A system for environmental monitoring of hydroelectric reservoirs in Brazil

  • Enner Alcântara UNESP - Universidade Estadual Paulista
  • Marcelo Curtarelli DSR – INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
  • Igor Ogashawara DSR – INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
  • José Stech DSR – INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
  • Arley Souza ETEP Faculdades
Palabras clave: Environmental monitoring, Database, time series, reservoirs

Resumen

Environmental monitoring of aquatic systems is an important tool to support policy makers and environmental managers’ decisions. Long-term, continuous collection of environmental data is fundamental to the understanding of an aquatic system. This paper aims to present the integrated system for environmental monitoring (SIMA), a long-term temporal series system with a web-based archive for limnological and meteorological data. The following environmental parameters are measured by SIMA: chlorophyll-a ( ), water surface temperature (ºC), water column temperature by a thermistor string (ºC), turbidity (NTU), pH, dissolved oxygen concentration (mg L-1), electric conductivity (µS cm-1), wind speed (ms-1) and direction (º), relative humidity (%), shortwave radiation (Wm-2) and barometric pressure (hPa). The data were collected in a preprogrammed time interval (1 hour) and were transmitted by satellite in quasi-real time for any user within 2500 km of the acquisition point. So far, 11 hydroelectric reservoirs are being monitored with the SIMA buoy. Basic statistics (mean and standard deviation) and an example of the temporal series of some parameters were displayed at a database with web access. However, sensor and satellite problems occurred due to the high data acquisition frequency. Sensors problems occurred due to the environmental characteristics of each aquatic system. Water quality sensors rapidly degrade in acidic waters, rendering the collected data invalid. Data is also rendered invalid when sensors become infested with periphyton. Problems occur with the satellites’ reception of system data when satellites pass over the buoy antenna. However, the data transfer at some inland locations was not completed due to the satellite constellation position. Nevertheless, the integrated system of water quality and meteorological parameters is an important tool in understanding the aquatic system dynamic. It can also be used to create hydrodynamics models of the aquatic system to allow for the study of meteorological implications to the water body.

Biografía del autor/a

Enner Alcântara, UNESP - Universidade Estadual Paulista
Aacharel em Ciências Aquáticas (Habilitação em Gestão de Recursos hídricos) pela Universidade Federal do Maranhão (UFMA). Mestre em Sensoriamento Remoto pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Doutorado em sensoriamento remoto pelo INPE. Têm experiência nas áreas de Geociências (ênfase em Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto); Ecologia (ênfase em Limnologia) e Gestão Ambiental (ênfase em Gestão de Recursos Hídricos).
Marcelo Curtarelli, DSR – INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
Engenheiro Sanitárista e Ambiental formado pela Universidade Federal de Santa Catarina (2009), mestre em Sensoriamento Remoto no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2012), aluno de doutorado em Sensoriamento Remoto no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2012-2016). Atua na área de planejamento e gerenciamento de recursos hídricos com enfoque em modelagem hidrológica de bacias hidrográficas e modelagem hidrodinâmica e de qualidade da água em lagos e reservatórios tropicais.
Igor Ogashawara, DSR – INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
Mestrando em Sensoriamento Remoto no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Graduado no Bacharelado em Geografia com ênfase em Geoprocessamento e Análise Ambiental pela Universidade Estatudal Paulista JÚLIO DE MESQUITA FILHO - Campus de Rio Claro, obtendo nesta formação o prêmio de "melhor desempenho acadêmico" pelo Instituto de Geociências e Ciências Exatas além do prêmio "CREA-SP Formação Profissional" dada ao melhor aluno do curso. Realiza pesquisas na área de Limnologia, Climatologia Geográfica e Sensoriamento Remoto. Possui o cargo de Representante do Brasil na Internatinal Conference of Young Scientists, ficando a sua responsabilidade a organização, seleção e acompanhamento da equipe brasileira.
José Stech, DSR – INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
possui graduação em Fisica pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1972) , mestrado em Oceanografia (Oceanografia Física) pela Universidade de São Paulo (1976) e doutorado em Oceanografia (Oceanografia Física) pela Universidade de São Paulo (1990) . Atualmente é pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Tem experiência na área de Oceanografia , com ênfase em Oceanografia Física. Atuando principalmente nos seguintes temas: Cabo de Sao Tome, Dinamica da Circulacao de Inverno, Cold Fronts, Momentum Balance, Modelagem Numerica.
Arley Souza, ETEP Faculdades
Possui graduação em Ciência da Computação pelo Centro Universitário do Triângulo (1999), mestrado e doutorado em Computação Aplicada pelo INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2002 e 2005). Atualmente é bolsista de desenvolvimento do INPE e professor titular da ETEP Faculdades. Possui experiência na área de Ciência da Computação, com ênfase em Processamento Digital de Imagens, banco de dados e desenvolvimento web.
Publicado
25/04/2013
Sección
Articulos