Conceitos científicos de hidrologia, ilustrados

Contexto

Este é um projeto de ilustração em andamento para “Hydrology – unified principles and practices across scales” (título mantido no original), um livro didático a ser publicado pela Wiley.

Os autores estão entre as figuras mais influentes da hidrologia moderna. Günter Blöschl (TU Wien) detém a Medalha Robert E. Horton da AGU e ajudou a moldar como entendemos a mudança no regime de enchentes na Europa através de artigos marcantes nas revistas Nature e Science. Murugesu Sivapalan (University of Illinois) cofundou o campo da sociohidrologia e liderou a Década de Previsões em Bacias Não Monitoradas da IAHS. Tanto ele quanto Blöschl receberam a Medalha Horton da AGU e a Medalha Wegener da EGU. Peter Troch (University of Arizona) avançou a hidrologia de encostas e a teoria de balanço hídrico na escala de bacia. Juntos, eles definiram os conceitos modernos de escala em hidrologia, isto é, como processos observados numa escala se traduzem para outra.

O livro abrange 15 capítulos e requer mais de 500 figuras. Os autores fornecem rascunhos brutos (às vezes esboços feitos à mão, às vezes diagramas legados de publicações mais antigas), e trabalho diretamente com eles para interpretar e transformá-los em figuras científicas prontas para publicação. A colaboração é iterativa e orientada pelos conceitos por trás de cada figura.

Final Rascunho

Abordagem

A escala do projeto exigiu um sistema de produção num patamar além da minha habilidade de desenho, construído sobre um conjunto de ferramentas inteiramente de código aberto.

Esquemas 2D (diagramas de processo, seções transversais de encostas, interações solo-planta) são desenhados no Inkscape. Esquemas 3D (renderizações de terreno, camadas subsuperficiais, paisagens em escala de bacia) passam por Blender e QGIS. Mapas vêm do QGIS e Inkscape. Mapas globais foram um desafio particular, já que os dados de origem nem sempre eram consistentes, então vários foram reconstruídos a partir de classificação RGB para manter uma paleta unificada. Scripts em Python amarram o sistema, automatizando tarefas repetitivas e gerenciando um catálogo de figuras por meio de arquivos de metadados em Markdown.

Todas as figuras seguem um sistema de design unificado (fontes consistentes, espaçamento, espessuras de linha e um conjunto controlado de paletas de cores), o que faz com que as mais de 500 figuras pareçam pertencer ao mesmo livro.

Um dos aspectos mais difíceis é interpretar os próprios rascunhos. Alguns são claros; outros exigem conhecimento hidrológico real para decodificar: um esboço bruto de um processo de encosta pode implicar três ou quatro mecanismos interagindo que precisam ser visualmente separados e tornados legíveis. Preciso entender a hidrologia antes de desenhar a figura.

Final Rascunho

Resultados

Além das figuras, o projeto produziu diversas ferramentas e produtos complementares.

Final Rascunho

Site Galley Proof. Esta é uma plataforma de revisão privada hospedada no Cloudflare: os autores recebem códigos de acesso por e-mail e podem navegar, aprovar e comentar figuras por capítulo, de modo que a revisão acontece em um só lugar, em vez de em threads de e-mail dispersas. Seu complemento estático, o catálogo de figuras, é uma referência em PDF construída em LaTeX com todas as figuras e metadados.

Sistema de manuscrito em LaTeX. Um produto secundário para os autores: ferramentas garantindo consistência na notação de símbolos, formatação e referências cruzadas ao longo de 15 capítulos, além de guias para o fluxo de trabalho de figuras e para o sistema LaTeX, ambos entregues como PDFs.

O livro está em produção, com figuras entregues capítulo por capítulo. Após a publicação, elas devem se tornar públicas para que instrutores e estudantes as usem em aulas e materiais de curso.