MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO DA CIDADE DE PONTA GROSSA/PR

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1 134 MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO DA CIDADE DE PONTA GROSSA/PR RIBEIRO, Selma Regina Aranha VIRMOND, Rodolfo 1. Introdução; O relevo de uma paisagem visto em campo, mostra informações de certa forma limitadas, dados como altimetria, declividade do terreno, dentre outros se apresentados na forma de modelos, podem suprir tais limitações devido a visão zenital. Para auxiliar uma melhor percepção do espaço estudado, utiliza-se imagens de satélite e programas computacionais para visualiza-las, trata-las e extrair informações destas. Além das imagens de satélite, dados a respeito do relevo, podem ser modelados também mediante tais programas. No que tange a estas modelagens, destaca-se os Modelos Digitais de Elevação, que são de importância em estudos do relevo, devido ao fato de possibilitarem analisar o relevo em termos de altitude, declividade e direção da encosta em relação ao Norte. Modelo Digital de Elevação (MDE), representa de forma continua a topografia do terreno, de forma computacional e matemática. Defini-se uma área, e com as diferenças de altitudes cria-se um plano cartográfico com coordenadas X,Y e Z. Utilizando a informação Z, que representa a altitude e profundidade, é possível criar o modelo tridimensional. Tais modelos são cada vez mais utilizados, pois os resultados tendem a se aproximar o maximo da realidade, devido ao cuidado com a qualidade e validade das informações, que são vitais para um bom produto final, estes resultados auxiliam varias áreas de estudo, desde a geografia nas questões ambientais como erosão, áreas de riscos, criação de mapas topográficos, entre outros, na geologia mostrando estruturas, fraturas, escarpas, na geomorfologia na confecção de mapas de declividade e até na parte histórica, pois auxilia na visualização de rotas que antigos povos passaram, mostram influencias que o relevo teve nas paradas destes e constatam as dificuldades que passaram. (BURROUGH e MCDONNELL, 1998 apud SOUZA, E. C. B. de, 2006) 2.Objetivos; Objetivo Geral : - Comparar as modelagens do MDE, para melhor compreensão do relevo de Ponta Grossa. 3.Metodologia; A figura 1 mostra o diagrama de blocos das etapas desenvolvidas neste estudo sobre modelagem de terreno do município de Ponta Grossa - PR

2 135 Folhas topográficas 1: Ortoimagens e vetores de Ponta Grossa/PR. Mosaico das ortoimagens mapeamento 1: do município de Ponta Grossa/PR Vetor com Curvas de Nível (CN) de 12 Folhas Topográficas, escala 1: Mosaico das (CN) de todas as folhas topográficas. Conversão das CN em tabela de pontos Verificação da consistência das CN Criar MDE - Interpolação Inverse Distance Weight (IDW) Criar MDE - Trianguled Irregular Net (TIN) Figura 1 Etapas para criação de MDE. De 12 folhas topográficas 1:50.000, que abrangem a área de Ponta Grossa/PR, usa-se as ortoimagens para confeccionar o mosaico georreferenciado do município. Destas mesmas folhas, também são retirados os vetores que contêm as Curvas de Nível (CN). Mediante esta organização, isto é, as CN selecionadas, o mosaico delas é gerado para que se obtenha o relevo mediante o modelo CN de todo o município em estudo, Ponta Grossa/PR.. Estes vetores do mosaico, podem muitas vezes apresentar inconsistências, estão fragmentadas, ou seja, as CN em Sistemas de Informação Geográfica (SIG) são entidades únicas e cada uma delas deve ter altitude única. Portanto é necessário verificar a consistência das CN e corrigilas. Depois desta etapa os MDEs são processados; pode-se seguir duas modelagens, tanto converter as CN em uma tabela de pontos e fazer um MDE mediante interpolação, quanto criar um MDE por meio de Trianguled Irregular Net (TIN), sem interpolação, criando uma malha de pontos tridimensionais, irregular triangular, que determinam a superfície representada. ( FELGUEIRAS, 2001 apud SOUZA, E. C. B. de, 2006)

3 Resultados e discussão; O resultado final dos MDEs são as imagens 2 (a e b) e 3 (a e b) abaixo. Destas imagens foram feitas análises visuais e comparações entre as duas modelagens, a saber: MDE TIN, sem interpolação e MDE IDW interpolado, para escolher qual apresenta melhor visualização do relevo de Ponta Grossa/PR. A Figura 2 (a) mostra o MDE mediante o modelo TIN, as cores apresentadas sobre o modelo são de hipsometria Altitude Figura 2 (a) MDE por meio de TIN. A Figura 2 (b) exibe a mesma modelagem, entretanto sem as cores hipsométricas, somente os triângulos formados quando da modelagem. No detalhe verifica-se os triângulos formados a partir das CNs.

4 137 Figura 2 (b) MDE mostrando apenas os triângulos formados pelas CNs. A Figura 3 (a) mostra o MDE mediante o modelo TIN, as cores apresentadas sobre o modelo são de hipsometria Altitude Figura 3 (a) MDE por meio de IDW. A Figura 3 (b) apresenta a grade com pontos interpolados e CN, da parte urbana de Ponta Grossa/PR., sem as cores hipsométricas. Esses pontos foram interpolados, ou seja, preditos e possuem duas coordenadas planas (N - y, E - x) e uma altimétrica (Z). Cada um destes pontos interpolados é influenciado pelas CN, pois, a modelagem utilizada é determinística local.

5 138 Figura 3 (b) Grade do vetor da cidade de Ponta Grossa/PR. 5. Conclusão ou considerações finais; A modelagem por meio de TIN apresenta somente os dados fornecidos pelas CN, isto é, não existem pontos de altitude preditos. Devido ao modelo ser apresentado na forma de faces triangulares, não é possível transforma-lo numa matriz de dados. No modelo IDW, diferentemente do exposto sobre o modelo TIN, os dados são preditos a partir das informações dos pontos de altitudes que compõem as CN. A grade gerada na interpolação, ou seja, na predição de pontos, proporciona a transformação dela em uma matriz de números os quais representam as altitudes em cada célula desta matriz. Este fato é uma vantagem neste modelo de interpolação, facilitando processamentos entre diferentes matrizes proporcionando novas matrizes (imagens) com novas e diferentes informações a respeito da área de estudo. Destaca-se ainda a importância da modelagem 3D para fins geográficos, no auxilio da visualização de áreas de riscos em cidades, áreas erodidas, na análise de relevos, etc.. também para a geologia, pois ficam visíveis falhas, fraturas, feições que o terreno conter. A parte histórica também pode se favorecer destas informações, pois se consegue ver os caminhos usados antigamente, e perceber a dificuldade que passavam. Estes MDEs trazem benefícios e facilidades na observação de vastas áreas de terra, deixando seu relevo em evidencia, o que possibilita ter noção de sua altimetria. 6. Referencias Bibliográficas; SOUZA, Elaine Cristine Barros de. Modelagem do relevo oceânico usando redes neurais artificiais. (Curso de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas). Curitiba: Universidade Federal do Paraná fh.