátero. Ao centro deste quadrilátero a Figura elaborada no
Qgis irá ser transportada.
Importante!! Usaremos as bordas da figura para colocação dos elementos de um mapa
(título, legenda, escala, fonte de dados…), portanto é necessário haver espaço suficiente
para esses elementos, sobretudo nas partes superiores e posteriores.

Figura 3.2 – Inserindo a figura no compositor

O mapa está sendo elaborado em formato de folha A4 e pelo formato do território nacional
a disposição em paisagem, como está neste momento, não é mais desejável. Para passar
para o modo retrato basta clicar com o botão direito do mouse dentro da área do mapa
e, posteriormente, em “propriedades da página”. Irá abrir uma aba à direita e você poderá
alterar a orientação para Retrato.

Clique em
“Adicionar
Mapa” – O
cursor do
mouse ficará
com o formato
de um +.
Clique sobre a
área branca e
arraste,
formando um
quadrilátero.
A figura irá ser
transportada

Figura 3.3 – Alterando a orientação para retrato

Após realizar essa alteração pode ser que sua figura fique deslocada. Para acertar ela
na área de elaboração do mapa utilize os seguintes botões:
• Selecionar/Mover item (move todo o item que estiver selecionado dentro da área
de elaboração de mapa);
• Mover conteúdo do item (move o conteúdo sem deslocar o item – movimenta a
figura dentro do item selecionado).

Figura 3.4 – Botões para movimentar

Após realizar os ajustes, centralize a imagem ao centro:

Figura 3.5 – Imagem centralizada
Caixa de diálogo aberta após clicar
com o botão direito do mouse
Selecionar /
Mover Item
Mover
conteúdo do
item

A imagem em seu compositor pode estar em escala diferente, e isso não tem problema
algum. Vamos, neste momento, ajustar a escala.
Ao clicar na imagem deverá ser ativada a aba “Propriedades do Item”, à direita. Em
Propriedades Principais ajustar a Escala para 1:24.000.000:

Figura 3.6 – Ajuste da Escala (1:24.000.000)

Já temos nossa imagem centralizada. Vamos começar a colocar os itens essenciais de
um mapa. Primeiramente, vamos inserir o título.
No alto da tela, em “Adicionar item” clique em “Adicionar Rótulo”:

Figura 3.7 – Adicionar Rótulo

Utilize esse item toda vez que for adicionar uma caixa de texto no mapa. Ao clicar em
adicionar rótulo o cursor do mouse irá se transformar em um +. Assim como você fez para
adicionar a imagem, clique na parte de cima da área do mapa e arraste. Irá abrir uma
caixa de texto com o default “Lorem ipsum” à direita. Apague-o e insira seu título. Irei
utilizar: “Bacias Hidrográficas Brasileiras mais suscetíveis a enchentes de acordo com
Coeficiente de Compacidade”.
Você perceberá que o texto ficará pequeno, para ajustar é só rolar a barra “Propriedades
do item” para baixo até “Aparência” e “Fonte”.

Figura 3.8 – Inserindo Título e ajustando a fonte

Para melhor visualização do título, ajustei a fonte para tamanho 30 e coloquei em negrito. Para
tanto, clique no centro da barra “Fonte” na aba “Aparência”. Posteriormente, em alinhamento
Horizontal cliquei em “Centro” e em Alinhamento vertical em “Meio”

Figura 3.9 – Ajuste de Fonte

Figura 3.10 – Alinhamento do Texto

Após a inserção do título, vamos colocar a escala. Novamente em adicionar itens, clicar
em “Adicionar Barra de Escala”. Assim como feito anteriormente, basta colocar o cursor
na área do mapa, clicar e arrastar. Colocaremos a barra de escala sob o mapa.
Nas propriedades do item colocaremos um item à esquerda e quatro à direita. Vamos
deixar selecionado “Espessura Fixa” com 500 unidades (500 km).

Figura 3.11 – Colocar Barra de Escala

Agora vamos inserir a legenda. Assim como os itens anteriores, clique em “Adicionar Item” e
posteriormente em “Adicionar Legenda”. Após, clicar e arrastar na área do mapa – vamos inserir
ao sudeste da representação.
Ao fazer isso, será aberta a aba “Propriedade do Item”, no caso, da legenda. Como vamos alterar
a legenda automática, iremos desabilitar o item “Atualização automática”.

Figura 3.12 – Legenda e desabilitar a “Atualização automática”

Vamos, neste momento, ajustar os dados da legenda.
Em título, vamos inserir o texto: “Legenda”;
Clique no ícone da Camada do mapa vetorial (base com os polígonos com as bacias) e
clique em “-“ para retira-la da legenda (não será necessária)

Figura 3.13 – Colocar título e retirar camada da legenda

Colocar Título
Selecionar a
camada a ser
excluída Clicar em “-“ para
excluir a camada da
legenda

Agora vamos ajustar o texto da legenda. Para tanto, com a aba de “Propriedades do Item”
de legenda ativado, é só clicar duas vezes sobre os textos para alterá-los.
No nome da camada, vamos trocar para Coeficiente de Compacidade – escreva o texto
e depois clique na seta azul apontada para esquerda para voltar para tela anterior.
No primeiro item da legenda, após os índices vamos escrever: Maior Suscetibilidade;
No segundo item da legenda, após os índices vamos escrever: Média Alta Suscetibilidade
No terceiro item da legenda, após os índices vamos escrever: Média Baixa
Suscetibilidade
No quarto item da legenda, após os índices vamos escrever: Baixa Suscetibilidade

Figura 3.14 – Legenda ajustada

Pode ser necessário realizar ajustes de tamanho de fonte, bem como de alinhamento de
texto. Para tanto, role a barra da direita das propriedades do item realize os ajustes
conforme necessário:

Figura 3.15 – Formatação do texto da legenda

1 – Altera a formatação do Título (“Legenda”)
2 – Altera a formatação do texto sobre a legenda (“Coeficiente de Compacidade”)
3 – Altera a formatação do texto a frente dos quadrantes com os temas (valores de índices
e grau de suscetibilidade)

A confiabilidade de um mapa é dependente das fontes de dados e dos parâmetros
cartográficos utilizados, portanto, vamos inserir uma caixa de texto (“Adicionar Rótulo”)
com essas informações. A criação da caixa de texto e das configurações da fonte de texto
é igual ao que fizemos para inserção do título (Figuras 3.8, 3.9 e 3.10).
Iremos inserir os principais parâmetros cartográficos / geodésicos:
• Datum;
• Projeção;
• Fonte de dados (base cartográfica)

Figura 3.16 – Informações sobre o Mapa
1
2
3

Todo mapa precisa ter indicativo de referencial de pontos cardeais, portanto, vamos
inserir uma seta apontando para algum ponto cardeal conhecido (usaremos o norte). O
QGis tem algumas figuras de Seta Norte que podem ser utilizadas e, para tanto, clique
em “Adicionar item” e, em seguida, “Adicionar Seta Norte”. Assim como os outros itens,
basta colocar o cursor do mouse (que estará com o formato +) na área do mapa, clicar e
arrastar.
Ao abrir a caixa de Seta Norte, à direita, será aberta uma caixa com uma série de ícones
que podem ser utilizados na confecção do mapa. Há uma pasta chamada “Arrows” que
possui as setas norte.

Figura 3.17 – Inserir seta norte

Para salvar seu mapa em uma extensão de arquivo que ele possa ser utilizado em outros
programas ou ser compartilhado, na barra de ferramentas na parte de cima, há atalhos
para salvar como: Imagem, SVG, PDF ou imprimir.

Figura 3.18 – Exportar imagem

Pasta com as
Setas Norte
Setas Norte
Seta Norte
inserida no
mapa

Da esquerda para a direita: Imprimir, Exportar como Imagem, Exportar SVG e Exportar
como PDF.

O mapa pronto ficará assim (ou da foram como você alinhou os elementos dentro da área
do compositor):

Figura 3.19 – Mapa final

Assim, agora temos um mapa com seus principais elementos! De toda forma, ainda há
outros elementos que podem ser inseridos em mapa e diversas funcionalidades do
Compositor de Impressão do QGis. Se você conseguiu montar este mapa, com certeza,
desenvolveu os conhecimentos básico para produção de um mapa! Explore outras

funcionalidades do programa para a produção de mapas técnicos, complexos e
transmitam a informação ao leitor de forma clara e precisa.

Avaliando os resultados:
1) Qual a importância da cartografia para a apresentação dos dados referentes às bacias
hidrográficas?
2) Com esta atividade, você pôde melhor compreender como a representação adequada dos
dados é essencial para que demonstremos corretamente o que está representado?

Checklist:

✓ Acessar seu AVA;
✓ Acessar o Relatório de Aula Prática;
✓ Abrir o QGis;
✓ Utilizar a base de dados da aula prática anterior;
✓ Criar mapa temático do Coeficiente de Compacidade;
✓ Elaborar o mapa no Compositor do QGis;
✓ Avaliar os resultados.

RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações
obtidas na atividade. Encaminhe print screen das telas do QGis. O arquivo não pode exceder o
tamanho de 2Mb.
• Referências bibliográficas ABNT (quando houver).
Resultados de Aprendizagem:
Como resultados dessa prática você será capaz de utilizar um dos mais difundidos softwares de
geoprocessamento para elaboração de mapa temático do Coeficiente de Compacidade das
bacias brasileiras.