modelo digital de elevação da cidade de ponta grossa/pr

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Anais Semana de Geografia. Volume 1, Número 1. Ponta Grossa: UEPG, 2015. ISSN 2317-9759
MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO DA CIDADE DE PONTA
GROSSA/PR
RIBEIRO, Selma Regina Aranha
VIRMOND, Rodolfo
1. Introdução;
O relevo de uma paisagem visto em campo, mostra informações de certa forma
limitadas, dados como altimetria, declividade do terreno, dentre outros se apresentados na
forma de modelos, podem suprir tais limitações devido a visão zenital. Para auxiliar uma
melhor percepção do espaço estudado, utiliza-se imagens de satélite e programas
computacionais para visualiza-las, trata-las e extrair informações destas. Além das imagens
de satélite, dados a respeito do relevo, podem ser modelados também mediante tais
programas. No que tange a estas modelagens, destaca-se os Modelos Digitais de Elevação,
que são de importância em estudos do relevo, devido ao fato de possibilitarem analisar o
relevo em termos de altitude, declividade e direção da encosta em relação ao Norte.
Modelo Digital de Elevação (MDE), representa de forma continua a topografia do
terreno, de forma computacional e matemática. Defini-se uma área, e com as diferenças de
altitudes cria-se um plano cartográfico com coordenadas X,Y e Z. Utilizando a informação
Z, que representa a altitude e profundidade, é possível criar o modelo tridimensional.
Tais modelos são cada vez mais utilizados, pois os resultados tendem a se aproximar o
maximo da realidade, devido ao cuidado com a qualidade e validade das informações, que
são vitais para um bom produto final, estes resultados auxiliam varias áreas de estudo,
desde a geografia nas questões ambientais como erosão, áreas de riscos, criação de mapas
topográficos, entre outros, na geologia mostrando estruturas, fraturas, escarpas, na
geomorfologia na confecção de mapas de declividade e até na parte histórica, pois auxilia
na visualização de rotas que antigos povos passaram, mostram influencias que o relevo teve
nas paradas destes e constatam as dificuldades que passaram. (BURROUGH e
MCDONNELL, 1998 apud SOUZA, E. C. B. de, 2006)
2.Objetivos;
-
Objetivo Geral :
Comparar as modelagens do MDE, para melhor compreensão do relevo de Ponta
Grossa.
3.Metodologia;
A figura 1 mostra o diagrama de blocos das etapas desenvolvidas neste estudo sobre
modelagem de terreno do município de Ponta Grossa - PR
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Folhas topográficas 1:50.000
Ortoimagens e vetores de Ponta
Grossa/PR.
Mosaico das
ortoimagens –
mapeamento
1:50.000 do
município de
Ponta Grossa/PR
Vetor com Curvas
de Nível (CN) de
12 Folhas
Topográficas,
escala 1:50.000
Mosaico das (CN)
de todas as folhas
topográficas.
Conversão das
CN em tabela de
pontos
Criar MDE - Interpolação
Inverse Distance Weight
(IDW)
Verificação da
consistência das CN
Criar MDE - Trianguled
Irregular Net (TIN)
Figura 1 – Etapas para criação de MDE.
De 12 folhas topográficas 1:50.000, que abrangem a área de Ponta Grossa/PR, usa-se as
ortoimagens para confeccionar o mosaico georreferenciado do município. Destas mesmas
folhas, também são retirados os vetores que contêm as Curvas de Nível (CN). Mediante
esta organização, isto é, as CN selecionadas, o mosaico delas é gerado para que se obtenha
o relevo mediante o modelo CN de todo o município em estudo, Ponta Grossa/PR.. Estes
vetores do mosaico, podem muitas vezes apresentar inconsistências, estão fragmentadas, ou
seja, as CN em Sistemas de Informação Geográfica (SIG) são entidades únicas e cada uma
delas deve ter altitude única. Portanto é necessário verificar a consistência das CN e corrigilas.
Depois desta etapa os MDEs são processados; pode-se seguir duas modelagens, tanto
converter as CN em uma tabela de pontos e fazer um MDE mediante interpolação, quanto
criar um MDE por meio de Trianguled Irregular Net (TIN), sem interpolação, criando uma
malha de pontos tridimensionais, irregular triangular, que determinam a superfície
representada. ( FELGUEIRAS, 2001 apud SOUZA, E. C. B. de, 2006)
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4. Resultados e discussão ;
O resultado final dos MDEs são as imagens 2 (a e b) e 3 (a e b) abaixo. Destas imagens
foram feitas análises visuais e comparações entre as duas modelagens, a saber: MDE – TIN,
sem interpolação e MDE – IDW interpolado, para escolher qual apresenta melhor
visualização do relevo de Ponta Grossa/PR. A Figura 2 (a) mostra o MDE mediante o
modelo TIN, as cores apresentadas sobre o modelo são de hipsometria
Altitude
Figura 2 (a)– MDE por meio de TIN.
A Figura 2 (b) exibe a mesma modelagem, entretanto sem as cores hipsométricas,
somente os triângulos formados quando da modelagem. No detalhe verifica-se os triângulos
formados a partir das CNs.
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Figura 2 (b) – MDE mostrando apenas os triângulos formados pelas CNs.
A Figura 3 (a) mostra o MDE mediante o modelo TIN, as cores apresentadas sobre
o modelo são de hipsometria
Altitude
Figura 3 (a)– MDE por meio de IDW.
A Figura 3 (b) apresenta a grade com pontos interpolados e CN, da parte urbana de
Ponta Grossa/PR., sem as cores hipsométricas. Esses pontos foram interpolados, ou seja,
preditos e possuem duas coordenadas planas (N - y, E - x) e uma altimétrica (Z). Cada um
destes pontos interpolados é influenciado pelas CN, pois, a modelagem utilizada é
determinística local.
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Figura 3 (b) – Grade do vetor da cidade de Ponta Grossa/PR.
5. Conclusão ou considerações finais;
A modelagem por meio de TIN apresenta somente os dados fornecidos pelas CN, isto é,
não existem pontos de altitude preditos. Devido ao modelo ser apresentado na forma de
faces triangulares, não é possível transforma-lo numa matriz de dados.
No modelo IDW, diferentemente do exposto sobre o modelo TIN, os dados são preditos
a partir das informações dos pontos de altitudes que compõem as CN. A grade gerada na
interpolação, ou seja, na predição de pontos, proporciona a transformação dela em uma
matriz de números os quais representam as altitudes em cada célula desta matriz. Este fato é
uma vantagem neste modelo de interpolação, facilitando processamentos entre diferentes
matrizes proporcionando novas matrizes (imagens) com novas e diferentes informações a
respeito da área de estudo.
Destaca-se ainda a importância da modelagem 3D para fins geográficos, no auxilio da
visualização de áreas de riscos em cidades, áreas erodidas, na análise de relevos, etc..
também para a geologia, pois ficam visíveis falhas, fraturas, feições que o terreno conter. A
parte histórica também pode se favorecer destas informações, pois se consegue ver os
caminhos usados antigamente, e perceber a dificuldade que passavam.
Estes MDEs trazem benefícios e facilidades na observação de vastas áreas de terra,
deixando seu relevo em evidencia, o que possibilita ter noção de sua altimetria.
6. Referencias Bibliográficas;
SOUZA, Elaine Cristine Barros de. Modelagem do relevo oceânico usando redes
neurais artificiais. (Curso de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas). Curitiba:
Universidade Federal do Paraná. 2006. 208 fh.
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