Utilização de um sistema de informação geográfica na modelação numérica de propagação de ondas em zonas portuárias

Tese de mestrado, Ciências Geofísicas (Oceanografia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2009O conhecimento dos regimes de agitação marítima tem-se mostrado fundamental para intervenções e estudos de engenharia portuária e costeira. Os modelos numéricos de propagação de ondas, devido à sua rapidez, flexibilidade e gama de aplicação, contribuem de forma importante para esses estudos. Recorrendo às potencialidades dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG), é possível interpretar as grandes quantidades de dados e resultados provenientes dos modelos numéricos, permitindo uma análise espacial e temporal concisa de fenómenos naturais complexos, demonstrando rapidamente tendências e padrões indispensáveis para qualquer processo de tomada de decisão. Neste âmbito, tem vindo a ser desenvolvido o sistema GUIOMAR, um sistema integrado para a modelação da agitação marítima, aplicado à costa portuguesa e que inclui todas as funcionalidades de um SIG. O sistema foi desenvolvido em linguagem VBA (Visual Basic for Applications) para o ArcGIS9.3TM e tem 3 componentes principais: (i) um software comercial de SIG; (ii) uma interface responsável pela comunicação entre o utilizador e o sistema; (iii) um conjunto de 6 módulos correspondentes a diferentes modelos de propagação de ondas com diferentes domínios de aplicação. Este trabalho descreve a aplicação do sistema GUIOMAR na definição dos regimes de agitação marítima no Porto de Sines, para o qual são aplicados dois modelos numéricos de propagação de ondas, os modelos SWAN e DREAMS. Para este efeito, foram implementados no sistema um conjunto de procedimentos, efectuados ao longo deste trabalho, que melhoraram e ajudaram a utilização do sistema, nomeadamente: o acoplamento dos dois modelos numéricos, a definição interactiva das características das fronteiras dos modelos, o cálculo de matrizes de transferência para elaboração dos regimes de agitação marítima e as melhorias significativas a nível da introdução, visualização e análise de dados e resultados, nas interfaces permitindo uma maior interactividade entre o sistema e o utilizador e a operação dos mdoelos numéricos. Todos estes desenvolvimentos contribuem para tornar o sistema GUIOMAR numa ferramenta mais versátil, eficiente e mais adequada a ser um suporte à tomada de decisão em problemas e intervenções portuárias e costeiras.Knowledge of the wave climate is essential for both interventions and studies in the domain of port and coastal engineering. Numerical wave propagation models are able to provide both operational information, and insights into long-term trends. Its operation speed, flexibility, and wide applicability range do contribute positively for coastal and oceanographic studies. Using the geographical information systems (GIS) capabilities, it is possible to extract the relevant information from the enormous quantity of both model results and existent data thus enabling a spatial and temporal analysis of complex natural phenomena that highlight trends and patterns essential to any decision making process. In this context, GUIOMAR system has been developed to become a simple integrated coastal system for numerical wave modelling applied to the Portuguese coast and that includes all the GIS features. The system has been developed in VBA programming language for the commercial GIS software, ArcGis 9.3TM and it can be divided into three major components: (i) the GIS software; (ii) the interface responsible for the system-user communication; and (iii) a set of six wave propagation models, each one with different characteristics. This work presents a wave regime study for Sines port area carried out using the GUIOMAR system. Two wave propagation models were applied for this by using the recent developments on GUIOMAR made within the scope of this work. Such developments help and improve the use of the system, particularly the coupling of two numerical wave models, the interactive definition for the boundary characteristics, and the significant improvements on the wave model interfaces, allowing a better interactivity and operation of numerical wave models. All these developments make the GUIOMAR system more versatile and do contribute to make it a more efficient and adequate tool to support the decision making process on problems and port and coastal interventions