Resumo Dados espacializados de precipitação diária são úteis para diversas aplicações relacionadas à meteorologia aplicada e à hidrologia, tais como a detecção de mudanças climáticas, estudo de inundações, e compreensão da interação do clima com os processos hidrológicos e biogeoquímicos. Contudo, cada espacialização da chuva deve ser avaliada para uma determinada região específica antes de sua ampla utilização. Nesse sentido, o presente trabalho objetivou, para as bacias hidrográficas do sul do Espírito Santo (bioma Mata Atlântica), a avaliação de métodos de interpolação espacial, a criação de uma base de dados espaciais de precipitação diária em formato grid, e a comparação desta base com outras bases de dados de precipitação diária em formato grid. A avaliação dos interpoladores foi feita por meio de validação cruzada, na qual o método da Distância Angular Ponderada (ADW) apresentou melhor desempenho. A aplicação do ADW, para todos os dias do período entre 1980 e 2018, originou uma base de dados de precipitação diária em formato grid com resolução espacial de 0,01°. A base de dados criada teve desempenho semelhante à de XAVIER para a representação espacial das chuvas na região, sendo melhor que as demais avaliadas.

Abstract Spacialized daily precipitation data are useful for several applications related to Applied meteorology and hydrology, such as detecting climate change, studying floods, and understanding the interaction of climate with hydrological and biogeochemical processes. In addition, each spatialization of rain must be analyzed for a given region. In this sense, the work aimed for the hydrographic basins of the South of Espírito Santo, the evaluation of spatial interpolation methods, the creation of a spatial database of daily precipitation in a grid format, and the comparison of this base with other daily precipitation databases in a grid format. The hydrographic basins were chosen because they are located within the Atlantic Forest biome. The evaluation of the interpolators was carried using means of cross-validation, in which the Weighted Angular Distance (ADW) method presented the best performance. The application of ADW for every day of the period between 1980 and 2018, originated a database of daily precipitation in a grid format and with a spatial resolution of 0.01 °. The database created had a performance similar to that of XAVIER for the spatial representation of rainfall in the region, being better than others also evaluated.

Abstract Sub-daily resolution rain gauge data (pluviographic records) should be used to define extreme rainfall intensity-frequency-duration curves. However, there is a lack of these records for many countries, which leads to the application of rainfall disaggregation models that transforms maximum daily rainfall data into sub-daily depths. The agreement between the intensity-duration-frequency curves obtained with disaggregation models and using sub-daily rainfall data is necessary to support the disaggregation method's applicability. The daily rainfall disaggregation method using disaggregation coefficients is the most used in Brazil, despite the lack of performance evaluation. The linear regression and model identity test was used to compare the intensity of rainfall obtained with different methodologies to obtain intensity-duration-frequency curves in 116 rain gauges in Minas Gerais, Brazil. There is a significant difference between the maximum rainfall intensity (im) obtained from pluviographic records and those estimated by the daily rainfall disaggregation. Nevertheless, comparing the im estimated by the daily rainfall disaggregation methods and the im obtained by sub-daily rainfall data, good precision and accuracy are observed, especially using specific disaggregation coefficients. The disaggregation IDF relationships had an underestimation tendency of im, especially in larger return periods, which can be considered less harmful since the larger return periods are associated with higher safety projects. The practical result of this paper was the possibility of a simple and effective methodology to disaggregate the daily into a sub-daily resolution rainfall.

Resumo Este estudo objetivou estabelecer um critério sobre qual teste de aderência deve ser preferido na escolha de funções de distribuição de probabilidades (fdp). Para tal, foram ajustadas as fdp: Gumbel (GUM), Generalizada de valores extremos (GEV) e Log-normal a 2 parâmetros (LN2), através dos métodos dos momentos, momentos-L e máxima verossimilhança, em séries de precipitação diária máxima anual de 11 estações localizadas na bacia hidrográfica do rio Sapucaí. A aderência dessas fdp aos dados foi feita pelos testes de Kolmogorov-Smirnov (KS), Qui-quadrado (χ2), Filliben (Fi) e Anderson-Darling (AD). Verificaram-se quais testes de aderência são mais rigorosos na seleção de distribuições de probabilidade e, ainda, os testes de aderência que convergem os resultados para a escolha da fdp com melhor desempenho na análise de incerteza e/ou nas estatísticas de ajuste. Os testes de aderência mais rigorosos no aceite da aderência da fdp aos dados são os testes de Fi e AD. O teste de Fi é o que mais converge para a escolha da fdp com melhor desempenho na análise de incerteza e nas estatísticas de ajuste, seguido pelo teste de χ2, portanto devem ser preferidos. As fdp GUM e GEV se destacaram em representar os dados de precipitação máxima anual.

Abstract This study aimed to establish a criterion on which good of fit test should be preferred in the choice of probability distribution functions (pdf). For this, the Gumbel (GUM), Generalized Extreme Value (GEV) and 2-parameter Log-Normal (LN2) were fit Moments, L-moments and maximum likelihood methods, in annual maximum daily precipitation series of 11 rain gauges located in the hydrographic basin of the Sapucaí river. The adherence of these fdp to the data was made by the Kolmogorov-Smirnov (KS), Chi-square (χ2), Filliben (Fi) and Anderson-Darling (AD) tests. It was verified which good of fit tests are more rigorous in the selection of pdf and also the good of fit test that converge the results to the choice of the best performing fdp in the uncertainty analysis and/or statistics performance. The most stringent good of fit test on the adherence of fdp to the data are the Fi and AD tests. The Fi test, followed by the χ2 test showed best performance in terms of goodness of fit and convergence therefore, they should be preferred to others tests. The GUM and GEV are great pfd in representing the annual maximum precipitation data.

RESUMO Este estudo teve por objetivo avaliar a influência de diferentes usos do solo no entorno de nascentes sobre alguns parâmetros de qualidade das águas de oito nascentes localizadas no Assentamento Paraíso, Alegre, Espírito Santo. As nascentes avaliadas consistiram em uma em meio à floresta remanescente de Mata Atlântica; seis cercadas e em diferentes estágios de recomposição florestal; e uma sem cerca e com acesso livre dos animais de criação. Três amostras de água foram coletadas em cada nascente entre 2011 e 2012, sendo analisados 17 parâmetros. Os valores determinados foram comparados com os padrões normativos para qualidade da água e correlacionados linearmente por meio do coeficiente de correlação. As águas das nascentes se mostraram aptas para o consumo, desde que previamente tratadas, e, quanto maior foram os trabalhos de proteção às nascentes, melhores foram os valores de qualidade de água.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the influence of land use in the surrounding of the springs on some of the parameters of water quality in eight springs located in the Paraíso settlement in the city of Alegre, Espírito Santo, Brazil. The springs evaluated were: one in the Atlantic forest remnant; six fenced ones and in different stages of forest recovery; and one without a fence and with free livestock access. Three samples of water were collected in each spring in 2011 and 2012, and 17 parameters were analyzed. The determined values were compared to the normative standards for water quality and linearly correlated through the correlation coefficient. Water from the springs showed to be consumable, if previously treated, and the more protected the springs, the better the water quality values.

RESUMO O presente trabalho analisou o comportamento das vazões médias e mínimas de cursos d'água de 11 bacias hidrográficas localizadas no Bioma Mata Atlântica, relacionando-as às mudanças ocorridas na cobertura florestal. Determinaram-se, para cada bacia, a vazão mínima média com sete dias de duração (Q7), a vazão média anual (Qave), a precipitação total anual (Pa) e o percentual de cobertura florestal (FC). Para cada bacia, a correlação conjunta da FC e Pa com as vazões foi analisada por meio do ajuste de equações de regressão linear múltipla. Também foi utilizado o coeficiente de correlação parcial para analisar se a variação do FC exerceu influência nas vazões, quando os efeitos da Pa são fixados. O estudo permitiu a identificação de associações significativas entre FC e Pa com Q7 ou Qave em apenas duas bacias. Descontados os efeitos da Pa, o incremento da FC tendeu a provocar redução da Qave, tendo como contrapartida o aumento da Q7 nestas duas bacias.

ABSTRACT The present study analyzed the average and minimum streamflow behavior of 11 watersheds located in the Atlantic Forest Biome, relating them to the changes in forest cover. The average minimum flow with seven days of duration (Q7), the average annual flow (Qave), the total annual precipitation (Pa) and the percentage of forest cover (FC) for each watershed were determined. The joint correlation between the FC and the Pa with the flow for each watershed were analyzed by adjusting multiple linear regression equations. The partial correlation coefficient was also used to analyze whether the variation in the FC influenced the water flow when the effects of Pa are fixed. This study allowed us to identify significant associations between FC and Pa with Q7 or Qave in only two of the watersheds. Disregarding the effects of Pa, the increase in the FC tended to result in a reduction in the Qave, and in turn increased the Q7 in these two watersheds.

O conhecimento sobre o histórico da fragmentação florestal em bacias hidrográficas auxilia no planejamento e na aplicação de práticas pautadas na restauração de áreas florestais devastadas. A análise estrutural dos fragmentos florestais da sub-bacia hidrográfica do rio Alegre, ES, baseou-se no uso de métricas da paisagem, por meio do aplicativo computacional ArcGis 10.0 e a extensão Patch Analyst, considerando uma evolução durante os anos de 1975, 2002 e 2007. As análises mostraram um aumento de, aproximadamente, 7% na área total da cobertura florestal, acompanhado do surgimento de 645 novos fragmentos florestais. O número de fragmentos foi elevado e a área de contribuição pequena, o que implicou na alta relação de borda/área. A predominância de fragmentos de forma geométrica simples ocorreu entre os menores fragmentos (< 1 ha). Os maiores fragmentos (> 20 ha) mostraram-se próximos, apresentando tendência de redução nos valores da métrica de proximidade. A partir dos resultados, infere-se que, apesar do aumento da área vegetada, a qualidade ambiental dos remanescentes florestais encontra-se altamente comprometida.

Knowing the history of forest fragmentation in watersheds helps plan and implement practices based on restoration of degraded forest areas. Structural analysis of forest fragments in the Alegre River subwatershed, State of Espírito Santo, was based on landscape metrics using ArcGIS 10 software with Patch Analyst extension, regarding changes during 1975, 2002, and 2007. Analysis showed an increase of about 7% in the total area of forest cover and emergence of 645 new forest fragments. Numerous patches and a small drainage area resulted in a high perimeter-to-area ratio. Simple geometric shapes predominated in smaller patches (< 1 ha). Larger patches (> 20 ha) were close to each other, with a tendency to decrease proximity metric values. The results show that despite increase in vegetated area, the environmental quality of forest remnants is highly jeopardized.

Este trabalho avaliou o uso da terra e identificou Áreas de Preservação Permanente (APPs) na Bacia Hidrográfica do Rio da Prata (BRP), município de Castelo-ES, via técnicas de geoprocessamento. A BRP é marcada pela supressão de vegetação nativa, para expansão da fronteira agropecuária. As classes de uso da terra foram vetorizadas por fotointerpretação de aerofotos ortorretificadas. A delimitação das APPs foi realizada a partir de dados de hidrografia e altimetria de cartas topográficas digitais, com respeito às determinações do Código Florestal Brasileiro. A principal forma de uso da terra é a agropecuária (60,84% da área total), composta pela agricultura (30,21%) e pela pecuária (30,63%), sendo que a área preservada com floresta nativa é de 36,85%. As APPs representam 55,48% da área total e sua maior parte (50,40%) é utilizada para fins socioeconômicos, enquanto a cobertura florestal representa apenas 49,60%.

In this study, we evaluated the use of land and identified the Permanent Preservation Areas (PPA) in the watershed of Rio da Prata (RPW) in the municipality of Castelo, Espirito Santo state, using geoprocessing techniques. RPW is marked by the removal of native vegetation for the expansion of the agricultural frontier. The classes of land use were vectored by photointerpretation of orthorectified aerial photographs. The delimitation of the PPAs was carried out based on hydrography and altimetry data from digital topographic maps according to the determinations of the Brazilian Forest Code. The main forms of land use are agriculture (30.21%) and livestock (30.63%), totaling 60.84% of the area, and the preserved area of native forest occupies 36.85% of the total area. The PPAs represent 55.48% of the total area, with most of it (50.40%) being used for socioeconomic purposes, while the forestry cover represents only 49.60%.