18/05/2010. # Modelagem numérica do terreno (MNT) # Métodos de interpolação de dados numéricos

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1 Departamento de Geografia UFRGS Disciplina: Sistemas de Informações Geográficas Professora: Eliana Lima da Fonseca # Modelagem numérica do terreno (MNT) # Métodos de interpolação de dados numéricos Modelo Numérico de Terreno (MNT) Modelo Digital do Terreno (MDT) Modelo Digital de Elevação (MDE) Um Modelo Numérico de Terreno é uma representação matemática da distribuição de um fenômeno que possui variação espacial. A modelagem da distribuição do fenômeno no espaço é válida apenas para a região onde foram coletadas as amostras. Fenômenos que possuem variação temporal, além da variação espacial, necessitam ter modelagens distintas conforme a sua sazonalidade intrínseca. Modelo Numérico de Terreno (MNT) Exemplo de aplicações: Relevo, geomorfologia, solos (CLÁSSICAS) Hidrologia Análise de fenômenos contínuos (ex: clima) Análises espaciais da distribuição de fenômenos pontuais 1

2 RELEVO Laudo de Estudo com teor Pericial sobre a intervenção poluidora como atividade causadora de degradação ambiental na superfície do entorno do Farol do Cabo Branco PB post.html 2

3 Espessuras do modelo crustal: obtidas pela soma da altitude com a espessura crustal padrão. 3

4 HIDROLOGIA 4

5 VARIAÇÃO DE DADOS CONTÍNUOS: CLIMA 5

6 6

7 VARIAÇÃO DE DADOS CONTÍNUOS: BATIMETRIA 7

8 PADRÃO DE DISTRIBUIÇÃO DE DADOS PONTUAIS Construção de MNT Os MNTs são construídos a partir de amostras 3D (x, y, z), onde: x, y : referem se a latitude e longitude da amostra Z: valor da variável de interesse, que se deseja modelar As amostras podem ser: Pontos cotados Isolinhas 8

9 Considerações sobre a amostragem Para construção de um MNT não é necessária a coleta de pontos com espaçamento regular. O importante é ter amostras com o seguinte padrão: O importante é ter amostras com o seguinte padrão: um maior número de pontos onde o fenômeno a ser modelado possui uma maior variação pontos distribuídos por toda a região a ser modelada. 9

10 Métodos de interpolação de dados numéricos Grade triangular Grade regular Krigagem Modelagem por grade triangular (TIN) A distribuição espacial do fenômeno ( z )é definida por um poliedro (Subst. masc. 1.Geom. Sólido limitado por polígonos planos.) Os polígonos possuem faces triangulares Os vértices dos triângulos são as amostras (x,y,z) A triangulação não é única, sendo função do modelo de triangulação selecionado. Modelagem por grade triangular (TIN) 10

11 Modelagem por grade triangular (TIN) Linhas de quebra: permitem a orientação dos triângulos. Exemplo: curso de rios 11

12 Modelagem por grade regular (GRID) A distribuição espacial do fenômeno ( z ) é definida por uma grade regular A resolução espacial em x e y não precisam ser iguais ç p y p g Os valores estimados para a variável z dependem do interpolador utilizado. A partir da grade de valores é possível a visualização dos dados em formato de imagem 12

13 Modelagem por grade regular (GRID): exemplos de interpoladores Exemplo do processo de interpolação: (a) configuração original de amostras; (b) grade regular superposta às amostras; (c) interpolação de um valor a partir dos vizinhos; (d) grade regular resultante 13

14 Modelagem por grade regular (GRID): interpolador: kriging (krigagem) Krigagem engloba técnicas de regressão linear visando minimizar a variância de estimação, a partir de um modelo de covariância definido a priori. Para cada conjunto de dados é necessário o ajuste do semivariograma, a partir do qual são estimados os valores da variável z para todos os pontos da grade. Modelagem por grade regular (GRID): kriging x idw 14

15 Modelos de elevação do terreno por satélite Construídos utilizando radar ou pares estereoscópico a bordos de veículos orbitais Atualmente existem 2 produtos de ótima qualidade: SRTM ASTER GDEM SRTM (Shuttle Radar Topography Mission ) Download dos dados originais: Download dos dados tratados para os estados brasileiros: php Exemplo de aplicação: Maiores informações: m12.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/sergio/2004/ /doc/paginadeacesso.html 15

16 GDEM (Global Digital Elevation Model) Download dos dados originais: No centro de distribuição de dados da NASA ç Lançamento do produto: 29/06/2009 Ainda não estão disponíveis dados já tratados para o Brasil 16

17 Algumas aplicações dos modelos de elevação do terreno, voltadas para a geomorfologiag 17

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19 Departamento de Geografia UFRGS Disciplina: Sistemas de Informações Geográficas Professora: Eliana Lima da Fonseca ( ) # Modelagem numérica do terreno (MNT) # Métodos de interpolação de dados numéricos 19