MODELAGEM DE SUPERFÍCIES. Prof. Dr. Cristiano Zerbato

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1 MODELAGEM DE SUPERFÍCIES Prof. Dr. Cristiano Zerbato

2 Introdução MODELO DIGITAL DO TERRENO: DTM - DIGITAL TERRAIN MODEL: Termo introduzido em 1958, por Miller e La Flame. Modelo Digital de Terreno MDT Digital Terrain Model DTM Modelo Numérico de Terreno MNT Modelo Matemático de Terreno MMT MODELO DIGITAL DE SUPERFÍCIE - MDS

3 Introdução O modelo digital de superfície (MDS) é uma representação estatística da superfície contínua do terreno, por meio de um grande número de pontos selecionados, com coordenadas X, Y, Z conhecidas, em um sistema de coordenadas. X e Y Z Coordenadas Atributo Z = f (X,Y)

4 Introdução Dentre alguns usos do MDS pode-se citar: a) Armazenamento de dados de altimetria para gerar mapas topográficos; b) Geração de isolinhas (curvas de nível); c) Elaboração de mapas de declividade e exposição para apoio a análise de geomorfologia e erodibilidade; d) Análise de variáveis geofísicas e geoquímicas; e) Mapeamento de atributos.

5 Etapas de Geração 3 ETAPAS: Aquisição dos dados Interpolação Geração de produtos

6 Etapas de Geração Relevo (Topografia) A.P. Aquisição de dados Interpolação Geração de produtos Aleatório Triangulação Planta planialtimétrica (curvas de nível) Malha Regular Grid Inverso do quadrado da distância Mapa de aplicação

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8 Aquisição de dados Aquisição de dados topografia Plantas e cartas existentes Analógico Digital Sensoriamento Remoto Imagens aéreas Fotogrametria Imagens orbitais Satélites Levantamentos de campo Topografia convencional GNSS

9 AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA): Cartas Existentes 1: Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen

10 AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA): Cartas Existentes 1: Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen

11 AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA): SENSORIAMENTO REMOTO ORBITAL Resolução 3D: Horizontal 15m Vertical 10m Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen

12 AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA): SENSORIAMENTO REMOTO AÉREO Fotogrametria Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen

13 AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA) Comparação de Nivelamento: GPS RTK x Ortocartas Altitudes elipsoidais (h) obtidas via GPS RTK e pelo MNT da Ortofoto Obs.: - RTK ( Real Time Kinemathic ), Tempo Real com código + fase - Ortofoto realizada com o sistema SOCET SET (Leica/Suiça) Ponto h (m) Dif. Amostrado GPS RTK MNT Foto (m) 1 821,78 821,47 0, ,20 818,22-0, ,37 810,34 0, ,09 805,03 0, ,23 802,15 0, ,14 802,07 0, ,51 823,47 0, ,92 832,85 0, ,14 829,02 0, ,88 824,93-0, ,88 807,65 0, ,35 808,24 0, ,10 830,22-0, ,55 853,38 (-29,83) ,46 821,32 0, ,93 809,81 0, ,22 810,34-0, ,21 807,04 0, ,73 828,56 0, ,76 805,54 0,22 EP GPS [ 2cm (plani) e 4cm (alti) Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen

14 AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA): CONVENCIONAL + GNSS Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen

15 Aquisição de dados Levantamentos de Campo Levantamentos de pontos coletados Malhas regulares (Grid) Irregular

16 AQUISIÇÃO DOS DADOS Malha Regular (Grid) (Método utilizado na AP) 16 Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen

17 AQUISIÇÃO DOS DADOS Coleta de dados Aleatório Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen 17

18 Aquisição de dados Levantamentos de Campo Levantamentos de linhas características Linhas de estrutura: Talvegues e divisores Linhas de quebra: Crista e pé de taludes Barrancos, arrimos e vias diversas Áreas mortas: Matas, lagos, represas e construções

19 Aquisição de dados

20 Coleta de dados => Topografia => Linhas Características AQUISIÇÃO DOS DADOS Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen

21 Aquisição de dados Deve-se considerar a quantidade e também o posicionamento das amostras em relação ao comportamento do fenômeno: Uma superamostragem de altimetria numa região plana = redundância de informação Poucos pontos em uma região de relevo movimentado = escassez de informações.

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23 Interpolação Regressão: processo de obtenção de uma função de certo tipo que melhor represente a dependência entre as variáveis (independente e dependente). Estatisticamente, pode-se denominar Análise de regressão, pois permite verificar a magnitude dos resíduos. Interpolação: qualquer processo de obtenção dos valores de uma função dentro de um intervalo mediante o conhecimento de seu comportamento dentro desse intervalo. Extrapolação: qualquer processo de obtenção dos valores de uma função fora de um intervalo, mediante o conhecimento de seu comportamento dentro desse intervalo. *

24 TIPOS DE MAPAS Interpolação Mapas temáticos sem gradientes Valores médios Representados por polígonos Mapas temáticos com gradientes Valores contínuos Representados por isolinhas

25 INTERPOLAÇÃO MAPAS SEM GRADIENTES Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen

26 INTERPOLAÇÃO MAPAS SEM GRADIENTES Fonte: Prof. Prof. Dr. Dr. David David L. L. Rosalen Rosalen 26

27 INTERPOLAÇÃO MAPAS COM GRADIENTES Fonte: Prof. Prof. Dr. Dr. David David L. L. Rosalen Rosalen 27

28 INTERPOLAÇÃO MAPAS COM GRADIENTES Fonte: Prof. Prof. Dr. Dr. David David L. L. Rosalen Rosalen 28

29 Interpoladores Vizinho mais próximo Média simples Inverso da distância Inverso da distância ao quadrado Superfície de tendência Triangulação Krigagem Outros *

30 Softwares SURFER e GS+

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32 PRODUTOS CARTOGRAFIA E REPRESENTAÇÃO (TOPO) Isolinhas (Curvas de Nível) Relevo Visualização 3D (Perspectiva Cavaleira) Perfil Topográfico Declividade Delimitação de Bacias Hidrográficas AGRICULTURA DE PRECISÃO Mapas de índices de vegetação Mapas temáticos (propriedades físico-químicas do solo) Mapas de produtividade Mapas de aplicação a taxa variável 32 Prof. Dr. David L. Rosalen

33 Latitude Produtos (Topo) Elevation 37.0 Grand Canyon, U.S.A Longitude

34 Produtos - Topo

35 Produtos - Topo Visualização 3D

36 PRODUTOS A.P. Índice de Vegetação - NDVI 36 Prof. Dr. David L. Rosalen

37 PRODUTOS A.P. Índice de Vegetação - NDVI 37 Prof. Dr. David L. Rosalen

38 1.2 PRODUTOS A.P cm cm cm

39 TAS Sem impedimentos Fraca compactação Forte compactação Excessiva compactação RMSP (MPa) Prof. (cm) ,5% ,1% ,9% 13,6% ,0%

40 Prof. Dr. Cristiano Zerbato OBRIGADO