CECíLIO, ROBERTO A.; MOREIRA, MICHEL C.; PEZZOPANE, JOSé EDUARDO M.; PRUSKI, FERNANDO F.; FUKUNAGA, DANILO C.

doi:10.1590/0001-3765201398012

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Anais da Academia Brasileira de Ciências

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Sumário

Agrarian Sciences • An. Acad. Bras. Ciênc. 85 (04) • 2013 • https://doi.org/10.1590/0001-3765201398012 copiar

Assessing rainfall erosivity indices through synthetic precipitation series and artificial neural networks

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Dentre as características da precipitação aquela que expressa sua capacidade em promover a erosão do solo é denominada erosividade das chuvas (R), sendo comumente representada pelos índices EI₃₀ e KE>25. A determinação destes indices requer a disponibilidade de series de dados pluviográficos, que são de difícil acesso no Brasil. O presente artigo descreve o uso de séries sintéticas de dados pluviográficos para calcular os índices EI₃₀ e KE>25 no Estado do Espírito Santo (Brasil). Redes neurais artificiais (ANNs) também foram desenvolvidas para promover a interpolação espacial dos valores de R no Espírito Santo. Os valores calculados para os índices EI₃₀ e KE>25 foram próximos àqueles encontrados em áreas pluviométricamente homegêneas próximas, indicando a aplicabilidade do uso de séries sintéticas de dados pluviográficos. As redes neurais artificiais consistiram em interpoladores espacial melhores que os métodos de inverso da potência da distância e krigagem para a espacialização dos índices de erosividade no Espírito Santo.

interpolação; gerador climático; conservação do solo; equação universal de perdas de solo

Number	Station	Lat. (°)	Long. (°)	EI₃₀ (MJ.mm.h^–1.ha^–1.year^–1)			KE>25 (MJ.ha^–1.year^–1)
Number	Station	Lat. (°)	Long. (°)	WS	WM	Dif. (%)	WS	WM	Dif. (%)
1	Morro D'anta (Pedro Canário)	-18.30	-39.96	2,696	2,780	3.1	27	27	0.0
2	Conceição da Barra	-18.56	-39.75	5,675	5,843	3.0	57	56	1.8
3	Fazenda Viração	-18.42	-39.72	4,952	5,113	3.3	50	49	2.0
4	Fazenda Klabin	-18.23	-39.90	5,038	5,212	3.5	49	49	0.0
5	Barra Nova	-18.95	-39.76	6,944	7,133	2.7	71	71	0.0
6	Barra Seca	-18.98	-40.13	4,968	5,110	2.9	52	51	1.9
7	Fazenda Alegria	-18.52	-40.32	4,888	5,016	2.6	52	51	1.9
8	Itauninhas	-18.49	-40.09	4,501	4,639	3.1	47	46	2.1
9	Barra de São francisco	-18.75	-40.89	4,029	4,145	2.9	43	42	2.3
10	Mucurici	-18.08	-40.58	5,559	5,704	2.6	59	58	1.7
11	água Doce	-18.55	-40.98	5,248	5,398	2.9	56	55	1.8
12	Cedrolândia	-18.81	-40.69	4,613	4,745	2.9	49	49	0.0
13	Cotaxe	-18.19	-40.72	5,176	5,320	2.8	54	54	0.0
14	Fazenda Limoeiro	-18.15	-40.14	4,548	4,686	3.0	47	47	0.0
15	Ecoporanga	-18.37	-40.84	4,324	4,449	2.9	45	45	0.0
16	Joaçuba	-18.40	-40.69	6,434	6,602	2.6	69	69	0.0
17	Patrimônio Santa Luzia do Norte	-18.21	-40.60	4,571	4,697	2.8	49	48	2.0
18	Patrimônio XV	-18.49	-40.46	5,021	5,158	2.7	52	52	0.0
19	São João do Sobrado	-18.32	-40.41	3,729	3,832	2.8	40	40	0.0
20	Córrego da Boa Esperança	-18.70	-40.44	4,652	4,786	2.9	47	47	0.0
21	Mantenópolis	-18.91	-41.12	5,097	5,235	2.7	56	55	1.8
22	Santo Agostinho	-18.41	-41.04	2,123	2,254	6.2	6	5	16.7
23	Santa Cruz - litoral	-19.96	-40.15	4,541	4,681	3.1	47	46	2.1
24	Riacho	-19.75	-40.04	5,051	5,212	3.2	52	51	1.9
25	Valsugana Velha - montante	-19.95	-40.55	8,560	8,810	2.9	88	87	1.1
26	Novo Brasil	-19.24	-40.59	5,493	5,646	2.8	57	57	0.0
27	Santa Tereza - Museu de Biologia	-19.93	-40.60	5,138	5,302	3.2	53	52	1.9
28	Aracruz	-19.83	-40.27	4,914	5,070	3.2	49	49	0.0
29	Domingos Martins (DNOS)	-20.36	-40.66	6,928	7,151	3.2	70	69	1.4
30	Fazenda Jucuruaba	-20.42	-40.49	5,863	6,027	2.8	62	61	1.6
31	Alfredo Chaves (DNOS)	-20.63	-40.75	7,795	8,004	2.7	82	81	1.2
32	Guarapari (DNOS)	-20.65	-40.51	4,492	4,620	2.8	45	45	0.0
33	Iconha - montante	-20.78	-40.83	7,506	7,708	2.7	78	77	1.3
34	Usina Paineiras (DNOS)	-20.95	-40.95	5,006	5,167	3.2	51	50	2.0
35	Santa Maria do Jetibá (DNOS)	-20.03	-40.74	5,484	5,632	2.7	59	58	1.7
36	Garrafão (DNOS)	-20.14	-40.98	3,979	4,095	2.9	43	42	2.3
37	Anchieta (DNOS)	-20.80	-40.66	4,992	5,146	3.1	49	49	0.0
38	Santa Leopoldina (DNOS)	-20.10	-40.53	6,144	6,322	2.9	62	62	0.0
39	Matilde (DNOS)	-20.56	-40.81	8,357	8,598	2.9	2.9	87	1.1
40	Marechal Floriano (DNOS)	-20.41	-40.68	6,625	6,821	3.0	3.0	69	0.0
41	Rio Novo do Sul (DNOS)	-20.88	-40.94	7,657	7,867	2.7	2.7	78	0.0
42	Duas Bocas (DNOS)	-20.26	-40.48	3,892	3,988	2.5	2.5	40	0.0
43	Perobinha (DNOS)	-20.28	-40.78	3,986	4,120	3.4	3.4	41	0.0
44	Duas Barras (DNOS)	-20.73	-40.88	8,107	8,325	2.7	2.7	82	1.2
45	Cachoeira Suiça (DNOS)	-20.08	-40.61	5,687	5,867	3.2	3.2	58	0.0
46	Granja São Jerônimo (DNOS)	-20.38	-40.72	6,222	6,412	3.1	3.1	64	1.5
47	Ponta da Fruta	-20.52	-40.36	4,335	4,480	3.3	3.3	42	2.3
48	São Rafael	-20.30	-40.93	3,420	3,535	3.4	3.4	34	2.9
49	Córrego do Galo (DNOS)	-20.30	-40.67	5,061	5,235	3.4	3.4	51	0.0
50	Canaã	-20.38	-40.45	6,167	6,332	2.7	2.7	63	1.6
51	Atílio Vivacqua	-20.91	-41.20	4,955	5,099	2.9	2.9	52	0.0
52	Guaçuí	-20.77	-41.68	6,592	6,785	2.9	2.9	69	0.0
53	Castelo	-20.61	-41.20	5,649	5,816	3.0	3.0	59	1.7
54	Rive	-20.75	-41.47	6,584	6,773	2.9	2.9	69	1.4
55	Cachoeiro do Itapemirim (DNOS)	-20.85	-41.10	4,657	4,801	3.1	3.1	47	2.1
56	Jacigua (DNOS)	-20.70	-41.02	7,055	7,262	2.9	2.9	72	1.4
57	Conceição do Castelo (DNOS)	-20.35	-41.24	5,374	5,527	2.8	2.8	57	0.0
58	Muniz Freire (DNOS)	-20.45	-41.40	6,608	6,803	3.0	3.0	70	0.0
59	Iuna	-20.35	-41.54	5,099	5,247	2.9	2.9	53	1.9
60	Dores do Rio Preto	-20.69	-41.85	5,890	6,061	2.9	2.9	62	1.6
61	Fazenda Monte Alegre (DNOS)	-20.94	-41.40	6,067	6,250	3.0	3.0	63	1.6
62	Ibitirama (DNOS)	-20.54	-41.67	7,121	7,326	2.9	2.9	75	1.3
63	Santa Cruz - Caparão (DNOS)	-20.32	-41.70	6,732	6,929	2.9	2.9	71	0.0
64	Usina Fortaleza (DNOS)	-20.37	-41.41	6,632	6,823	2.9	2.9	71	0.0
65	Itaici	-20.53	-41.51	6,564	6,751	2.8	2.8	70	0.0
66	Arace (DNOS)	-20.37	-41.06	5,939	6,108	2.8	2.8	64	0.0
67	Burarama (DNOS)	-20.68	-41.35	9,643	9,885	2.5	2.5	104	1.0
68	Terra Corrida (DNOS)	-20.43	-41.48	7,010	7,212	2.9	2.9	75	0.0
69	Barra do Itapemirim (DNOS)	-21.01	-40.84	2,713	2,805	3.4	3.4	26	0.0
70	Ponte de Itabapoana	-21.21	-41.46	5,085	5,229	2.8	2.8	53	1.9
71	Mimoso do Sul (DNOS)	-21.06	-41.36	6,244	6,419	2.8	2.8	65	0.0
72	São José do Calçado	-21.04	-41.65	6,600	6,782	2.8	2.8	70	1.4
73	São José das Torres	-21.06	-41.24	7,246	7,450	2.8	2.8	74	1.3
	AVERAGE	-	-	-	-	3.0	-	-	1.1

MONTH	EI₃₀						KE>25
	F			WM			F			WM
	n₁	n₂	seasons	n₁	n₂	seasons	n₁	n₂	seasons	n₁	n₂	seasons
Jan.	1	4	50	3	2	100	4	4	200	4	5	200
Feb.	2	3	50	5	6	200	4	2	500	1	6	100
Mar.	3	2	50	5	4	100	2	4	200	3	3	50
Apr.	3	3	500	3	2	200	2	6	100	4	5	200
May	4	3	200	6	1	200	2	6	200	6	5	500
Jun.	6	3	100	2	3	500	4	1	500	6	3	500
Jul.	2	4	50	4	4	50	1	5	200	4	2	50
Aug.	1	6	100	6	4	500	6	2	500	6	1	200
Sep.	3	5	100	4	2	200	4	3	500	4	2	200
Oct.	6	5	500	5	6	100	1	3	100	3	3	200
Nov.	6	5	500	4	2	200	3	5	50	2	4	100
Dec.	5	6	500	3	2	500	4	1	50	3	3	500

Erosivity index	Period	d
Erosivity index	Period	ANN	IDW2	IDW3	KSPH	KEXP
EI₃₀ (WS)	Jan.	0.53	0.52	0.54	0.52	0.54
	Feb.	0.85	0.69	0.74	0.75	0.72
	Mar.	0.84	0.67	0.69	0.69	0.68
	Apr.	0.94	0.75	0.75	0.77	0.78
	May	0.90	0.76	0.78	0.78	0.78
	Jun.	0.55	0.75	0.74	0.76	0.76
	Jul.	0.92	0.51	0.51	0.52	0.52
	Aug.	0.88	0.61	0.60	0.65	0.65
	Sep.	0.96	0.65	0.65	0.69	0.69
	Oct.	0.54	0.45	0.44	0.47	0.47
	Nov.	0.82	0.41	0.39	0.43	0.44
	Dec.	0.77	0.69	0.69	0.69	0.69
	Year	0.86	0.66	0.65	0.68	0.69
EI₃₀ (WM)	Jan.	0.83	0.52	0.54	0.52	0.55
	Feb.	0.85	0.70	0.74	0.76	0.73
	Mar.	0.91	0.67	0.69	0.69	0.68
	Apr.	0.94	0.75	0.75	0.77	0.78
	May	0.92	0.76	0.78	0.78	0.78
	Jun.	0.83	0.75	0.74	0.76	0.76
	Jul.	0.95	0.52	0.51	0.53	0.53
	Aug.	0.79	0.61	0.60	0.65	0.65
	Sep.	0.87	0.66	0.65	0.69	0.69
	Oct.	0.84	0.45	0.44	0.47	0.47
	Nov.	0.66	0.41	0.39	0.43	0.44
	Dec.	0.73	0.69	0.69	0.69	0.69
	Year	0.86	0.66	0.65	0.68	0.69
KE>25 (WS)	Jan.	0.92	0.48	0.50	0.47	0.50
	Feb.	0.85	0.69	0.72	0.73	0.70
	Mar.	0.64	0.65	0.67	0.67	0.65
	Apr.	0.94	0.75	0.75	0.77	0.77
	May	0.85	0.75	0.75	0.76	0.77
	Jun.	0.61	0.73	0.72	0.74	0.74
	Jul.	0.38	0.10	0.10	0.11	0.11
	Aug.	0.96	0.78	0.78	0.80	0.80
	Sep.	0.95	0.52	0.52	0.53	0.54
	Oct.	0.76	0.45	0.44	0.48	0.49
	Nov.	0.80	0.39	0.38	0.42	0.42
	Dec.	0.88	0.70	0.70	0.70	0.70
	Year	0.85	0.67	0.67	0.70	0.70

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