ANÁLISES ESPACIAIS:
Modelos Numéricos de Terreno
Profª Iana Alexandra Alves Rufino
([email protected])
Análises Espaciais: MNT
- Interpolação de levantamentos
topográficos
- Interferometria por radar
- Pares Estereoscópicos
Interpolação
Principais métodos de interpolação
disponíveis no SIG:
-
Inverso do quadrado da distância
Krigagem
Curvatura mínima (Spline)
Métodos multiquadráticos
Triangulação de Delaunay
Interpolação
Principais métodos de interpolação
disponíveis no SIG:
-
Inverso do quadrado da distância
Krigagem
Curvatura mínima (Spline)
Métodos multiquadráticos
Triangulação de Delaunay
Interpolação
EXEMPLO PRÁTICO DE COMPARAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS DE
INTERPOLAÇÃO (ANÁLISE ESTATÍSTICA)
Os dados a serem analisados fazem parte de um conjunto de 700
amostras de solo, coletadas a partir de levantamentos
geoquímicos e distribuídos em uma área de 2970 km2, portanto
possuem uma densidade de amostragem de aproximadamente 2
amostras por 10 km2.
Cada amostra possui uma posição geográfica definida pelas
coordenadas x e y, sendo a variável z a medida pontual da
concentração em partes por milhão (ppm) de determinado
elemento. Esses pontos foram convertidos em formato raster,
cada um correspondendo a um pixel de 100 m de resolução e a
área é coberta por 418 colunas e 502 linhas.
Interpolação
EXEMPLO PRÁTICO DE COMPARAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS DE
INTERPOLAÇÃO (ANÁLISE ESTATÍSTICA)
Em seguida, foram obtidos parâmetros estatísticos das imagens
resultantes como pode ser observado na tabela abaixo:
Interpolador
Média
( )
Desvio
padrão (
Inverso do quadrado da distância
143 ppm
44
231 ppm
Krigagem
141 ppm
54
249 ppm
Triangulação de Delaunay
140 ppm
58
256 ppm
Curcatura mínima
139 ppm
66
271 ppm
X
)
X 
Interpolação
EXEMPLO PRÁTICO DE COMPARAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS DE
INTERPOLAÇÃO (ANÁLISE ESTATÍSTICA)
Para efeito de ilustração da escolha do melhor
método de interpolação, foram selecionadas 20
AMOSTRAS, lembrando-se sempre de que
recomenda-se encontrar os resíduos em todos os
pontos que se tem o controle.
O cálculos dos resíduos (R) é a a diferença entre os
valores reais e os valores obtidos a partir do método
de interpolação em cada ponto.
Interpolação
EXEMPLO PRÁTICO DE COMPARAÇÃO ENTRE OS MÉTODOS DE
INTERPOLAÇÃO (ANÁLISE ESTATÍSTICA)
Para efeito de ilustração da escolha do melhor
método de interpolação, foram selecionadas 20
AMOSTRAS, lembrando-se sempre de que
recomenda-se encontrar os resíduos em todos os
pontos que se tem o controle.
O cálculos dos resíduos (R) é a a diferença entre os
valores reais e os valores obtidos a partir do método
de interpolação em cada ponto.
VISÃO EM PERSPECTIVA
UTILIZANDO A CURVATURA MÍNIMA
VISÃO EM PERSPECTIVA
UTILIZANDO TRIANGULAÇÃO DE
DELAUNAY
MAPA DE CONTORNO UTILIZANDO A
CURVATURA MÍNIMA
MAPA DE CONTORNO UTILIZANDO A
TRIANGULAÇÃO DE DELAUNAY
VISÃO EM PERSPECTIVA
UTILIZANDO A KRIGAGEM
VISÃO EM PERSPECTIVA
UTILIZANDO INVERSO DO
MAPA DE CONTORNO UTILIZANDO A
KRIGAGEM
MAPA DE CONTORNO UTILIZANDO
INVERSO DO QUADRADO DA
DISTÂNCIA
Análises Espaciais: MNT
- Interpolação de levantamentos
topográficos
- Interferometria por radar
- Pares Estereoscópicos
Interferometria por Radar
 Dois satélites
observam a mesma
superfície terrestre
 Ou um satélite
adquire duas
imagens defasadas
de poucos dias
 Os dados são
processados para
imagens complexas
de SAR
Interferometria por Radar
 A diferença de fase das
duas imagens é
processada para obter
informação sobre a
altitude e/ou
movimento da
superfície terrestre
Imagens do ERS adquirido
em fevereiro de 1994.
Cortesia de Dennis Fatland,
Alaska SAR Facility
A MISSÃO SRTM
 O SRTM é uma missão espacial liderada pela NASA
com parceria das agências espaciais da Alemanha
(DLR) e Itália (ASI), realizada durante 11 dias do mês
de fevereiro de 2000 visando gerar um modelo
digital de elevação quase-global
 Corresponde a um radar (SAR) a bordo do ônibus
espacial Endeavour, que adquiriu dados sobre mais
de 80% da superfície terrestre, nas bandas C e X e
fazendo uso da técnica de interferometria.
A MISSÃO SRTM
Esquema da aquisição de dados do SRTM – detalhe para o mastro que
permitiu a interferometria na mesma órbita Fonte:
http://erg.usgs.gov/isb/pubs/factsheets/fs07103.html
A MISSÃO SRTM
http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/
A MISSÃO SRTM
Imagem obtida a partir dos dados do
SRTM, em destaque observa-se a
chapada do Araripe, localizada no Estado
do Ceará, Brasil
Imagem obtida a partir dos dados do SRTM,
em destaque observa-se a cratera de Colônia
localizada em Parelheiros, município de São
Paulo, Estado de São Paulo, Brasil.
Projeto “Brasil em Relevo”
http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br/download/index.htm
Projeto “Brasil em Relevo”
- O principal objetivo desta pesquisa foi o de produzir e
disponibilizar informações sobre o relevo do território
nacional, a partir dos dados gerados pelo projeto
SRTM (em inglês, Shuttle Radar Topography Mission).
- A partir do processamento digital dessas imagens, a
EMBRAPA-Monitoramento por Satélite recortou os
mosaicos estaduais, compatibilizando-os também
com os produtos LANDSAT da série Brasil visto do
espaço.
Projeto “Brasil em Relevo”
A utilização do dados numéricos originais (Modelos
Numéricos de Elevação) exige o emprego de softwares
de geoprocessamento.
Formato: GEOTIFF (16 bits)
Resolução espacial: 90 metros
Unidade de altitude: metros
Sistema de Coordenadas Geográfica
Datum: WGS-84
Projeto “Brasil em Relevo”
Análises Espaciais: MNT
- Interpolação de levantamentos
topográficos
- Interferometria por radar
- Pares Estereoscópicos
Pares estereoscópicos
- Imagens obtidas a partir de
aerolevantamentos
- Imagens obtidas a partir do
sensoriamento orbital (ASTER, SPOT,
etc)
MDE: produtos de SR
 Alternativa viável para suprir a ausência de
informacões do terreno, bem como para a
construcão e atualização da altimetria de
documentos cartográficos
 Modelos Digitais de Elevacao (MDE´s)
gerados a partir de plataformas orbitais.
ASTER
 Os MDE´s da plataforma EOS AM-1
Instrumento ASTER (Advanced Spacebone
Thermal Emission and Reflection
Radiometer) sao disponibilizados
gratuitamente na internet, com
recobrimento quase global
 São denominados ASTER GDEM (Global
Digital Elevation Model).
ASTER
http://asterweb.jpl.nasa.gov/
ASTER
 Os produtos ASTER GDEM sao um resultado de um
consorcio entre a NASA e o Ministerio da Economia,
Comercio e Industria do Japao (METI).em Earth
Resources Data Analysis Center (ERSDAC) e o United
States Geological Survey (USGS) para construcao de
um modelo digital de elevação global de livre acesso
 A partir do dia 29 de junho de 2009, modelos digitais de
elevação, construídos a partir de pares estereoscópicos
de imagens oriundas da plataforma EOS AM-1 com o
instrumento ASTER, sensor VNIR (ABRAMS et al.,
1999), foram disponibilizados gratuitamente e sem
restrições.
ASTER
http://www.gdem.aster.ersdac.or.jp
ASTER
http://www.gdem.aster.ersdac.or.jp
ASTER
Exemplos de imagens ASTER
sobre a Cidade de Bagé - RS Brasil