Criando Mapa de
Declividade a partir de
dados SRTM
SPRING 5.0
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O objetivo deste tutorial é apresentar de forma simples e prática como construir, no Spring,
mapa de declividade a partir de dados do SRTM. Entretanto, este mesmo tutorial pode ser
realizado utilizando outros dados de altimetria.
SRTM
SRTM é a sigla em inglês de Shuttle Radar Topography Mission, Missão Topográfica por
Radar do Ônibus Espacial. A operação, projetada e financiada pela Agência Espacial Americana
(Nasa), Agência Americana de Inteligência Aeroespacial (NGA), em colaboração com a Agência
Espacial Italiana (ASI) e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), foi realizada em fevereiro de 2000
pelo ônibus espacial Endeavour.
Exemplo da Nave Espacial Endeavour com o Radar
O objetivo da missão SRTM foi adquirir dados de altimetria de todo o globo terrestre a
partir de sensores ativos (radar). A resolução original das imagens geradas é de 30 metros; no
entanto, para a América do Sul a NASA liberou imagens com resolução de 90 metros. As
Imagens SRTM da região Brasil foram tratadas pela Embrapa – Empresa Brasileira de Pesquisa
Agropecuária e disponibilizadas gratuitamente na internet através do endereço eletrônico:
http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br/download/index.htm .
Exemplo da página para download das imagens SRTM, da Embrapa
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Segundo Evaristo Eduardo Miranda, coordenador da equipe criada pela Embrapa para
tratar e disponibilizar as imagens SRTM, dentre suas aplicações estão o desenvolvimento
sustentável da agricultura, programas de manejo de bacias hidrográficas, a preservação dos
recursos florestais, o zoneamento ecológico e econômico, os estudos de conservação de solos
para identificar e evitar erosões e até mesmo a possibilidade de corrigir possíveis erros de
traçados de curvas de nível, feitas por um profissional que utilizou instrumentos óticos.
Para obter maiores informações, acesse o artigo “Relevos do Brasil”, disponibilizado pela
Embrapa no endereço eletrônico:
http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br/conteudo/reportagens/pesquisafapesp26042005.html
Declividade
Declividade é a inclinação da superfície do terreno em relação ao plano horizontal.
Exemplo de declividade
Organização: Andrei Olak Alves
Fonte: http://www.sqlmagazine.com.br/Colunistas/EvaldoOliveira/
http://www.cnpab.embrapa.br/publicacoes/sistemasdeproducao/vocoroca/implantacao.htm
Conhecer a declividade de um terreno é um importante para estudos geológicos e
geomorfológicos, etc., onde, por exemplo, é necessário encontrar regiões pouco acidentadas ou
regiões que estejam expostas ao sol durante um determinado período do dia, como também
identificar potencialidade de uso agrícola de uma determinada área, quando correlacionado a
outros tipos de fenômenos geográficos inerentes à topografia, bem como facultar inferências
sobre susceptibilidade dos solos à erosão, dentre outras aplicações.
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Mapa de Declividade
Fonte http://www.uc.pr.gov.br/arquivos/File/Plano_de_Manejo/RVS_pinhao/Mapas/Declividade.pdf
EXEMPLO PRÁTICO
A partir de imagem SRTM da região de Brasília – DF será elaborado o mapa de
declividade utilizando o módulo MNT (Modelo Numérico de Terreno) do Spring. Para isso,
juntamente com este tutorial foi disponibilizado uma imagem SRTM e um Banco de Dados
necessário para este exemplo prático.
Abrindo o Banco de Dados
Para iniciar o exercício, abra o Spring 5.0, depois clique no menu “Arquivo > Banco de
Dados” e, na janela “Banco de Dados”, selecione o diretório onde está o Banco
“Declividade_Hipsometria” (o banco de dados esta no mesmo local onde foi extraído o arquivo
zipado “Tutorial_Declividade_SRTM”).
O banco de dados está no mesmo diretório onde foi extraído o
arquivo zipado “Tutorial_Declividade_SRTM” .
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Selecione o banco “Hipsometria_Declividade” e clique em “Ativar”. Em seguida, clique
no menu “Arquivo > Projeto” e, na janela Projeto, selecione e ative o projeto “Brasília”.
Selecione o Projeto Brasília e clique em “Ativar”.
Ao ativar o projeto será exibida automaticamente desenhada a imagem TM de Brasília,
conforme figura abaixo. Caso isso não aconteça, basta montar a composição no Painel de
Controle: “TM5_Realce = R | TM4_Realce = G | TM3_Realce = B.
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Importando Imagem SRTM
Para importar a imagem SRTM clique no menu “Arquivo > Importar Tiff/Geotiff...” .
Clique no botão “Arquivo...” e selecione a imagem “SRTM_Brasilia”, que está dentro da pasta
“Imagem SRTM”, baixada juntamente com o tutorial.
Na janela “Importar Tiff/Geotiff...” selecione a “Entidade: Grade”, clique no botão
“Categoria” e selecione a categoria “Altimetria”, clique em Executar, digite o nome do PI (Plano
de Informação) de saída “SRTM_Brasilia” e clique em Executar.
Ao clicar em “Executar” a imagem será rapidamente importada, basta fechar a janela
“Importar Tiff/Geotiff”.
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Para visualizar, selecione o PI “SRTM_Brasilia” no Painel de Controle, ative a opção
“Imagem” e clique no botão Desenhar
.
Criando uma Grade Númérica de Declividade
Para se criar uma grade de declividade é necessário que se tenha uma Categoria do
Modelo de Dados “MNT” que não seja a onde se encontra a imagem SRTM. Para isso, clique no
, e na janela digite o nome da Categoria “Grade_Declividade”,
botão “Modelo de Dados”
selecione o “Modelo: MNT”, clique em “Criar” e “Executar”. Após a execução, clique em Fechar.
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A próxima etapa é gerar a grade de declividade, para isso ative, no Painel de Controle, o
PI “SRTM_Brasilia” e clique no menu “MNT > Declividade”.
Na janela “Declividade” existem duas opções para se criar a grade, a primeira é em graus,
onde o valor da declividade será dado graus; a segunda opção é porcentagem, onde o valor de
declividade será dado em porcentagem. Para fins de conhecimento, uma declividade de 45º
equivale a 100%. Neste tutorial criaremos uma grade de declividade em porcentagem.
Na janela de Declividade, informe os dados:
- Entrada: Grade
- Saída: Declividade
- Unidade: Porcentagem
- Categoria de Saída: Grade_Declividade (clique no botão para selecionar a Categoria)
- PI de Saída: Declividade (digite o nome do PI)
- Selecione: 32 bits
- Clique em Executar.
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Para ver o PI criado, no Painel de Controle selecione a Categoria “Grade_Declividade”,
selecione o PI “Declividade”, ative a opção “Imagem” e “Grade” e clique em Desenhar
.
Criando Mapa de Declividade
Para se criar um mapa de declividade é necessário saber quais serão os intervalos de
declividade a ser utilizados no fatiamento e nas classes temáticas (legenda); portanto, é
importante conhecer quais os valos mínimos e máximos de declividade apresentados na grade
criada, pois isso possibilitará estabelecer os intervalos de forma mais coerente.
Para verificar estes valores, selecione o PI “Declividade”, vá ao menu “Análise >
Geoestatística > Análise Exploratória”, nesta janela selecione a opção “Estatísticas
Descritivas” e clique em Executar. * Este procedimento servirá apenas para uma grade numérica
sem amostras ou para amostras do tipo ponto.
Nas estatísticas serão apresentados os valores mínimo e máximo da grade.
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Valor Mínimo: 0%
de declividade
Mediana: 3,8% de
declividade
Valor Máximo:
41,6% de
declividade
Através da análise estatística percebe-se que a declividade máxima do terreno é de
41,6%, não sendo necessário fatiar a grade acima deste valor. Além disso, analisando os valores
de quartil inferior, mediana e quartil superior, pode-se concluir que o fatiamento da grade pode
ser realizado predominantemente nos intervalos ente 0 a 10% de declividade.
Feita a análise, podemos estabelecer os intervalos do mapa de declividade. Para isso,
será criado uma Categoria do Modelo de Dados “Temático” contendo as classes temáticas de
declividade.
Clique no botão “Modelo de Dados”
, digite o nome da Categoria “Declividade”,
selecione o “Modelo: Temático”, clique em “Criar” e “Executar”.
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Agora, é necessário criar as classes temáticas (legenda) do mapa. Ainda na janela
“Modelo de Dados”
selecione a Categoria “Mapa_Declividade”; na opção “Classes
Temáticas” será necessário digitar o nome da classe, clicar em “Criar” e depois alterar a cor da
mesma.
Nome: 0-2% (Clique em Criar)
Nome: 2-4% (Clique em Criar)
Nome: 4-6% (Clique em Criar)
Nome: 6-8% (Clique em Criar)
Nome: 8-10% (Clique em Criar)
Nome: 10-20% (Clique em Criar)
Nome: 20-30% (Clique em Criar)
Nome: 30-40% (Clique em Criar)
Nome: 40-42% (Clique em Criar)
Após criar as classes, clique em “Executar”, selecione a primeira classe e clique em
“Visual”, na janela “Visual” Altere a cor da classe temática. Repita o procedimento para as outras
classes. Abaixo segue a imagem de demonstração e as cores que devem ser utilizadas.
Após criar as classes, clique em Executar.
Selecione novamente a categoria
“Mapa_Declividade” e selecione a primeira
classe criada, clique no botão “Visual” e altere
a cor da classe, clique em OK e depois em
“Executar”, como mostra a figura.
Repita o Procedimento para as outras classes.
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As cores que serão utilizadas no exemplo são:
0-2% = Amarelo Caqui
2-4% = Amarelo Ouro
4-6% = Dourado
6-8% = Dourado Escuro
8-10% = Oliva
10-20% = Marrom Dourado Escuro
20-30% = Marrom Selá
30-40% = Marrom
40-42% = Amarelo Marron Selá
Uma vez que foram criadas as classes temáticas, o próximo passo é realizar o Fatiamento,
onde serão associadas as classes temáticas (cores) com a representação de declividade.
Para isso, deixe selecionado o PI
“Declividade”, que está na Categoria
“Grade_Declividade” clique no menu “MNT > Fatiamento...”, na janela Fatiamento, clique no
botão Categoria e selecione a categoria “Mapa_Declividade”, clique em Executar. Digite o nome
do PI de saída “Mapa_de_Declividade”.
Clique no botão “Definição de Fatias...”. Nesta janela, os dados da grade serão fatiados
em intervalos de declividade, com os mesmos intervalos que foram definidos as classes
temáticas. Informe os dados:
- Passo: Fixo
- Inicial: 0
- Final: 10
- Passo: 2
- Clique em Inserir.
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Foram inseridos os
intervalos de
declividade com um
passo de 2%.
Agora serão criados intervalos de fatiamento de 10%.
Informe os dados:
- Passo: Fixo
- Inicial: 10
- Final: 40
- Passo: 10
- Clique em Inserir.
Foram inseridos os
intervalos de
declividade com
passo de 10%.
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Para finalizar serão criados intervalos de fatiamento de 40 a 42%.
Informe os dados:
- Passo: Variável
- Inicial: 40
- Final: 10
- Clique em Inserir.
Foi inserido o
intervalo de
declividade sem
passo, com valor
definido pela
usuário.
Após inserir todos os intervalos, clique em Executar. Agora, na janela “Fatiamento” clique
novamente em Executar para finalizar o processo.
Para visualizar o mapa de declividade gerado selecione o PI “Mapa_de_Declividade”, que
está na categoria “Mapa_Decliviidade”, selecione a opção “Matriz” no Painel de Controle e clique
em Desenhar
.
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Para completar a criação do mapa, basta convertê-lo do formato matricial para vetor. Para
isso, deixe ativo o PI “Mapa_de_Declividade”, clique no menu “Temático > Matriz > Vetor...”.
Na janela “Matriz > Vetor” informe os dados: “Suavização do Arcos: sim”; “Tipo de Conversão:
Total”. Clique em Executar.
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Para visualizar o mapa no formato vetorial selecione o PI “Mapa_de_Declividade”, que
está na categoria “Mapa_Declividade”, selecione a opção “Vetor” e “Classes” no Painel de
Controle e clique em Desenhar
.
Para exibir a legenda, clique no menu “Exibir > Legenda”.
NOTA: As imagens SRTM disponibilizadas pela Embrapa possuem resolução espacial de 90 metros. Portanto,
qualquer mapa gerado com resolução espacial menor de 90 metros, como o mapa criado neste tutorial, pode conter
informações equivocados ou irreais, uma vez que esta resolução é obtida por métodos de interpolação.
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Tutorial Desenvolvido por:
Andrei Olak Alves, Consultor em Suporte aos Usuários Spring – K2 Sistemas
Maiores informações:
Comunidade Virtual SPRING
www.comunidadespring.com.br
Site do SPRING – INPE
www.dpi.inpe.br/spring
E-mail de Suporte – K2 Sistemas
[email protected]
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