DRONE PHOTOGRAMMETRY IN THE IDENTIFICATION OF EROSIVE PROCESSES BY HYDROLOGICAL MODELS

Authors

  • Maíra Guarlot Weis mairaweis@gmail.com
    Programa de Pós-Graduação em Gestão e Tecnologia Ambiental, Universidade Federal de Rondonópolis, Rondonópolis, MT, Brasil. https://orcid.org/0000-0003-1697-9842
  • Normandes Matos da Silva normandes@ufr.edu.br
    Programa de Pós-Graduação em Gestão e Tecnologia Ambiental, Universidade Federal de Rondonópolis, Rondonópolis, MT, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-4631-9725
  • Dhonatan Diego Pessi dhonatan.pessi@gmail.com
    Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Campo Grande, MS, Brasil. https://orcid.org/0000-0003-0781-785X
  • Domingos Sávio Barbosa domingosbar@gmail.com
    Programa de Pós-Graduação em Gestão e Tecnologia Ambiental, Universidade Federal de Rondonópolis, Rondonópolis, MT, Brasil. https://orcid.org/0000-0001-6793-0956
  • Rodrigo Martins Moreira rodrigo.moreira@unir.br
    Departamento de Engenharia Ambiental, Universidade Federal de Rondônia, Ji-Paraná, RO, Brasil. https://orcid.org/0000-0001-6794-6026
  • Roberto Bueno Luiz roberto.bueno@aluno.ufr.edu.br
    Universidade Federal de Rondonópolis, Rondonópolis, MT, Brasil. https://orcid.org/0000-0001-5842-7785
  • Antonio Conceição Paranhos Filho antonio.paranhos@ufms.br
    Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Campo Grande, MS, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-9838-5337

DOI:

https://doi.org/10.31413/nativa.v10i3.13543


Keywords:

soil loss, drainage network, geoprocessing

Abstract

Erosion is a critical environmental problem worldwide. Erosive processes occur naturally, but they can be accelerated and aggravated by non-conservative land use practices, such as the removal of native vegetation, which has a containment relationship with soil conservation. The use of remote sensing products and digital image geoprocessing techniques have been shown to be increasingly effective in surveying areas where erosive processes occur. The present study aims to use a drainage network preparation routine by means of Geographic Information Systems in an area containing erosive processes to assess their viability in the study of these environmental impacts, assisting in the choice of mitigating measures. The processing of the images took place in two stages, the first being the making of the Digital Elevation Model - DEM which followed as a basis the routine executed in the Agisoft Metashape software. The second stage consisted of preparing the drainage network for the study area, using the Spatial Analyst tools contained in the ArcGis software. The use of hydrology tools in the processing of DEM evidenced the area's erosive processes, classifying them as a drainage network and the overlapping of the level curves allowed to observe the direction of evolution of these impacts. The combination of these analyzes favored an individual analysis of each erosive process, thus facilitating the planning of specific mitigating measures.

References

ANDRADE, R. G.; BOLFE, E. L.; VICTORIA, D. C.; NOGUEIRA, S. F. Geotecnologia - Recuperação de pastagens no Cerrado. Agroanalysis, v. 36, p. 30-33, 2016. DOI: https://doi.org/10.21206/rbas.v7i1.376

CÂNDIDO, B. M. use of ground and air-based photogrammetry for soil erosion assessment. 1323p. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Lavras, 2019.

COLMAN, C. B.; OLIVEIRA, P. T. S.; ALMAGRO, A.; SOARES-FILHO, B. S.; RODRIGUES, D. B. Effects of climate and land-cover changes on soil erosion in Brazilian Pantanal. Sustainability, v. 11, n. 24, e7053, 2019. DOI: 10.3390/su11247053

CORREA, E. F. G.; RIBEIRO, G. P.; BAPTISTA, A. C.; Modelagem hidrográfica da bacia hidrográfica do rio Bengalas, Nova Friburgo, RJ, utilizando o potencial de geotecnologias na definição de áreas de risco de inundação. Revista Brasileira de Cartografia, v. 67, p. 1183-1202, 2015.

DroneDeploy (Versão 3.3.0) (Programa). (2018). Disponível em: https://www.dronedeploy.com/

FAIRFIELD, J.; LEYMARIE, P. Drainage Networks from Grid Digital Elevation Models. Water Resources, v. 27, p. 709–717, 1991. DOI: https://doi.org/10.1029/90WR02658

Google Earth version. (2016). Your Map Title or geographic location. Coordinates, Eye alt. Layer titles. Imagery attributions. http://www.google.com/earth/index.html. Acessado em: 23 de setembro de 2019.

IBGE_Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo Agropecuário 2017. Disponível em: <https://cidades.ibge.gov.br/brasil/pesquisa/24/76693>. Acesso em 19 de fev. de 2020.

IBGE_Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Panorama do município de Rondonópolis–MT. Disponível em: <https://cidades.ibge.gov.br/brasil/mt/rondonopolis/panorama>.

INACIO, E. S. B; CANTALICE, I. J. R. B.; NACIF, P. G. S.; ARAUJO, Q. R. A.; BARRETO, A. C. B. Quantificação da erosão em pastagens com diferentes declives na Bacia do Ribeirão Salomea. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 11, n. 4, p. 355-360, 2007.

LUEDELING, E.; SIEBERT, S.; BUERKERT, A. Filling the voids in the SRTM elevation model - A TIN-based delta surface approach. ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, v. 62, n. 4, p. 283-294, 2007. DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2007.05.004

MENDES, C. A. B.; CIRILO, J. A. Geoprocessamento em recursos hídricos: princípios, integração e aplicação. Porto Alegre: ABRH, 2001. 536p.

MAIDMENT, D. R. Archydro: Gis for Water Resources. [s.l.] ESRI, Incorporated, 2002. 203p. https://www.scirp.org/(S(czeh2tfqyw2orz553k1w0r45))/reference/ReferencesPapers.aspx?ReferenceID=2032339

MORAES, J. M. Propriedades físicas dos solos na parametrização de um modelo hidrológico. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 8, n. 1, p. 61-70, 2003.

NARDI, F.; GRIMALDI, S.; SANTINI, M.; PETROSELLI, A.; UBERTINI, L. Hydrogeomorphic properties of simulated drainage patterns using digital elevation models: the flat area issue. Hydrological Sciences Journal, v. 53, n. 6, p. 1176-1193, 2008. DOI: https://doi.org/10.1623/hysj.53.6.1176

PADRÓ, J. C.; CARDOZO, J.; MONTERO, P.; RUIZ-CARULLA, R.; ALCAÑIZ, J. M.; SERRA, D.; CARABASSA, V. Drone-Based identification of erosive processes in open-pit mining restored areas. Land, v. 11, p. 212, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/land11020212

PERON, A. J.; EVANGELISTA, A. R. Degradação de pastagens em regiões do cerrado. Ciência e Agrotecnologia, v. 28, n. 3, p. 655-661, 2004. DOI: https://doi.org/10.1590/S1413-70542004000300023

PESSI, D. D.; JOSÉ, J. V.; MIOTO, C. L.; DIODATO, M. A.; GRIGIO, A. M.; PARANHOS FILHO, A. C.; SILVA, N. M. da. Estimando a Altura de Gramíneas Invasoras com Imagens de Veículo Aéreo não Tripulado no Cerrado Brasileiro: Precisão do Sistema Global de Navegação por Satélite do Phantom 4. Revista de Geociências do Nordeste, v. 7, n. 2, p. 140-152, 2021. DOI: doi:10.21680/2447-3359.2021v7n2ID20423.

PESSI, D. D.; LOVERDE-OLIVEIRA, S. M. Aplicação da análise geoespacial para caracterização da fragilidade de terrenos. Revista de Geografia, v. 36, n. 1, p. 243-260, 2019. DOI: https://doi.org/10.51359/2238-6211.2019.238451.

PERREIRA, M. A.; SILVA, N. M.; BARBOSA, D. S.; PESSI, D. D.; SOUZA, A. P.; PARANHOS FILHO, A. C. Identificação de sítios de reprodução de Aedes aegypti com aeronave remotamente pilotada (ARP). Nativa, v. 9, n. 4, p. 344-351, 2021. DOI: https://doi.org/10.31413/nativa.v9i4.12094

REN, H.; ZHAO, Y.; XIAO, W.; HU, Z. A review of UAV monitoring in mining areas: Current status and future perspectives. International Journal of Coal Sciente & Tecnhology, v. 6, p. 320–333, 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/s40789-019-00264-5

WANG, X.; ZHAO, X.; ZHANG, Z.; YI, L.; ZUO, L.; WEN, Q.; LIU, F.; XU, J.; HU, S.; LIU, B. Assessment of soil erosion change and its relationships with land use/cover change in China from the end of the 1980s to 2010. Catena, v. 137, p. 256-268, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.catena.2015.10.004

WOOD, J. Geomorphometry in LandSerf. In Geomorphometry: Concepts, Software, Applications. Developments in Soil Science. In: HENGL, T.; REUTER, H. I. (Eds.). Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, v. 33, p. 333–34, 2009. https://www.elsevier.com/books/geomorphometry/hengl/978-0-12-374345-9

YAQIU, Y.; CUNHAO, J.; JING, L.; JIE, W.; XING, J.; HAO, W.; YU, X.; LUSHOU, Z. Mining Ground Surface Information Extraction and Topographic Analysis Using UAV Video Data. In: Proceedings of the E3S Web of Conferences, v. 194, e05030, 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.1051/e3sconf/202019405030

Published

2022-09-14 — Updated on 2023-10-06

Versions

Issue

Section

Ciências Ambientais / Environmental Sciences

How to Cite

DRONE PHOTOGRAMMETRY IN THE IDENTIFICATION OF EROSIVE PROCESSES BY HYDROLOGICAL MODELS. (2023). Nativa, 10(3), 391-399. https://doi.org/10.31413/nativa.v10i3.13543 (Original work published 2022)

Most read articles by the same author(s)