Topodata (III): desenvolvimento banco de dados geomorfométricos locais em cobertura nacional

Transcrição

1 * Topodata (III): desenvolvimento banco de dados geomorfométricos locais em cobertura nacional Márcio de Morisson Valeriano Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) Bolsista CNPq

2 A pesquisa para desenvolvimento principais frentes

3 Pré-processamento (refinamento, interpolação) de dados SRTM (SBSR 2005) Adaptado de Valeriano e Rossetti (2012)

4 Abordagem teórica (SBSR 2005) padrões refletem coeficientes?

5 Abordagem teórica (SBSR 2005) padrões refletem coeficientes? A B C D

6 Abordagem teórica (SBSR 2005) padrões refletem coeficientes? Não. A B C D

7 Solução para projetos regionais a abordagem empírica? usuário

8 Solução para projetos regionais Resultados selecionados pelos projetos regionais Testes experimentais dos resultados selecionados

9 Avaliação conjunta dos resultados regionais

10 Avaliação conjunta dos resultados regionais Distribuição espacial dos pesos em função da distância à estimativa Testes sobre dados SRTM

11 Testes para a seleção unificada

12 A pesquisa para desenvolvimento principais frentes

13 Processamento principal (derivação geomorfométrica): declividade

14 Processamento principal (derivação geomorfométrica): declividade Tabela 1 Comparação entre os cálculos de declividade testados intervalo cálculo R 2 (%) erro médio 1 equação (I) 2 equação (II) Idrisi 50,1 5,259 S = 2,37 + 0,944s S = 1,13 s md-md 54,6 5,016 S = 1,74 + 1,00 s S = 1,16 s todo md-mx 56,6 4,904 S = 1,44 + 1,01 s S = 1,12 s mx-md 58,8 4,775 S = 1,31 + 0,923 s S = 1,01 s mx-mx 60,4 4,685 S = 1,08 + 0,911 s S = 0,983 s Idrisi 50,3 2,499 S = 2,90 + 0,648 s S = 0,947 s md-md 51,7 2,464 S = 2,66 + 0,678 s S = 0,957 s <15% md-mx 52,6 2,440 S = 2,53 + 0,676 s S = 0,935 s mx-md 52,0 2,456 S = 2,42 + 0,633 s S = 0,863 s mx-mx 52,1 2,453 S = 2,37 + 0,617 s S = 0,835 s Idrisi 13,4 5,955 S = 16,6 + 0,356 s S = 1,29 s md-md 16,5 5,848 S = 15,6 + 0,417 s S = 1,30 s >15% md-mx 18,1 5,793 S = 15,1 + 0,437 s S = 1,27 s mx-md 18,9 5,766 S = 14,8 + 0,404 s S = 1,14 s mx-mx 20,2 5,716 S = 14,3 + 0,417 s S = 1,10 s (1) S é a declividade medida e s a declividade calculada pelo SIG; todos os termos foram significativos a 1% de probabilidade; (2) ajuste simples, forçando-se a regressão para constante nula.

15 Processamento principal (derivação geomorfométrica): orientação de vertentes

16 Processamento principal (derivação geomorfométrica): curvatura vertical

17 Processamento principal (derivação geomorfométrica): curvatura vertical Fluxo geral Derivação básica (2a ordem)

18 Processamento principal (derivação geomorfométrica): curvatura horizontal

19 Processamento principal (derivação geomorfométrica): curvatura horizontal Derivação básica (2a ordem)

20 Processamento principal (derivação geomorfométrica): curvatura horizontal Fluxo geral Derivação básica (2a ordem)

21 Pós-processamento: tratamento numérico-espacial dos resultados de derivação Tabela 2 Efeito de filtragens sobre a declividade calculada pelo SIG intervalo filtragens R 2 (%) erro médio 1 equação (I) 2 equação (II) 1 63,4 4,503 S = 0,325 ns + 0,978 s S = 1,00 s 2 64,0 4,466 S = 0,040 ns + 1,00 s S = 1,01 s todo 3 64,4 4,440 S = - 0,165 ns + 1,02 s S = 1,01 s 5 65,0 4,401 S = - 0,494 ns + 1,05 s S = 1,02 s 7 65,5 4,372 S = - 0,763* + 1,08 s S = 1,03 s 1 57,1 2,322 S = 1,82 + 0,676 s S = 0,846 s 2 58,0 2,298 S = 1,66 + 0,693 s S = 0,848 s <15% 3 58,4 2,286 S = 1,56 + 0,702 s S = 0,849 s 5 59,0 2,270 S = 1,43 + 0,715 s S = 0,849 s 7 59,4 2,260 S = 1,33 + 0,724 s S = 0,849 s 1 20,0 5,726 S = 13,6 + 0,456 s S = 1,13 s 2 19,4 5,746 S = 13,4 + 0,470 s S = 1,14 s >15% 3 19,3 5,751 S = 13,2 + 0,484 s S = 1,15 s 5 19,1 5,756 S = 12,8 + 0,509 s S = 1,17 s 7 19,1 5,756 S = 12,4 + 0,533 s S = 1,18 s (1) S é a declividade medida e s a declividade calculada (mx-mx) pelo SIG; todos os termos foram significativos a 1% de probabilidade, exceto a constante assinalada com *, significativa a 5% e ns, não significativa; (2) ajuste simples, forçando-se a regressão para constante nula.

22 Pós-processamento: tratamento numérico-espacial dos resultados de derivação Pós-processamento da declividade Esquemas de classificação da declividade

23 Pós-processamento: tratamento numérico-espacial dos resultados de derivação Pós-processamento da declividade

24 Pós-processamento: tratamento numérico-espacial dos resultados de derivação Valores de declividade Classes de declividade esquema A esquema B esquema C mínimo máximo

25 Pós-processamento: tratamento numérico-espacial dos resultados de derivação Pós-processamento de variáveis derivadas Orientação de vertentes Curvatura vertical Curvatura horizontal

26 Pós-processamento: classificação e combinação para realce de bacias de drenagem O processo ADD: seção transversal & curvatura horizontal + Orientação de vertentes

27 Geomorfometria aplicada à iluminação (SBSR-2011) Iluminação como insumo para interpretação visual: Figura 2.15 Iluminação sob diferentes ângulos de elevação solar e exagero vertical.

28 Geomorfometria aplicada à iluminação (SBSR-2011) Iluminação como variável ecofisiológica: considera as condições reais, em função da dinâmica celeste diurna e anual cos q s = sen Y. sen d + cos Y. cos d. cos h sen j s = cos d sen h / sen q s Figura 2.16 Dinâmicas diurna do ângulo horário (h) e anual da declinação solar (d). Figura 2.17 Variação de q s e j s ao meio-dia do equinócio em função da latitude.

29 Desenvolvimento programação (II) fluxo geral do cálculo Fluxo geral da obtenção dos fatores mensais e anuais de iluminação.

30 Geomorfometria aplicada à iluminação (SBSR-2011) Estimativas momentâneas (para um dia 15 de janeiro) Estimativas mensais Norte Estimativa anual......se o Monte Roraima estivesse a 50 o Sul. Sul

31 Pós-processamento da declividade: esquemas de visualização (SBSR 2007) forma numérica classes

32 Pós-processamento da orientação de vertentes: visualização (SBSR 2007) Codificação default Codificação circular (TD)

33 Pós-processamento das curvaturas: visualização (SBSR 2007)

34 Pós-processamento das curvaturas: visualização (SBSR 2007)

35 Pós-processamento das curvaturas: classificação e combinação

36 Pós-processamento: classificação e combinação das curvaturas

37 Banco de dados geomorfométricos locais Topodata ( Síntese do processamento dos dados SRTM e dos produtos disponíveis:

38 TOPODATA ( Documentação on-line

39 TOPODATA ( acervo de informações

40 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Elevação

41 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Relevo sombreado

42 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Declividade (numérico, %) 0 113

43 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Declividade (classes EMBRAPA)

44 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Orientação de vertentes (numérico, graus)

45 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Processo ADD (orientação de vertentes+divisores+ drenagem)

46 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Curvatura vertical (numérico, graus por metro) min max

47 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Curvatura vertical (5 classes)

48 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Curvatura horizontal (numérico, graus por metro) min max

49 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Curvatura horizontal (5 classes)

50 Derivações do MDE Cartas 1: (SE-23-Y-C) Forma do terreno

51 AM Derivações do MDE Forma do terreno carta SA-21-Y-B

52 MS Derivações do MDE Forma do terreno - carta SF-22-V-B

53 Bibliografia citada VALERIANO, M. M. ; ROSSETTI, D. F. Topodata: Brazilian full coverage refinement of SRTM data. Applied Geography (Sevenoaks), v. 32, p , ; ALBUQUERQUE, P. C. G.. Topodata: processamento dos dados SRTM. São José dos Campos, SP: INPE: Coordenação de Ensino, Documentação e Programas Especiais (INPE RPQ/854). 79p., Topodata: guia para utilização de dados geomorfológicos locais. São José dos Campos, SP: INPE: Coordenação de Ensino, Documentação e Programas Especiais (INPE RPE/818). 72p., 2008 ; ROSSETTI, D. F.. Topographic modeling of Marajó Island with SRTM data. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 9, p , ; ABDON, M. M.. Aplicação de dados SRTM a estudos do Pantanal. RBC. Revista Brasileira de Cartografia, v. 59, p , ; KUPLICH, T. M. ; STORINO, M. ; AMARAL, B. D. ; MENDES JÚNIOR, J. N. ; LIMA, D. J.. Modeling small watersheds in Brazilian Amazonia with shuttle radar topographic mission-90m data. Computers & Geosciences, Amsterdam, Holanda, v. 32, n.8, p , Modelos digitais de elevação de microbacias elaborados com krigagem. São José dos Campos: INPE: Coordenação de Ensino, Documentação e Programas Especiais (INPE-9364-RPQ/736). 54p Estimativa de variáveis topográficas por geoprocessamento para modelagem da perda de solos. Rio Claro: Biblioteca do Instituto de Geociências e Ciências Exatas/UNESP. 172p., 1999 (Tese).

54 Obrigado. Márcio de Morisson Valeriano INPE/OBT/DSR Bolsista CNPq