UTILIZAÇÃO DE MODELOS DIGITAIS DE TERRENOS COMO RECURSOS EDUCATIVOS
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1 UTILIZAÇÃO DE MODELOS DIGITAIS DE TERRENOS COMO RECURSOS EDUCATIVOS Hélder Pereira Departamento de Biologia e Geologia, Escola Secundária de Loulé, Portugal hpereira@es-loule.edu.pt
2 UTILIZAÇÃO DE MODELOS DIGITAIS DE TERRENOS COMO RECURSOS EDUCATIVOS #1 O que é um modelo digital de terreno (MDT) #2 Tecnologias usadas na recolha de dados topográficos #3 Exemplos de MDT gratuitos disponíveis em linha #4 Software livre usado para visualizar e analisar MDT #5 Exemplos de utilização de MDT na sala de aula
3 Extensão do MDT em latitude (y) AFINAL O QUE É UM MODELO DIGITAL DE TERRENO? Matriz de dados topográficos georreferenciados z y x = longitude, y = latitude, z = altitude ou profundidade x Valor de z Extensão do MDT em longitude (x)
4 AFINAL O QUE É UM MODELO DIGITAL DE TERRENO? Matriz de dados topográficos georreferenciados
5 DE QUE DEPENDE A RESOLUÇÃO DE UM MODELO DIGITAL DE TERRENO? A resolução espacial de um MDT é função do tamanho da célula (ou pixel) 1 x 1 2 x 2 5 x 5 10 x x x x 100 Global Relief Model ETOP O5 Global Relief Model ETOP O1 5 minutos ~ 10 km 1 minuto ~ 2 km
6 AQUISIÇÃO DE DADOS ALTIMÉTRICOS COM BASE EM TECNOLOGIAS RADAR Shutle Radar Topography Mission (SRTM) Crédito: NASA TanDEM-X e TerraSAR-X no Espaço Crédito: DLR
7 DADOS ALTIMÉTRICOS OBTIDOS COM BASE EM TECNOLOGIAS RADAR Modelos digitais de terreno com diferentes resoluções espaciais Comparação da resolução espacial dos dados topográficos SRTM e WorldDEM da região de Death Valley (EUA) Crédito: DLR
8 AQUISIÇÃO DE DADOS ALTIMÉTRICOS COM BASE EM TECNOLOGIAS LASER Light Detection and Ranging (LiDAR) Levantamento LiDAR aéreo Crédito: Bluesky
9 DADOS ALTIMÉTRICOS OBTIDOS COM BASE EM TECNOLOGIAS LASER Light Detection and Ranging (LiDAR) A Altitude (m) B Modelo digital da superfície de terreno (A) e modelo digital de terreno (B) com resolução espacial de 1 m Imagens produzidas com dados do EarthScope Northern California LiDAR Project (NCAL)
10 AQUISIÇÃO DE DADOS ALTIMÉTRICOS COM BASE EM TECNOLOGIAS LASER Light Detection and Ranging (LiDAR) Técnicos e cientistas a testar um equipamento LiDAR terrestre na região de Santa Cruz, Califórnia (EUA) Crédito: U.S. Geological Survey/Josh Logan
11 DADOS ALTIMÉTRICOS OBTIDOS COM BASE EM TECNOLOGIAS LASER Light Detection and Ranging (LiDAR) Dados LiDAR obtidos em duas datas diferentes e que mostram as alterações no perfil de uma praia. Crédito: U.S. Geological Survey/Josh Logan
12 AQUISIÇÃO DE DADOS BATIMÉTRICOS COM BASE EM TECNOLOGIAS RADAR Satélite Altímetro radar Anomalia Fundo do oceano Recolha de dados batimétricos usando tecnologia radar baseada em satélites (e.g. TOPEX/Poseidon) Créditos: NASA/JPL e Scripps Institution of Oceanography
13 DADOS BATIMÉTRICOS OBTIDOS COM BASE EM TECNOLOGIAS RADAR PORTUGAL ESPANHA Batimetria do Golfo de Cadiz estimada por satélite (resolução espacial de 1 km) Mapa produzido a partir dos dados SRTM30_Plus (Becker et al., 2009)
14 AQUISIÇÃO DE DADOS BATIMÉTRICOS COM TECNOLOGIA SONAR Recolha de dados batimétricos usando navios equipados com tecnologia sonar multifeixe de alta resolução Crédito: NOAA
15 DADOS BATIMÉTRICOS OBTIDOS COM TECNOLOGIA SONAR PORTUGAL ESPANHA Batimetria do Golfo de Cadiz compilação multifeixe SWIM (resolução espacial de 250 m ) Mapa produzido a partir dos dados disponibilizados por Zitellini et al. (2009)
16 AQUISIÇÃO DE DADOS BATIMÉTRICOS COM TECNOLOGIA SONAR ROV Jason II e AUV ABE equipados com tecnologia sonar multifeixe de altíssima resolução Crédito: Woods Hole Oceanographic Institution
17 DADOS BATIMÉTRICOS OBTIDOS COM TECNOLOGIA SONAR Profundidade (m) m Batimetria 3D do campo hidrotermal Kilo Moana obtida pelo ROV Jason II (resolução espacial de 25 cm) Imagem produzida com dados da Expedição TUIM05MV (Ferrini et al., 2008)
18 MODELOS DIGITAIS DE TERRENO GRATUITOS ALGUNS EXEMPLOS ETOPO1 Global Relief Model Altimetria e batimetria Resolução espacial: ~ 2 km Crédito: NOAA GMTED 2010 Altimetria Resolução espacial: ~ 250 m - 1 km Crédito: USGS
19 MODELOS DIGITAIS DE TERRENO GRATUITOS ALGUNS EXEMPLOS SRTM1 e SRTM3 Altimetria Resolução espacial: ~ 30 m e ~ 90 m Crédito: NASA/JPL ASTER GDEM Altimetria Resolução espacial: ~ 30 m Crédito: METI/NASA
20 MODELOS DIGITAIS DE TERRENO GRATUITOS ALGUNS EXEMPLOS National Elevation Dataset (NED) Altimetria Resolução espacial: 10 m e 30 m Crédito: USGS TINITALY/01 Altimetria Resolução espacial: 10 m Crédito: Tarquini et al. (2007)
21 MODELOS DIGITAIS DE TERRENO GRATUITOS ALGUNS EXEMPLOS Dados LiDAR Altimetria Resolução espacial: 1 metro Crédito: NSF OpenTopography Facility
22 SOFTWARE LIVRE PARA VISUALIZAR MODELOS DIGITAIS DE TERRENO MIRONE - a grid viewer and much more MIRONE MacMIRONE LinusMIRONE Luis (2007)
23 SOFTWARE LIVRE PARA VISUALIZAR MODELOS DIGITAIS DE TERRENO MIRONE - a grid viewer and much more
24 SOFTWARE LIVRE PARA VISUALIZAR MODELOS DIGITAIS DE TERRENO MIRONE - a grid viewer and much more
25 Crédito: George F. Mobley Crédito: Marli B. Miller Crédito: Byron Jorjorian Crédito: USGS Crédito: John Seach Crédito: Don Davis EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por Acção do vento Movimentos de massa Impactos meteoríticos Acção do gelo Actividade tectónica Actividade vulcânica
26 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por acção do vento Altitude (m) Mapa topográfico da região norte do Mar de areia do Namibe (Namíbia) Dados: ASTER GDEMv2
27 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por acção do vento Altitude (m) Mapa topográfico de uma zona do deserto do Novo México (EUA) Dados: White Sands National Monument, NM: LiDAR Survey of Dune Fields
28 Crédito: George F. Mobley Crédito: Marli B. Miller Crédito: John Seach Crédito: Byron Jorjorian Crédito: USGS Crédito: Don Davis EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por Acção do vento Movimentos de massa Impactos meteoríticos Acção do gelo Actividade tectónica Actividade vulcânica
29 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por movimentos de massa Topografia 3D de uma zona de montanha adjacente à falha activa Denali-Totchunda, Alaska (EUA) Dados: Alaska Denali-Totschunda LiDAR project
30 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por movimentos de massa Batimetria 3D do bordo da plataforma e talude continental da zona central da Baía de Santa Bárbara, Califórnia (EUA) Dados: MBARI Santa Barbara Basin Multibeam Survey
31 Crédito: George F. Mobley Crédito: Marli B. Miller Crédito: John Seach Crédito: Byron Jorjorian Crédito: USGS Crédito: Don Davis EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por Acção do vento Movimentos de massa Impactos meteoríticos Acção do gelo Actividade tectónica Actividade vulcânica
32 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por impactos meteoríticos Altitude (m) Mapa topográfico da cratera de impacto Luizi (República Democrática do Congo) Dados: SRTM3
33 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por impactos meteoríticos Altitude (m) Mapa topográfico da região da cratera de impacto Meteor Crater, Arizona (EUA) Dados: LiDAR Meteor Crater, AZ (AZ10_Palucis)
34 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por impactos meteoríticos Altitude (m) Mapa topográfico da região da cratera de impacto Meteor Crater, Arizona (EUA) Dados: LiDAR Meteor Crater, AZ (AZ10_Palucis)
35 Crédito: George F. Mobley Crédito: Marli B. Miller Crédito: Byron Jorjorian Crédito: USGS Crédito: John Seach Crédito: Don Davis EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por Acção do vento Movimentos de massa Impactos meteoríticos Acção do gelo Actividade tectónica Actividade vulcânica
36 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por acção do gelo Altitude (m) Mapa topográfico da Serra da Estrela (Portugal) Dados: ASTER GDEMv2
37 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por acção do gelo Vale do Zêzere Altitude (m) Mapa topográfico da Serra da Estrela (Portugal) Dados: ASTER GDEMv2
38 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por acção do gelo Topografia 3 D da extremidade oriental do vale glaciário de Yosemite, Califórnia (EUA) Dados: LiDAR Yosemite National Park, CA: Rockfall Studies (CA10_Zimmer)
39 Crédito: George F. Mobley Crédito: Marli B. Miller Crédito: Byron Jorjorian Crédito: USGS Crédito: John Seach Crédito: Don Davis EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por Acção do vento Movimentos de massa Impactos meteoríticos Acção do gelo Actividade tectónica Actividade vulcânica
40 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade tectónica Profundidade (m) Mapa batimétrico da dorsal do Pacífico oriental (EPR 8-11 N) Dados: GMRT
41 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade tectónica Altitude (m) Mapa topográfico da falha de Santo André na região de Wallace Creek, Califórnia (EUA) Dados: LiDAR B4 Project - Southern San Andreas and San Jacinto Faults
42 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade tectónica Profundidade (m) Mapa batimétrico da região da Baía de Kimmeridge (Inglaterra) Dados: Channel Coastal Observatory multibeam bathymetry
43 Crédito: George F. Mobley Crédito: Marli B. Miller Crédito: Byron Jorjorian Crédito: USGS Crédito: John Seach Crédito: Don Davis EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por Acção do vento Movimentos de massa Impactos meteoríticos Acção do gelo Actividade tectónica Actividade vulcânica
44 Estratovulcões EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica Vulcões complexos Vulcões compósitos Vulcões Somma Caldeiras de colapso Vulcões escudo Cones de escórias Tipos de vulcões (adaptado de Simkin e Siebert, 1994). Os perfis estão exagerados verticalmente 2 a 4 vezes. O tamanho relativo é aproximado, pois as dimensões variam dentro de cada categoria.
45 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica Topografia 3D do Monte Banahaw (Filipinas) Estratovulcão (vulcão complexo) Dados: SRTM3
46 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica Topografia 3D do Monte Shasta, Califórnia (EUA) Estratovulcão (vulcão compósito) Dados: USGS NED 10m
47 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica Topografia 3D do Monte Vesúvio (Itália) Estratovulcão (vulcão Somma) Dados: TINITALY/01
48 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica Topografia e batimetria 3D do vulcão Crater Lake (Oregon, EUA) Caldeira de colapso de um estratovulcão Dados: USGS DEM
49 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica Ko Hu ML MK K L Ko Kohala Hu Hualai ML Mauna Loa MK Mauna Kea K Kilauea L Lö ihi Topografia e batimetria 3D da região da ilha do Hawai i (Hawai i, EUA) Vulcões escudo Dados: Main Hawaiian Islands Multibeam Bathymetry Synthesis
50 EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica Topografia 3D da região da S P Crater - San Francisco Volcanic Field, Arizona (EUA) Cone de escórias Dados: USGS NED 10m
51 UTILIZAÇÃO DE MODELOS DIGITAIS DE TERRENO NA SALA DE AULA Actividades de aprendizagem baseadas na investigação usando dados científicos reais
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