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dc.contributor.advisorAndrade Júnior, José Soares de-
dc.contributor.authorOliveira, Rubens Soares de-
dc.date.accessioned2019-05-16T19:02:19Z-
dc.date.available2019-05-16T19:02:19Z-
dc.date.issued2019-
dc.identifier.citationOLIVEIRA, R. S. Uma abordagem generalizada para a definição e caracterização de bacias hidromorfológicas. 2019. 69 f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/41730-
dc.description.abstractDrainage basins play a fundamental role in Hydrology and Geomorphology. However, the lack of a proper definition for these regions still represents an open problem. Here, we propose a new hierarchical algorithm to define all sub-basins of a given (basin) landscape. We introduce a model to delineate multiple drainage basins through an extension of the Invasion Percolation-Based Algorithm (IPBA). In order to prove the potential of our approach, we apply it to real and artificial datasets. We observe that the perimeter and area distributions of basins and antibasins display long tails extending over several orders of magnitude and following approximately power-law behaviors. Moreover, the exponents of these power laws depend on spatial correlations and are invariant under the landscape orientation, not only for terrestrial, but lunar and martian landscapes. The terrestrial and martian results are statistically identical, which suggests that a hypothetical martian river would present similarity to the terrestrial rivers. Finally, we propose a theoretical value for the Hack's exponent based on the fractal dimension of watersheds, γ = D/2. We measure γ = 0.52 ± 0.01 for Earth, which is close to our estimation of γ ≈ 0.55. Our study suggests that Hack's law can have its origin purely in the maximum and minimum lines of the landscapes. We too apply our method to the Amazon basin and find that the obtained sub-basins are consistent with those reported in the literature. Finally, we also observe that the perimeter and area distributions of subbasins exhibit long tails following approximately power-law behaviors and that their exponents decrease with the hierarchy of the sub-basins.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.subjectBacias hidrográficaspt_BR
dc.subjectGeomorfologiapt_BR
dc.titleUma abordagem generalizada para a definição e caracterização de bacias hidromorfológicaspt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.description.abstract-ptbrBacias hidromorfológicas desempenham um papel fundamental nas áreas de Hidrologia e Germorfologia. No entanto, o desenvolvimento de uma abordagem generalizada para a definição e a caracterização dessas regiões ainda representa um importante desafio para pesquisadores em Geomorfologia. Aqui, nós introduzimos um modelo para delinear múltiplas bacias hidromorfológicas através de uma extensão do Algoritmo Baseado em Percolação Invasiva (IBPA). Com o objetivo de confirmar o potencial da nossa abordagem, nós a aplicamos a conjuntos de dados reais e artificiais e observamos que as distribuições do perímetro e da área das bacias e antibacias apresentam longas caudas que se estendem por várias ordens de magnitude e que seguem, dentro de certos limites, comportamentos em lei de potência. Ademais, os expoentes dessas leis de potência dependem das correlações espaciais, mas são invariantes sob a orientação de paisagem, não apenas para as terrestres, mas também para as lunares e marcianas. Surpreendentemente, os resultados terrestres e marcianos são estatisticamente idênticos, o que nos sugere que um hipotético rio marciano apresentaria similaridade com os rios terrestres. Propomos também um valor teórico para o expoente de Hack, baseado na dimensão fractal das linhas divisoras de águas, γ = D/2. Dessa forma, medimos γ = 0.52 ± 0.01 para Terra, que é bastante próximo à nossa estimativa de γ ≈ 0.55. Nosso estudo sugere que a lei de Hack pode ter sua origem puramente nas linhas máximas e mínimas das paisagens. Para completar, propusemos ainda um novo algoritmo hierárquico para definir todas as sub-bacias de uma dada paisagem. Aplicamos nosso método para a bacia amazônica e descobrimos que as sub-bacias obtidas são consistentes com aquelas reportadas na literatura. Finalmente, nós também observamos que as distribuições do perímetro e da área das sub-bacias exibem longas caudas, seguindo, de forma aproximada, comportamento em lei de potência e que os seus expoentes diminuem com a hierarquia das sub-bacias.pt_BR
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