o algoritmo HANDHeight Above the Nearest Drainage
Camilo Daleles RennóAntonio Donato NobreLuz Adriana Cuartas
1a oficina sobre aplicações do HAND na modelagem do sistema terrestreSão José dos Campos, Out 2009
HAND, utilizando a drenagem como referencia topográfica
O Algoritmo
Calibração eValidação do HAND
Surpreendente Robustez
Height Above the Nearest Drainage, a new hydrologically relevant Terrain Descriptor, Revealing hidden soil environments in AmazoniaNobre, AD, Cuartas, LA, Rennó, CD, Hodnet, M, Borma, LS, Waterloo, MJ. [em processo de submissão]
As aplicações do HAND 1
Facilitando a Modelagem Hidrológica
Distributed Hydrological Modeling for a Micro-scale Rainforest Watershed in Amazonia: model evaluation and advances in calibration using the new HAND terrain descriptor, Cuartas, LA, Tomasella, J, Nobre, AD, Nobre, CA, Hodnet, M, Waterloo, MJ, Rennó, CD. [em processo de submissão]
Modelos Hidrológicos Distribuídos
zonasaturada
algoritmo HAND
Rennó, C. D.; Nobre, A. D.; Cuartas, L. A.; Soares, J. V.; Hodnett, M. G.; Tomasella, J.; Waterloo, M. J. HAND, a new terrain descriptor using SRTM-DEM: mapping terra-firme rainforest environments in Amazonia. Remote Sensing of Environment, vol. 112, p. 3469-3481, 2008.
MDE(Modelo Digital de Elevação)
Direção de Escoamento
56 55 56 59 62 68 70
59 52 53 55 58 66 71
67 60 56 55 58 63 66
72 68 59 56 54 55 54
72 70 67 58 54 53 50
71 70 69 65 60 55 53
72 71 72 70 67 61 57
64 128 1
32 0 2
16 8 4
64 128 1
32 2
16 8 4
6 12 60 60 56 56 48
131 0 32 32 48 120 248
131 199 195 68 124 124 56
135 199 135 134 4 62 24
15 135 135 131 2 2 0
3 3 131 131 195 195 128
131 129 227 195 195 195 192
Direções Múltiplas deEscoamento
codifi
caçã
o
MDE
Direção de Escoamento
56 55 56 59 62 68 70
59 52 53 55 58 66 71
67 60 56 55 58 63 66
72 68 59 56 54 55 54
72 70 67 58 54 53 50
71 70 69 65 60 55 53
72 71 72 70 67 61 57
64 128 1
32 0 2
16 8 4
64 128 1
32 2
16 8 4
7 8 1
6 0 2
5 4 3
64 128 1
32 2
16 8 4
6 12 60 60 56 56 48
131 0 32 32 48 120 248
131 199 195 68 124 124 56
135 199 135 134 4 62 24
15 135 135 131 2 2 0
3 3 131 131 195 195 128
131 129 227 195 195 195 192
3 4 5 5 5 5 5
2 0 6 6 6 6 5
1 8 7 7 4 3 4
1 1 1 2 3 3 4
1 1 1 1 2 2 0
1 1 1 1 1 1 8
1 1 1 1 1 1 8
LDD(Local Drain Direction)
codifi
caçã
o
sumidouros
Direções Múltiplas deEscoamento
Sumidouros
sumidouro
MDE SRTM
Correção da Direção de Escoamento
Eta
pa 1
MDE originalE
tapa
2E
tapa
3LDD original
MDE original LDD intermediário
MDE modificado LDD corrigido
algoritmo HAND
Extração Automática da Drenagem
LDD
1 1 1 1 1 1 1
1 4 10 2 4 2 1
1 2 3 23 1 2 1
1 2 3 4 34 1 2
1 2 3 3 3 40 49
1 2 2 2 2 2 3
1 1 1 1 1 1 1
Área Acumulada
Drenagem
limiar = 30
limiar = 10
64 128 1
32 2
16 8 4
Curvatura Horizontal
Informação Suplementar
Curvatura Vertical
limiar = 500limiar = 50limiar = 5área acumulada
Definição da Rede de Drenagem
algoritmo HAND
Distância Euclidiana
Distância horizontal à drenagem mais próxima
Distâncias “Hidrológicas”
C
A
B60
70
80
Ele
vaçã
o (m
)Ele
vaçã
o
(m)
Calculando o HAND...
5 5 5 5 4 4 4
5 5 5 4 4 4 3
5 5 4 4 3 3 1
5 4 4 3 3 1 1
4 4 3 3 2 2 1
4 3 3 2 2 1 1
3 3 2 2 1 1 1
LDD+
Rede de Drenagem
MDE original(altura acima do nível do mar)
3 2 3 6 7 13 15
6 0 0 0 3 11 17
14 7 1 0 4 9 16
19 13 4 2 0 5 4
17 15 13 4 1 0 0
16 16 15 12 7 5 3
18 17 19 17 17 11 7
Grade HAND(altura normalizada)
56 55 56 59 62 68 70
59 52 53 55 58 66 71
67 60 56 55 58 63 66
72 68 59 56 54 55 54
72 70 67 58 54 53 50
71 70 69 65 60 55 53
72 71 72 70 67 61 57
Grade de Conexão
72 53 19- =
MDE SRTM HAND
SRTM x HAND
SRTM x HAND
MDE SRTM HAND
Alt
ura
(m)
Seçã
o T
ransv
ers
al O
rigin
al
Seçã
o T
ransv
ers
al N
orm
aliz
ada
HAND x Distância Horizontal
Distância horizontal à drenagem mais próxima (m)
56o30’W 56o00’W56o15’W
11o 4
5’S
12o 0
0’S
12o 1
5’S
Desafios do HAND
Efeitos daMudança deCobertura
SINOP - MT
Desafios do HAND
Declividade
Desafios do HAND
Calibração
Santarém – PABR 163
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