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MODELAGEM DE SUPERFÍCIES
Prof. Dr. Cristiano Zerbato
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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
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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)
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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.
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Etapas de Geração
• Aquisição dos dados
• Interpolação
• Geração de produtos
3 ETAPAS:
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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”
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Prof. Dr. Cristiano Zerbato
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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
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Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen9
AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA):
Cartas Existentes
1:50.000
AQUISIÇÃO DOS DADOS
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10
AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA):
Cartas Existentes
1:10.000
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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Resolução 3D:
Horizontal 15m
Vertical 10m
AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA):
SENSORIAMENTO REMOTO ORBITAL
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA):
SENSORIAMENTO REMOTO AÉREO
Fotogrametria
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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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
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AQUISIÇÃO DE DADOS (TOPOGRAFIA):
CONVENCIONAL + GNSS
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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Aquisição de dados
• Levantamentos de Campo
– Levantamentos de pontos coletados
• Malhas regulares (Grid)
• Irregular
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16
Malha Regular (Grid)
(Método utilizado na AP)
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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Coleta de dados
“Aleatório”
17
AQUISIÇÃO DOS DADOS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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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
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Aquisição de dados
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Coleta de dados => Topografia => Linhas CaracterísticasA
QU
IS
IÇ
ÃO
DO
S D
AD
OS
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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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.
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Prof. Dr. Cristiano Zerbato
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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.
*
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Interpolação
• TIPOS DE MAPAS
• Mapas temáticos sem gradientes– Valores médios
– Representados por polígonos
• Mapas temáticos com gradientes– Valores contínuos
– Representados por isolinhas
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INTERPOLAÇÃOM
APAS S
EM
GRAD
IEN
TES
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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INTERPOLAÇÃOM
APAS S
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Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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Prof. Dr. David L. Rosalen27
INTERPOLAÇÃOM
APAS C
OM
GRAD
IEN
TES
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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Prof. Dr. David L. Rosalen28
INTERPOLAÇÃOM
APAS C
OM
GRAD
IEN
TES
Fonte: Prof. Dr. David L. Rosalen
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Interpoladores
• Vizinho mais próximo
• Média simples
• Inverso da distância
• Inverso da distância ao quadrado
• Superfície de tendência
• Triangulação
• Krigagem
• Outros*
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SoftwaresSURFER e GS+
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Prof. Dr. Cristiano Zerbato
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• 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
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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
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Grand Canyon, U.S.A.
400
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1360
1840
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Produtos - Topo
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Produtos - Topo
Visualização 3D
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Prof. Dr. David L. Rosalen36
PRODUTOS – A.P.
Índice de Vegetação - NDVI
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Prof. Dr. David L. Rosalen37
Índice de Vegetação - NDVI
PRODUTOS – A.P.
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-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.
![Page 39: MODELAGEM DE SUPERFÍCIES · (curvas de nível) Inverso do quadrado da distância Triangulação Malha Regular ... 3 6 . 4 3 6 . 6 3 6 . 8 3 7 . 0 L a t i t u d e Grand Canyon, U.S.A.](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042004/5e6f15c63838fc4aa7582842/html5/thumbnails/39.jpg)
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
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OBRIGADO
Prof. Dr. Cristiano Zerbato