Mecanismos de formação de buracos de afundamento e análise de previsão baseada em geoestatística num terreno cársico mantido

Efforts para avaliar a formação de buracos de afundamento e quantificar os factores de controlo são dificultados pela falta de observações históricas ou conjuntos de dados de resolução grosseira em muitas áreas. Aplicámos avanços recentes no mapeamento de sumidouros com base em SIG e estatísticas espaciais para investigar exaustivamente os factores que controlam a formação de sumidouros no cenário cársico mantido do Condado de Dougherty, Geórgia. Os sumidouros formam-se a escalas espaciais e temporais variáveis dentro do local de teste. Foi conduzida uma metodologia em três fases. Em primeiro lugar, foram detectados 275 sumidouros que se formaram ou foram ampliados entre 1999 e 2011, comparando os resultados dos inventários de sumidouros derivados de dois DEM adquiridos em 1999 e 2011. Além disso, foi utilizado um DEM LiDAR (resolução de 1 m) para reunir um inventário espacialmente detalhado de 3412 sumidouros. Os dados do inventário de sumidouros foram convertidos em mapas de densidade de sumidouros para análises subsequentes. Foram aplicados modelos estatísticos espaciais ordinários de mínimos quadrados (OLS) e regressão geograficamente ponderada (GWR) para quantificar o impacto dos factores de controlo da densidade do sumidouro. Os factores de controlo incluíram variáveis geológicas, hidrológicas, antropogénicas, hidrogeológicas, e geomorfológicas. Para os dois conjuntos de dados de inventário de sumidouros analisados, espessura de sobrecarga, flutuações de aquíferos, e proximidade de fracturas, cursos de água, e zonas húmidas foram os factores de controlo mais influentes na formação de sumidouros (GWR p-values <0.05). Finalmente, os resultados das estatísticas espaciais foram utilizados para 1) produzir mapas interpolados de previsão de sumidouros e 2) avaliar a precisão das previsões de densidade de sumidouros das estatísticas espaciais. Os resultados fornecem avaliações de factores de controlo da formação de sumidouros e demonstram o potencial para aplicações semelhantes noutras áreas do carste com uma série temporal de DEMs e conjuntos de dados auxiliares semelhantes. A abordagem baseada em SIG adaptada não substitui procedimentos que dependem de levantamentos de campo abrangentes tanto para o inventário de sumidouros como para o controlo da aquisição de dados de factores, embora ofereça estimativas para a compreensão do desenvolvimento de sumidouros em grandes áreas para ajudar a seleccionar estratégias de mitigação adequadas.