o algoritmo HAND
Height Above the Nearest Drainage
Camilo Daleles Rennó
Antonio Donato Nobre
Luz Adriana Cuartas
1a oficina sobre aplicações do HAND na modelagem do sistema terrestre
São José dos Campos, Out 2009
HAND, utilizando a drenagem
como referencia topográfica
O Algoritmo
Calibração e
Validação do HAND
Surpreendente Robustez
Height Above the Nearest Drainage, a new hydrologically relevant
Terrain Descriptor, Revealing hidden soil environments in Amazonia
Nobre, 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
zona
saturada
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.
Direção de Escoamento
Direções
Múltiplas de
Escoamento
MDE
(Modelo Digital de Elevação)
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
codificação
72 71 72 70 67 61 57
64 128 1
64 128 1
32
0
2
32
2
16
8
4
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
3
0
3 131 131 195 195 128
131 129 227 195 195 195 192
Direção de Escoamento
Direções
Múltiplas de
Escoamento
MDE
LDD
(Local Drain Direction)
56 55 56 59 62 68 70
sumidouros
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
codificação
72 71 72 70 67 61 57
64 128 1
64 128 1
7
8
1
64 128 1
32
0
2
32
2
6
0
2
32
2
16
8
4
16 8
4
5
4
3
16 8
4
3
4
5
5
5
5
5
32 32 48 120 248
2
0
6
6
6
6
5
131 199 195 68 124 124 56
1
8
7
7
4
3
4
135 199 135 134 4
62 24
1
1
1
2
3
3
4
15 135 135 131 2
2
1
1
1
1
2
2
0
3 131 131 195 195 128
1
1
1
1
1
1
8
131 129 227 195 195 195 192
1
1
1
1
1
1
8
6
12 60 60 56 56 48
131 0
3
0
Sumidouros
sumidouro
MDE SRTM
Etapa 1
Correção da Direção de Escoamento
LDD original
MDE original
LDD intermediário
MDE modificado
LDD corrigido
Etapa 3
Etapa 2
MDE original
algoritmo HAND
Extração Automática da Drenagem
Drenagem
LDD
Curvatura Vertical
Área Acumulada
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
Informação Suplementar
limiar = 30
Curvatura Horizontal
64 128 1
limiar = 10
32
2
16 8
4
Definição da Rede de Drenagem
área acumulada
limiar
limiar
limiar===500
50
5
algoritmo HAND
(m)
Elevação(m)
Elevação
Distâncias “Hidrológicas”
80
70
A
60
B
C
Distância Euclidiana
Distância horizontal à drenagem mais próxima
Calculando o HAND...
LDD
+
Rede de Drenagem
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
2
3
6
7 13 15
3
3
2
2
1
1
1
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
Grade HAND
(altura normalizada)
Grade de Conexão
1
0
0
56 55 56 59 62 68 70
16 16 15 12 7
5
3
59 52 53 55 58 66 71
18 17 19 17 17 11 7
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
MDE original
(altura acima do nível do mar)
72
-
53
=
19
SRTM x HAND
MDE SRTM
HAND
MDE SRTM
Seção Transversal Normalizada
Altura (m)
Seção Transversal Original
SRTM x HAND
HAND
HAND x Distância Horizontal
Distância horizontal à drenagem mais próxima (m)
Desafios do HAND
12o15’S
12o00’S
11o45’S
56o30’W
SINOP - MT
56o15’W
56o00’W
Efeitos da
Mudança de
Cobertura
Desafios do HAND
Declividade
Desafios do HAND
Calibração
Santarém – PA
BR 163