Desenvolvimento de modelo de rede de drenagem como subsìdio na análise espacial e distribuição da esquistossomose no estado de Minas Gerais

O trabalho está inserido em pesquisa maior, que visa o estudo da distribuição da esquistossomose em Minas Gerais, para identificação de áreas potenciais a partir da realidade vigente. Foi organizado de um SIG para a integração dados para caracterizar a esquistossomose mansoni e seus hospedeiros intermediários. A contribuição desta nova etapa é o detalhamento de estudos hidrológicos, sobretudo os de acessibilidade hídrica. Em estudo anterior, foi organizado um modelo de regressão linear para identificação das variáveis espaciais de maior importância na ocorrência da doença, visando à redução das variáveis preditivas. Foram utilizadas quarenta e quatro variáveis independentes e uma variável dependente com informações da prevalência da doença, das quais foram selecionadas 5 variáveis que melhor explicam a prevalência da doença, e duas delas respondiam pelo primeiro e pelo segundo municípios mais próximos. A proximidade, nesta etapa, foi trabalhada pelo cálculo da distância euclidiana entre as sedes dos municípios e entre os centróides das áreas dos municípios em relação a municípios com prevalência. Diante da importância do fator proximidade, decidiu-se pelo aprofundamento no estudo desta questão. Foi proposta a representação da drenagem em modelo de rede, para que se pudessem identificar os municípios mais próximos segundo a posição na rede hídrica. Contudo, também em trabalho anterior, havia sido detectada a impossibilidade de trabalhar com dados de drenagem a partir das cartas do IBGE, pois uma parte do estado é mapeado em escala 1:100.000 e outra em 1:50.000. Outro problema observado foi a falta de procedimento metodológico uniforme no mapeamento da rede de drenagem, construída em diferentes épocas em por diferentes instituições, o que resultou em descontinuidade nas linhas de drenagem entre as cartas e de diferentes resoluções das informações. Isto levou à exploração dos recursos do SRTM, a partir do qual foi gerado um modelo digital de elevação e a rede de drenagem por grade de acumulação. Sendo a resolução da imagem de 90 metros, foram estudados limiares para construção da rede compatível com escala de 1:100.000, o que gerou produto com padrão de exatidão cartográfica C, considerado adequado para os objetivos do estudo. Acreditava-se que seria simples a transformação da rede de drenagem em representação raster para a representação vetorial, para posterior organização do sistema de arcos e nós e estruturação de um sistema de rede propriamente dito. Foram testados diferentes aplicativos de conversão automática, mas todos apresentaram perda de informação e grau de generalização não aceitáveis para o estudo. Foram testados filtros morfológicos para tratamento do raster para posterior vetorização, mas sem obtenção de resultados satisfatórios. Decidou-se então pela vetorização semi-automática da base matricial, seguida de correção topológica, separação por sub-bacias e estruturação do sistema de rede propriamente dito. Como resultado, tem-se a representação da rede vetorial de drenagem do Estado de Minas Gerais. Assim, ao responder sobre os cinco municípios mais próximos a um com prevalência, eles são listados segundo a conectividade hídrica. O produto gerado terá muitas outras aplicações, como a resposta a questões relativas a origem-destino de materiais e contaminantes ao longo de um curso d ́água.

The work is part of a wider research that aims at studying the schistosomiasis distribution in Minas Gerais State, in order to identify potential areas, from the current reality. It was organized from a SIG to integrate data in order to characterize mansoni schistosomiasis and its intermediate host. The contribution of this new phase is to detail the hydrological studies, particularly the studies about hydric accessibility. In the previous studies, a linear regression model was organized to identify the most important spatial variables regarding the occurrence of the disease, aiming the reduction of the predictive variables. Forty-four independent variables and one dependent variable were utilized with information regarding the prevalence of the disease, among these, five variables that best explain the prevalence of the disease were selected and two of them were related to the first and the second closest districts. The proximity, in this phase, was studied through the calculation of the euclidean distance between the headquarters of the districts and between the center areas of the districts in relation to the districts with prevalence. Due to the importance of the proximity factor, it was decided to study deeper this subject. The representation of the drainage in the net model was proposed in order to identify the closest districts according to the position in the hydric net. However, also considering previous work, the impossibility to work with the drainage data from IBGE letters had been detected, because part of the state is mapped in a scale of 1:1000.000 and the other in a scale of 1:50.000. Another problem observed was the lack of the methodological procedure uniform to the drainage net mapping, built in different times and by different institutions. That fact resulted in the discontinuity in the drainage lines between the letters and different resolutions of the information. This led to the exploration of the SRTM resources, from which a digital elevation model was generated and a drainage net using accumulation grade. The resolution of the image was 90 meters, threshold were studied for the construction of a compatible net with scale of 1:100.000, this generated a product with the cartographic accuracy C, considered adequate for the objectives of the study. It was supposed that it would be simple to transform the drainage system based on the raster representation to the vectorial representation, and then to organize the arch and knot system and the structuring of a net system. Different applications of automatic conversion were tested, but all of them showed a loss of information and a level of generalization not acceptable for the study. Morphological filters for raster treatment and then posterior vectorization were tested, but no satisfactory result was obtained. It was decided for the semi automatic vectorization of the matrix base, followed by the topological correction, separation by sub basins and structuring of the system itself. As a result, there is the representation of the drainage vectorial net of Minas Gerais State. Thus, when answering about the closest five districts to one district with prevalence, they are listed according the hydric connectivity. The product generated will have many applications, like the answer to questions related to the origin and the destiny of materials and contaminants along a water stream.