VARIABILIDADE ESPACIAL DOS PERCENTIS 75 DA PRECIPITAÇÃO PLUVIAL ANUAL PARA O ESTADO DO PIAUÍ

Abstract

VARIABILIDADE ESPACIAL DOS PERCENTIS 75 DA
PRECIPITAÇÃO PLUVIAL ANUAL  PARA O ESTADO DO  PIAUÍ  Francisco Edinaldo Pinto Mousinho¹; Aderson Soares de Andrade Júnior²; Antônio Carlos Andrade Gonçalves³; José Antonio Frizzone⁴¹Universidade Federal do Piauí, Campus Amílcar Ferreira Sobral,  Florian, -PI,

edinaldomousinho@bol.com.br

²EMBRAPA Meio-Norte, Teresina, -PI

³Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Agronomia, Maringá, PR

⁴Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba, SP

1 RESUMO

No presente trabalho foi avaliada a variabilidade espacial dos percentis 75 da precipitação pluvial anual para o Estado do Piauí, empregando-se técnicas estatísticas descritivas e geoestatísticas. A estatística descritiva descartou a presença de valores extremos e confirmou o ajuste dos dados à distribuição normal, sendo realizada então a análise geoestatística. O semivariograma experimental foi melhor ajustado ao modelo  Gaussiano, mostrando nítida continuidade espacial do atributo estudado. Utilizando-se a krigagem ordinária, os valores dos percentis 75 foram estimados para locais não amostrados e a seguir gerado o mapa temático para o Estado do Piauí. Os percentis 75 apresentaram uma grande variabilidade espacial sendo os maiores valores observados no noroeste do Estado e os menores no sudeste, região semi-árida. A variância dos dados se aproximou do patamar do modelo de semivariograma, o que contribui para se pressupor a condição de estacionaridade do processo. O efeito pepita de 9200mm² revelou  a variabilidade não explicada ou a possibilidade de existir dependência espacial em uma escala menor que a amostrada. Os percentis 75 da precipitação anual  apresentaram um alcance da dependência espacial da ordem de240 km, com forte continuidade espacial,  e a sua espacialização para o Estado do Piauí permitiu a visualização da sua distribuição.

UNITERMOS: Precipitação pluviométrica, espacialização, geoestatística

MOUSINHO, F. E. P., ANDRADE JÚNIOR, A. S. , GONÇALVES, A. C. A., FRIZZONE, J. A. SPATIAL VARIABILITY OF ANNUAL 75 PERCENTIL PRECIPITATION  FOR PIAUI STATE

2 ABSTRACT

In the present work the spatial variability of annual 75-percentile precipitation for Piauí  State, using descriptive statistical and geostatistics techniques, was evaluated. Descriptive statistics discarded the presence of extreme values and confirmed the data adjustment to normal distribution, and then geostatistical analysis was carried out. The experimental semivariogram was better adjusted to the Gaussian model, showing the spatial continuity of the studied matter. Using ordinary kriging, the 75 percentile values were estimated for non-sampled points and then a map was generated for PiauíState. 75 percentile values presented a great spatial variability with maximum values in the northwestern region and minimum values in the southeastern one, i.e., the semi-arid region.  Data semi variance was close to the semivariogram model sill and that contributes to presuppose the stationary process condition. The nugget effect value of 9200mm² revealed the non-explained variability or the possibility of spatial dependence existence in a smaller scale than the sampled one. The annual 75-percentile precipitation presented a spatial dependence range of240 km, with strong spatial continuity, and its spatialization forPiauíState can be used for agricultural zoning state programs.

KEYWORDS:  pluviometric precipitation, spatialization, geostatistics

3 INTRODUÇÃO

A distribuição espacial da precipitação pluvial em uma determinada região é um dos fatores que refletem diretamente os diferentes níveis de desenvolvimento regional, principalmente o agrícola, pois dentre todas as atividades produtivas a agricultura é a que apresenta maior  dependência da ocorrência das chuvas, sendo esta a principal  responsável pela alternância das produções agrícolas anuais (Morais et al., 2001).

No Estado do Piauí, onde predomina a agricultura de “sequeiro",  é de capital importância a realização de estudos sobre a distribuição espacial destas no seu território, tornando possível um planejamento regional criterioso quanto às culturas a serem exploradas e locais e épocas de cultivo, de modo a se obter, com um dado nível de probabilidade, um determinado nível de rendimento.       

De acordo com Gomes & Cruz (2002), vários trabalhos têm sido feitos visando caracterizar a distribuição das precipitações pluviais, utilizando-se para tal as médias, sazonais ou anuais. Todavia, estas informações não são suficientemente confiáveis para fins de planejamento agrícola, constituindo um risco para o produtor, já a probabilidade de ocorrência das médias é de apenas 50%, justificando o uso de probabilidades não inferiores a 75% com vistas a minimizar estes  riscos (Gondim & Fernández Medina, 1980).

A análise estatística clássica considera que os valores medidos de uma determinada variável são independentes, variando aleatoriamente no espaço, o que nem sempre é verdade. Contrariamente, a geoestatística considera a continuidade espacial da variável, tendo, assim, um amplo campo de utilização pois muitas variáveis têm nítida continuidade espacial e devem ser analisadas segundo a teoria das variáveis regionalizadas (Hamlett et al, 1986).

De acordo com Gonçalves et al. (2001), a hipótese do ajuste dos valores de determinado atributo à distribuição normal geralmente não é testada, embora a realização de qualquer estudo estatístico ou geoestatístico assuma a condição de normalidade dos dados. Segundo Hamlett et al. (1986), a análise exploratória dos valores de uma determinada variável distribuída no espaço, é um procedimento indispensável em estudos geoestatísticos, pois, por meio deste se verifica o ajuste dos mesmos à distribuição normal. Gonçalves et al. (2001), também, ressaltaram a importância de uma cuidadosa análise de variáveis espacialmente distribuídas como etapa prévia de uma análise geoestatística.

Com o conhecimento do padrão de variabilidade espacial de um atributo pode-se estimar valores  em locais não amostrados, sendo a krigagem o interpolador utilizado nos estudos geoestatísticos por ser não tendencioso e de variância mínima, assegurando a melhor estimativa. Utilizando-se uma grade regular de valores estimados através da krigagem pode-se elaborar mapas que representem a distribuição da variável em uma determinada região, os quais constituem uma das maneiras mais ilustrativas para  representar a espacialização de uma variável em uma determinada área.

Face ao exposto, este trabalho teve por objetivo avaliar a variabilidade espacial dos percentis 75 da precipitação pluviométrica anual e realizar a sua espacialização para o Estado do Piauí, empregando-se técnicas estatísticas descritivas e geoestatísticas.