MODELAGEM DE SUPERFÍCIES Prof. Dr. Cristiano Zerbato
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
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)
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.
Etapas de Geração 3 ETAPAS: Aquisição dos dados Interpolação Geração de produtos
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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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
AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA): Cartas Existentes 1:50.000 9 Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA): Cartas Existentes 1:10.000 10 Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA): SENSORIAMENTO REMOTO ORBITAL Resolução 3D: Horizontal 15m Vertical 10m Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA): SENSORIAMENTO REMOTO AÉREO Fotogrametria Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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 0,31 2 818,20 818,22-0,02 3 810,37 810,34 0,03 4 805,09 805,03 0,06 5 802,23 802,15 0,08 6 802,14 802,07 0,07 7 823,51 823,47 0,04 8 832,92 832,85 0,07 9 829,14 829,02 0,12 10 824,88 824,93-0,05 11 807,88 807,65 0,23 12 808,35 808,24 0,11 13 830,10 830,22-0,12 14 823,55 853,38 (-29,83) 15 821,46 821,32 0,14 16 809,93 809,81 0,12 17 810,22 810,34-0,12 18 807,21 807,04 0,17 19 828,73 828,56 0,17 20 805,76 805,54 0,22 EP GPS [ 2cm (plani) e 4cm (alti) Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
AQUISIÇÃO DOS DADOS AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA): CONVENCIONAL + GNSS Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
Aquisição de dados Levantamentos de Campo Levantamentos de pontos coletados Malhas regulares (Grid) Irregular
AQUISIÇÃO DOS DADOS Malha Regular (Grid) (Método utilizado na AP) 16 Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
AQUISIÇÃO DOS DADOS Coleta de dados Aleatório Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen 17
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
Aquisição de dados
Coleta de dados => Topografia => Linhas Características AQUISIÇÃO DOS DADOS Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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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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. *
TIPOS DE MAPAS Interpolação Mapas temáticos sem gradientes Valores médios Representados por polígonos Mapas temáticos com gradientes Valores contínuos Representados por isolinhas
INTERPOLAÇÃO MAPAS SEM GRADIENTES Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
INTERPOLAÇÃO MAPAS SEM GRADIENTES Fonte: Prof. Prof. Dr. Dr. David David L. L. Rosalen Rosalen 26
INTERPOLAÇÃO MAPAS COM GRADIENTES Fonte: Prof. Prof. Dr. Dr. David David L. L. Rosalen Rosalen 27
INTERPOLAÇÃO MAPAS COM GRADIENTES Fonte: Prof. Prof. Dr. Dr. David David L. L. Rosalen Rosalen 28
Interpoladores Vizinho mais próximo Média simples Inverso da distância Inverso da distância ao quadrado Superfície de tendência Triangulação Krigagem Outros *
Softwares SURFER e GS+
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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
Latitude Produtos (Topo) Elevation 37.0 Grand Canyon, U.S.A. 36.8 2800 36.6 2320 1840 36.4 1360 880 36.2 400 36.0 113.0 112.8 112.6 112.4 112.2 112.0 Longitude
Produtos - Topo
Produtos - Topo Visualização 3D
PRODUTOS A.P. Índice de Vegetação - NDVI 36 Prof. Dr. David L. Rosalen
PRODUTOS A.P. Índice de Vegetação - NDVI 37 Prof. Dr. David L. Rosalen
1.2 PRODUTOS A.P. 0-10 cm 3 2.5 2 1.5 1 0.5-0 10-20 cm 2.8 20-30 cm 4.7 2.5 2.2 4.2 1.9 3.7 1.6 3.2 1.3 2.7 1 2.2 0.7 1.7
TAS 0 2 4 6 Sem impedimentos Fraca compactação Forte compactação Excessiva compactação RMSP (MPa) Prof. (cm) 0-10 10-20 14,5% 20-30 13,1% 30-40 12,9% 13,6% 40-50 15,0%
Prof. Dr. Cristiano Zerbato OBRIGADO