Como Delimitar Bacias Hidrográficas com QGIS

Como Delimitar Bacias Hidrográficas com QGIS

Pelo presente tutorial vamos realizar os procedimentos para criação de bacias hidrográficas utilizando o QGIS. É uma aplicação interessante que nos permite delimitar zonas de proteção para diferentes micro bacias (as APP’s, segundo o novo Código Florestal Brasileiro, Lei Federal 12651/2012 e alterações posteriores), realizar modelos de inundação, cheias de rios e outros fenômenos ambientais, geológicos, socioeconômicos, entre outros, que afetam diferentes ecossistemas urbanos, rurais e por que não dizer naturais.

Este tutorial é um Guest Post elaborado por Cássio Marcelo Castro, que é Bacharel em Urbanismo pela UNEB  (2001), Pós-graduado em Gestão Governamental pela UNEB (2004), e Mestre em Engenharia Ambiental Urbana pela UFBA, (2009). Atualmente atua na Prefeitura Municipal de Salvador, na Coordenadoria de Licenciamento Ambiental e como docente da graduação do Centro Universitário Estácio FIB.

DELIMITAÇÃO DE BACIAS HIDROLÓGICAS VIA GRASS

Este material consiste numa tradução e adaptação do tutorial Cómo crear cuencas hidrográficas con QGIS, elaborado por Diego Alonso, disponível no blog MappingGIS.

Para realizar o procedimento é necessário que você possua um Modelo Digital do Terreno (MDT) ou Modelo Digital de Elevação (MDE). Para uma leitura complementar sobre os modelos digitais, indico a leitura do conteúdo no link abaixo:

Uma opção é você utilizar o MDT disponibilizado pelo autor da versão original deste pequeno tutorial, fazendo o download (clique para baixar). O MDT representa a região de León, ao norte de Madri, na Espanha.

Workshop de Geoprocessamento com Software Livre

Inicialmente, em um projeto novo no QGIS, carregue o arquivo raster, MDT MDT200-LEON.asc, usando o seguinte SRC: ETRS89/UTM Zona 30 N com EPSG: 25830.

QGIS: Sistema de Referências

Não se esqueça de habilitar a transformação “on the fly” no menu ProjetoPropriedades do Projeto.

Para realizar este exercício, vamos usar as ferramentas do GRASS que o QGIS proporciona como complemento já instalado nativamente.

Para tanto certifique-se, em primeiro lugar, que possui o complemento GRASS ativado. Para isso, no menu Complementos acesse Gerenciar e Instalar Complementos.

QGIS - Complemento GRASS

Ative a caixa GRASS, caso não esteja habilitada, e depois clique em Fechar. Após este procedimento, é necessário também verificar se a barra de ferramentas GRASS, encontra-se habilitada (visível) na interface do QGIS.

Clique com o botão direito do mouse em qualquer área em branco da área da barra de ferramentas, logo abaixo da barra de menus, e habilite a opção GRASS.

Aparecerá na interface do QGIS a barra de ferramentas selecionada, do GRASS.

Interface do QGIS: Barra de Ferramentas GRASS

Perceba que a maioria dos ícones estão desabilitados. Somente com a criação de um novo MAPSET, a maioria das funções será habilitada, o que será realizado a seguir.

Clique no botão NOVO MAPSET (NOVO MAPSET ). Crie um novo MAPSET na localização que desejar.

Crie um novo MAPSET na localização que deseje

Na janela seguinte, crie uma nova localização, por exemplo com o nome BACIAS_LEON.

Cómo crear cuencas hidrográficas con QGIS

Na janela seguinte, defina o SRC que será utilizado em nosso exercício, ETRS89/UTM Zone 30 N com EPSG: 25830.

QGIS: Definição de SRC no GRASS

NA janela seguinte, Região Padrão do GRASS, clique sobre o botão Definir como extensão do MAPSET no QGIS, para definir nossa área de trabalho.

Definir como extensão do MAPSET no QGIS

Na janela seguinte, introduza um nome no novo MAPSET.

QGIS integrado ao GRASS

Aparecerá na tela uma janela com o resumo da configuração que estabelecemos, para o nosso MAPSET criado.

Novo MAPSET no QGIS + GRASS

Dê um clique no OK para confirmar.

Bacias Hidrográficas e QGIS

O próximo passo é importar o shapefile masasrio.shp ao MAPSET que acabamos de criar, utilizando as ferramentas do GRASS.

Clique no botão Abrir ferramentas GRASS (Abrir ferramentas GRASS ). Na árvore de módulos clique em Gerenciador de Arquivos → Importar Vetor para o GRASS e  selecione a ferramenta v.in.ogr Importar vetor OGR.

v.in.ogr Importar vetor OGR

Na janela de ferramentas, em OGR Data Source Name, navegue até selecionar a camada masasrio.shp que você descarregou daquele link citado no início do tutorial. Indique como Nome do Mapa Vetor de Saída RIOS_LEON.

OGR DataSource Name

Você pode perceber que existe um botão Mostrar Opções Avançadas. Porém, como já definimos o SRC do nosso projeto e a área de estudo que vamos trabalhar, não é necessário configurar estas opções.

Clique no botão Rodar e aguarde alguns segundos e o processo será concluído.

Mostrar Opções Avançadas

Retorne a árvore de Módulos e clique em Gerenciador de Arquivos → Importar Raster Para o GRASS / Importar Raster para o Grass a partir da Visão do QGIS e selecione a ferramenta r.in.gdal.qgis – Importar raster carregado.

Bacias Hidrográficas com QGIS

Na janela de ferramentas que aparece selecionamos o MDT MDT200-LEON.asc, e utilizamos como nome da camada MDT_LEON.

Em opções avançadas, marca a caixa Sobrescrever projeção (usar projeção da locação). Deste modo, quando utilizamos este raster para a criação das sub-bacias, as zonas de trabalho do GRASS e da projeção serão as mesmas.

Zonas de trabalho do GRASS

Clique no botão Rodar e aguarde alguns segundos e o processo será concluído. Depois, clique em Fechar.

Bacias Hidrográficas no QGIS

Remova o raster MDT200_LEON do seu projeto QGIS, pois a partir deste momento vamos trabalhar com os dados importados no MAPSET do GRASS.

Vamos adicionar em nosso projeto a camada que contem os rios da província de León. Para isso, clique no botão Adicionar uma camada vetorial do GRASS (Adicionar uma camada vetorial do GRASS).

Na janela Selecionar camada vetorial do GRASS indique o MAPSET criado e selecione o nome do mapa Rios_Leon e clique no botão OK.

Selecionar camada vetorial do GRASS indica o MAPSET

Uma vez adicionada a camada vetorial com os rios da Província de León, vamos adicionar o MDT importado de León, clicando no botão Adicionar uma camada raster do GRASS (Adicionar uma camada raster do GRASS ) e, em Nome do mapa, indica MDT_LEON.

QGIS: Adicionar uma camada raster do GRASS

Agora que já temos as duas camadas carregadas na interface do programa, coloque os rios em cima de camada raster, MDT da região de León, na Tabela de Conteúdos (ToC). Deste modo podemos comprovar que o traçado dos rios coincide com os vales.

Delimitar Bacias Hidrográficas com QGIS

Agora voltemos às ferramentas GRASS e na Árvore de Módulos e clique em Raster → Modelos Espaciais → Modelamento Hidrológico e selecione a ferramenta r.watershed Análise de bacias hidrográficas.

QGIS + GRASS: Delimitação de Bacias Hidrográficas

Para indicar o tamanho mínimo para cada bacia que será criada, fazemos um cálculo da quantidade de pixels que possui o nosso MDT.

Para isso, clicamos com botão direito no MDT, na Tabela de Conteúdos (ToC), depois escolhemos PROPRIEDADES e aparecerá a janela abaixo. Podemos observar que o MDT possui 1186 colunas por 822 linhas, o que dá um total de total de 974.892 pixels.

QGIS e GRASS na Delimitação de Bacias

Vamos estimar um mínimo de  9.700 pixels por cada bacia, ou aproximadamente 1% do total de pixels para cada bacia, sendo um valor de acordo com o número de sub-bacias que queremos obter.

Assim, quanto maior o número que determinarmos, o resultado será um menor número de bacias de grande extensão, e vice-versa, se utilizarmos um valor menor.

O nome para o mapa de saída que iremos definir, no campo Rótulo Único para cada bacia de drenagem, será “Subcuencas_León”.

O mapa de saída corresponde a um mapa que destaca o relevo do MDT que utilizamos , ressaltando a direção da drenagem da zona.

Ferramentas GRASS

Clique em RODAR, aguarde alguns segundos e o processo será finalizado. Após a realização do procedimento, clique em VER SAÍDA, para carregar no QGIS a camada raster criada, com o nome que você determinou no passo anterior. Depois pode clicar em FECHAR.

O resultado será parecido com a imagem a seguir. Uma dica interessante é posicionar na Tabela de Conteúdos (ToC), a camada vetorial de HIDROGRAFIA, sobre o MDT.

Bacias Hidrográficas

Caso você deseje converter para um arquivo vetorial, tipo polígono, alguns procedimentos são indicados.

Na Tabela de Conteúdos (ToC), clique com o botão direito no raster criado via GRASS (SUB_BACIAS) e escolha a opção Salvar Como…. Clique em buscar, para escolher a pasta onde irá salvar o novo raster, atribuindo um nome ao arquivo.

Como Delimitar Bacias Hidrográficas com QGIS

Carregue este arquivo no QGIS, e depois vá até o menu Raster → Conversão → Poligonizar.

Como Delimitar Bacias Hidrográficas com QGIS e GRASS

Eis o resultado final, já com as bacias, em formato vetorial.

Como Delimitar Bacias Hidrográficas com QGIS

O que acharam deste tutorial? Bastante útil, não é? Baixe o material no formato PDF a partir do link abaixo:

Aguardamos seus comentários! Leia também as seguintes dicas relacionadas com QGIS e GRASS:

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8 Comentários


  1. Boa Tarde, estou usando a versão 2.14.10 do QGis e está ocorrendo um erro durante a criação do Mapset: mensagem de Impossivel criar nova locação. Poderia me ajudar? Agradeço desde já.

    Responder

  2. Olá Anderson,
    Meu QGIS de versão 2.16.1-Nodebo não tem o complemento GRASS, como proceder?
    Obrigado pela força. Abraços!

    Responder

  3. Bom dia!

    Estou usando a versão do QGIS 2.14.8 e não estou conseguindo fazer este exercicio, não encontro a ferramenta para criar um novo MAPSET.

    As ferramentas do Grass não apresentam como no tutorial.

    Habilitar a transformação “on the fly” também não tem esta função.

    Estou usando um MDE da CPLA (Coordenadoria de Planejamento Ambiental) de São Paulo.

    http://www.ambiente.sp.gov.br/cpla/files/2013/10/Ficha_Tecnica_MDE.pdf

    Minha dúvida é sobre se teve alguma alteração nesta versão que estou usando.

    Desde já Obrigado!

    Mateus

    Responder

  4. Anderson, to treinando com DEM Topodata que pega uma região do Rio, ja defini a projeção e Sistema de Coordenadas Cartesianas, mas na criação do Mapset da mensagem de Impossivel criar nova locação: g_make_location failed como faço para corrigir isso?.

    Responder

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