V Encontro de Professores de
Geociências do Alentejo e Algarve
Escola Secundária de Albufeira • 12 Março 2011
Utilização de software livre e dados reais no
ensino das geociências
Hélder Pereira
Grupo de Biologia & Geologia
Bio&Geo@ESL
http://www.es-loule.edu.pt/biogeo/software.html
Mirone
A grid viewer and much more
O Mirone é um programa que permite visualizar e
manipular uma ampla gama de formatos de
grelhas/imagens. Com um único clique permite a
exportação de dados para o Google Earth e a visualização
em 3D no Fledermaus iView4D.
MIRONE - a grid viewer and much more
MIRONE - a grid viewer and much more
Afinal o que é o Mirone?
O programa Mirone foi desenvolvido em MATLAB e
permite visualizar e manipular uma ampla gama de
formatos de grelhas e imagens através da Geospatial
Data Abstraction Library (GDAL).
O seu autor teve como objectivo desenvolver um
interface gráfico que permitisse aos utilizadores
usar algumas das ferramentas mais populares do
pacote Generic Mapping Tools (GMT).
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Afinal o que é o Mirone?
MIRONE
MacMIRONE
LinusMIRONE
Wessel & Smith (1991)
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Outras razões para usar o Mirone na sala
de aula?
# 1 – É fácil de instalar e usar
# 2 – Inclui uma base de dados com uma grande variedade de informação
e permite apresentar essa informação num contexto geográfico
# 3 - É uma ferramenta excelente para realizar actividades baseadas na
investigação
# 4 – Permite aos utilizadores visualizar os seus próprios dados ou
trabalhar com uma vasta gama de dados de terceiros que estão
disponíveis na Internet
# 5 - Pode ser lançado facilmente para explorar uma questão que surge
durante uma conversa informal no decurso de uma aula
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Utilização do Mirone no ensino
das geociências...
...alguns exemplos
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
TECTÓNICA DE PLACAS
• focos sísmicos 0-70 km
• focos sísmicos 70-300 km
• focos sísmicos > 300 km
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
TECTÓNICA DE PLACAS
Sismicidade global M≥5 (1990-2009)
100000
Número de eventos
10000
1000
100
10
Relação Guttenberg-Richter
1
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
Magnitude
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
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Volcanoes of the World
Siebert e Simkin (2002-)
10.º ANO DE ESCOLARIDADE
TECTÓNICA DE PLACAS
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0
50
100
150
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
TECTÓNICA DE PLACAS
Modelo PB2002
Bird (2003)
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0
50
100
150
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
A TERRA E OS PLANETAS TELÚRICOS
Crédito: NASA
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
A TERRA E OS PLANETAS TELÚRICOS
SRTM Plus color encoded shaded
Paskevich (2005)
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0
50
100
150
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Mars MOLA Topographic Map
MOLA Science Team (2001)
10.º ANO DE ESCOLARIDADE
A TERRA E OS PLANETAS TELÚRICOS
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0
50
100
150
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
A TERRA E OS PLANETAS TELÚRICOS
150 km
Vista oblíqua do arquipélago do Hawaï para Norte (SRTM, EV 8x)
1000 km
Vista oblíqua da região Tharsis para Este (MOLA, EV 8x)
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
A TERRA E OS PLANETAS TELÚRICOS
ML
MK
Vista oblíqua da ilha grande do Hawaii
(vulcões escudo Mauna Loa – ML - e
Mauna Kea - MK) (SRTM, EV 3,5x)
Vista oblíqua do Olympus Mons
(MOLA, EV 3,5x)
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
A TERRA E OS PLANETAS TELÚRICOS
Vista oblíqua da Meteor crater (Arizona, EUA)
(SRTM, EV 3,5x)
Vista oblíqua de uma cratera de impacto com pico
central localizada na região da Elysium Planitia
(MOLA, EV 3,5x)
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
SISTEMA TERRA-LUA
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
SISTEMA TERRA-LUA
Lunar Reconnaissance Orbiter
Dados LOLA + Imagem Clementine
20
15
Mare
Tranquillitatis
10
5
0
Terra
Sanitatis
-5
-10
0
10
20
30
40
50
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
Lunar Reconnaissance Orbiter
Dados LOLA
SISTEMA TERRA-LUA
Mare
Tranquillitatis
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
Lunar Reconnaissance Orbiter
Dados LOLA
Terra
Sanitatis
SISTEMA TERRA-LUA
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
ESTRUTURA INTERNA DA GEOSFERA
0
8
-8
-22
-6
-18
-4
2
0
-18
2
-2
-22
-20
8
-1
-20
6
-24
0
-2
-22
-20
-2
2
-30
0
-22
-30
-22
-14
-3
-28
-18-16
-1 4
-10
-34
2
-3
-3
-28
-2 6
-2
4
-24
-12
-12
-3
-2 8
-20
-34
-26
-32
-2
-14
-20
-28
-12
36
-38
-36
Km
-28
-3-6-3324
-44-40
-42
6
-1
40
38
-38
-1 8
-12
-20
42
-26
-30
-40
-1
-14
-28
-32
-34
6
3
40
-3-8
-24
-18
-2 2
-26
-3
-20
-22
-22
44
-20
-24
-18
-2
6
-2 4
-
-14
-18
-1
-16
16
6
Descontinuidade de Moho
Díaz e Gallart (2009)
46
-2
0
2
4
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
ESTRUTURA INTERNA DA GEOSFERA
CAMADA D’’
Granero (2000)
Romanowicz (2008)
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Tomografia sísmica
Modelo SMEAN
Becker e Boschi (2002)
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
ESTRUTURA INTERNA DA GEOSFERA
80
2
60
1
40
0
20
0
-1
-20
-2
-40
-60
-3
z = - 2850 km
-80
0
50
100
150
200
250
300
350
δVs
[%]
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ETOPO1 Global Relief Model
Amante e Eakins (2009)
10.º ANO DE ESCOLARIDADE
MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0
50
100
150
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Perfil topográfico
New York - Lisboa
10.º ANO DE ESCOLARIDADE
MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS
42
New York
40
Lisboa
38
36
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
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Global Seamount Database
Wessel et al. (2010)
10.º ANO DE ESCOLARIDADE
MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS
38.5
SWIM Bathymetry Compilation
Zitellini et al. (2009)
38
37.5
37
36.5
36
35.5
35
34.5
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS
El Arraiche mud volcano field
Van Rensbergen et al. (2005)
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
VULCANOLOGIA
Monte de Santa Helena
antes da erupção de
Maio 1980 (USGS DEM)
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
VULCANOLOGIA
Monte de Santa Helena
após a erupção de
Maio 1980 (USGS DEM)
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
VULCANOLOGIA
Monte de Santa Helena
LiDAR Project B4
Imagem IKONOS 4/10/2004
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
VULCANOLOGIA
© Pearson Prentice Hall, Inc.
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
Erta Ale (Vulcão tipo escudo)
ASTER
Imagem Virtual Earth
VULCANOLOGIA
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
VULCANOLOGIA
Parícutin (Vulcão tipo cone de escórias)
ASTER
Imagem Virtual Earth
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
VULCANOLOGIA
Monte Fuji (Estratovulcão)
ASTER
Imagem Virtual Earth
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10.º ANO DE ESCOLARIDADE
Crater Lake (Caldeira vulcânica)
USGS DEM
VULCANOLOGIA
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Inundações em Quensland
Setembro 2010-Janeiro2011
Landsat 5
11.º ANO DE ESCOLARIDADE
BACIAS HIDROGRÁFICAS
Crédito: USGS/NASA
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11.º ANO DE ESCOLARIDADE
EROSÃO COSTEIRA
Batmetria do Algarve ~ 50 m
Luis (2010)
37.3
37.2
37.14
37.1
37.12
37
37.1
36.9
37.08
36.8
37.06
36.7
37.04
-9.2
-8.4
-8.6
-8.8
-9
-8.2
-7.6
-7.8
-8
37.02
37
-8.45
-8.4
-8.35
-8.3
-8.25
-7.4
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Bacia de Santa Bárbara
Ryan et al. (2009)
11.º ANO DE ESCOLARIDADE
MOVIMENTOS DE MASSA
34.5
34.45
34.4
1200
34.35
1000
34.3
800
34.25
600
34.2
400
200
34.15
0
34.1
-200
34.05
-400
-120.3
-120.2
-120.1
-120
-119.9
-119.8
-119.7
-119.6
-600
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11.º ANO DE ESCOLARIDADE
DEFORMAÇÃO DAS ROCHAS
35.276
35.275
35.274
35.273
35.272
35.271
35.27
35.269
Falha de Santo André
Wallace Creek
LiDAR Project B4
35.268
-119.832
-119.83
-119.828
-119.826
-119.824
-119.822
-119.82
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11.º ANO DE ESCOLARIDADE
DEFORMAÇÃO DAS ROCHAS
Falha de Santo André
Wallace Creek
LiDAR Project B4
Virtual Earth Image
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11.º ANO DE ESCOLARIDADE
DEFORMAÇÃO DAS ROCHAS
37.8
37.6
FPS
37.4
37.2
37
FMP
FSV
36.8
36.6
36.4
FF
36.2
36
SWIM Bathymetry Compilation
Zitellini et al. (2009)
-10.5
-10
-9.5
-9
-8.5
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11.º ANO DE ESCOLARIDADE
DEFORMAÇÃO DAS ROCHAS
SWIM Bathymetry Compilation
Zitellini et al. (2009)
FPS
FMP
FSV
FF
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Sul de Portugal
Dados SRTM 3 v4
11.º ANO DE ESCOLARIDADE
DEFORMAÇÃO DAS ROCHAS
Falha da Messejana
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11.º ANO DE ESCOLARIDADE
DEFORMAÇÃO DAS ROCHAS
11
10.5
EPR 8-11 N
GMRT compilation
Ryan et al. (2009)
10
9.5
9
8.5
8
-106
-105.5
-105
-104.5
-104
-103.5
-103
-102.5
-102
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Modelo NUVEL-1
DeMets et al. (1990)
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
TECTÓNICA DE PLACAS
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0
50
100
150
MIRONE - a grid viewer and much more
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
TECTÓNICA DE PLACAS
Modelo PB2002
Bird (2003)
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0
50
100
150
MIRONE - a grid viewer and much more
Modelo MORVEL
DeMets et al. (2010)
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
TECTÓNICA DE PLACAS
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0
50
100
150
MIRONE - a grid viewer and much more
70
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
PALEOMAGNETISMO
Modelo EMAG2
Maus et al. (2009)
65
60
55
50
45
40
35
30
-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
Polaridade normal
Polaridade inversa
Crédito: Marshak (2008)
MIRONE - a grid viewer and much more
Total sediment thickness
Divins (2006)
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
IDADE DOS FUNDOS OCEÂNICOS
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0 2000
0
50
m
18000
100
150
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Age of World’s ocean crust
Müller et al. (2008)
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
IDADE DOS FUNDOS OCEÂNICOS
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0
50
100
Ma
150
MIRONE - a grid viewer and much more
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
DINÂMICA DA LITOSFERA
Macdonald (1982)
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
DINÂMICA DA LITOSFERA
Dorsal lenta – Tipo Pacífico
EPR: 9° N
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
DINÂMICA DA LITOSFERA
Dorsal lenta – Tipo Atlântico
MAR: 37° N
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Tomografia sísmica
Modelo SMEAN
Becker e Boschi (2002)
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
DINÂMICA DA LITOSFERA
80
6
60
4
40
2
20
0
0
-2
-20
-4
-40
-6
-60
-8
z = - 50 km
-80
0
50
100
150
200
250
300
350
δVs
[%]
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
TECTÓNICA DE PLACAS
Contours of all of the worlds slabs
Gudmundsson e Sambridge (1998)
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-150
-100
-50
0
50
100
150
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
DINÂMICA DA LITOSFERA
Zonas de
Wadati-Benioff
Tipo Marianas
Tipo Chileno
adaptado de Uyeda e Kanamori (1979)
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
DINÂMICA DA LITOSFERA
Slab Models for Subduction Zone
Izu-Bonim
Hayes et al. (2009)
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
DINÂMICA DA LITOSFERA
Slab Models for Subduction Zone
Izu-Bonim
Hayes et al. (2009)
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Ressalto isostático desde
o último máximo glaciar
Paulson et al. (2007)
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
DINÂMICA DA LITOSFERA
Massa (mm/ano eqH2O)
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
DINÂMICA DA LITOSFERA
80
4
2
2
75
2
2
70
6
88
2
6
4
2
8
10
14
6
12
10
60
4
12
6
65
4
8
4
6
55
8
8
2
2
6
Anomalia
isostática
negativa que se
traduz num
levantamento
tectónico da
litosfera de
cerca de
15 mm/ano
6
4
50
6
4
4
2
2
45
-120
-110
-100
-90
-80
-70
-60
-50
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
DINÂMICA DA LITOSFERA
1
72
1
70
2
3
4
6
3
5
2
68
7
2
3
62
Anomalia
isostática
negativa que se
traduz num
levantamento
tectónico de
cerca de
8,5 mm/ano
3
6
7
6
6
8
4
1
1
64
4
7
5
8
66
5
2
4
3
1
1
2
60
4
5
3
2
58
1
56
54
5
10
15
20
25
30
35
40
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
ÁREA DE PROJECTO
Lucky Strike
Banco de Gorringe
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
ÁREA DE PROJECTO
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
ÁREA DE PROJECTO
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12.º ANO DE ESCOLARIDADE
ÁREA DE PROJECTO
MIRONE - a grid viewer and much more
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
ÁREA DE PROJECTO
MIRONE - a grid viewer and much more
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
ÁREA DE PROJECTO
MIRONE - a grid viewer and much more
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
ÁREA DE PROJECTO
MIRONE - a grid viewer and much more
12.º ANO DE ESCOLARIDADE
ÁREA DE PROJECTO
MIRONE - a grid viewer and much more
MIRONE - a grid viewer and much more
MAIS EXEMPLOS E TUTORIAIS
Bio&Geo@ESL
http://www.es-loule.edu.pt/biogeo/mirone.html
MIRONE
http://w3.ualg.pt/~jluis/mirone/