MODELAGEM DE SUPERFÍCIES -...
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Introdução
• MODELO DIGITAL DO TERRENO:
• DTM - DIGITAL TERRAIN MODEL: Termointroduzido 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 umarepresentação estatística da superfíciecontínua do terreno, por meio de um grandenúmero de pontos selecionados, comcoordenadas X, Y, Z conhecidas, em umsistema de coordenadas.
• X e Y Coordenadas
• Z Atributo
Z = f (X,Y)
Introdução
• Dentre alguns usos do MDS pode-se citar:
a) Armazenamento de dados de altimetria paragerar mapas topográficos;
b) Geração de isolinhas (curvas de nível);
c) Elaboração de mapas de declividade eexposição para apoio a análise de geomorfologiae erodibilidade;
d) Análise de variáveis geofísicas e geoquímicas;
e) Mapeamento de atributos.
Etapas de Geração
Relevo (Topografia) A.P.
Aquisição de dados
Interpolação
Geração de produtos
Aleatório
Mapa de aplicaçãoPlanta planialtimétrica
(curvas de nível)
Inverso do quadrado da distância
Triangulação
Malha Regular “Grid”
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
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen9
AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA):
Cartas Existentes
1:50.000
AQUISIÇÃO DOS DADOS
10
AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA):
Cartas Existentes
1:10.000
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
Resolução 3D:
Horizontal 15m
Vertical 10m
AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA):
SENSORIAMENTO REMOTO ORBITAL
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA):
SENSORIAMENTO REMOTO AÉREO
Fotogrametria
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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 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
h (m)
EP GPS [ 2cm (plani) e 4cm (alti)
AQUISIÇÃO DE DADOS
(TOPOGRAFIA)
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA):
CONVENCIONAL + GNSS
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
Aquisição de dados
• Levantamentos de Campo
– Levantamentos de pontos coletados
• Malhas regulares (Grid)
• Irregular
16
Malha Regular (Grid)
(Método utilizado na AP)
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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
Coleta de dados => Topografia => Linhas CaracterísticasA
QU
IS
IÇ
ÃO
DO
S D
AD
OS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
Aquisição de dados
• Deve-se considerar a quantidade e também oposicionamento das amostras em relação aocomportamento do fenômeno:
– Uma superamostragem de altimetria numa regiãoplana = redundância de informação
– Poucos pontos em uma região de relevomovimentado = escassez de informações.
Interpolação
• Regressão: processo de obtenção de uma função de certo tipoque melhor represente a dependência entre as variáveis(independente e dependente). Estatisticamente, pode-sedenominar “Análise de regressão”, pois permite verificar amagnitude dos resíduos.
• Interpolação: qualquer processo de obtenção dos valores de umafunção dentro de um intervalo mediante o conhecimento de seucomportamento dentro desse intervalo.
• Extrapolação: qualquer processo de obtenção dos valores de umafunção fora de um intervalo, mediante o conhecimento de seucomportamento dentro desse intervalo.
*
Interpolação
• TIPOS DE MAPAS
• Mapas temáticos sem gradientes– Valores médios
– Representados por polígonos
• Mapas temáticos com gradientes– Valores contínuos
– Representados por isolinhas
Interpoladores
• Vizinho mais próximo
• Média simples
• Inverso da distância
• Inverso da distância ao quadrado
• Superfície de tendência
• Triangulação
• Krigagem
• Outros*
• 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-químicasdo solo)
– Mapas de produtividade
– Mapas de aplicação a taxa variável
Prof. Dr. David L. Rosalen32
PRODUTOS
Produtos (Topo)
113.0 112.8 112.6 112.4 112.2 112.0
Longitude
36.0
36.2
36.4
36.6
36.8
37.0L
ati
tud
e
Grand Canyon, U.S.A.
400
880
1360
1840
2320
2800
Ele
vati
on
-0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0.7
1
1.3
1.6
1.9
2.2
2.5
2.8
1.2
1.7
2.2
2.7
3.2
3.7
4.2
4.7
0-10 cm
10-20 cm
20-30 cm
PRODUTOS – A.P.
Prof. (cm)
0-10
10-20
20-30
30-40
40-50
13,1%
15,0%
14,5%
13,6%
12,9%
0 2 4 6
Sem
impedimentos
Fraca
compactação
Forte
compactação
Excessiva
compactação
RMSP (MPa)
TAS