MDE : Anudem - Recentes avanços na modelagem do relevo

O Anudem é um interpolador presente no ArcGis com o nome TopotoRaster. A seguir é apresentado um pequeno trecho traduzido do artigo uqe Hutchinson apresentou no Geomorphometry 2011 sobre as mais recentes evoluções do Anudem, que normalmente são incorporadas nas próximas versões do ArcGis.

"O relevo desempenha um papel fundamental na modulação da superfície da terra e processos atmosféricos em uma ampla gama de escalas espaciais (Hutchinson 2008). Assim, modelos de elevação digital (DEM) têm desempenhado um papel fundamental no apoio representações de mesoescala do clima, bem como no apoio a representações mais detalhadas da hidrologia de superfície. O ANUDEM(Hutchinson 1989, 2007) é comumente usada para calcular esses modelos de elevação em forma de grade regular.Principais características do método incluem a sua eficiência computacional, permitindo-lhe ser aplicada a conjuntos de dados muito grandes, e uma gama de características localmente adaptativas, incluindo um algoritmo de imposição da drenagem que  mantem a estrutura de drenagem conectada no DEM interpolados, e algoritmos para incorporar dados de  lagos e falésias. Este artigo descreve o progresso atual do processo ANUDEM para melhor representar lagos e efetivamente mehorar a interpolação de dados ruidosos provenientes de fontes de alta resolução. Esses dados estão se tornando cada vez mais comum. O procedimento de interpolação de base multi-grade permanece eficaz em representar efectivamente lagos e falésias e estavelmente interpolando dados de elevação de alta resolução. Erros correlacionados em dados de elevação também podem ser especificamente acomodados.”

Leia o artigo completo em ingles formato PDF

Interpolando o SRTM de pixels com 90m para 10m

 

 

 

 

 

 

 

Com o SRTM em mão, dá-se início ao seguinte processo:

Será feito o seguinte: o Arquivo Raster será transformado para pontos, que será interpolado, originando um Modelo digital de elevação mais refinado.

Caso você não deseje trabalhar com toda a cena SRTM, você pode recorta-la para diminuir o tamanho do arquivo, e assim processa-lo mais rapidamente.

Iremos recorta-lo da seguinte maneira, já que apenas uma pequena área nos interessa, caso a você seja interessante toda a cena, apenas desconsidere esta parte. Vamos dar um zoom com a lupa na parte da cena que nos interessa.

Após ter dado o zoom clique com o boto direito do mouse no arquivo do SRTM, clique em DATA e posteriormente em EXPORT DATA, e uma janela se abrirá.

Nesta tela em EXTEND selecione “Data Frame” e o formato do arquivo escolha TIFF. Após isto escolha local onde o arquivo será gravado e clique em OK.

Agora com o arquivo menor faça os seguintes passos para interpolar o SRTM.

 

Em Spatial Analyst Clique em CONVERT > RASTER TO FEATURES

 

Em RASTER TO FEATURES escolha qual arquivo será convertido. Em OUTPUT GEOMETRY TYPE escolha POINT. Selecione o local onde o arquivo será gravado e clique em OK, e um arquivo de pontos será criado contendo a informação altimétrica.

 

Agora com este arquivo de pontos gerado, iremos interpola-lo para uma resolução menor.

Clique em ArcTool Box > SPATIAL ANALYST TOOLS > INTERPOLATION > SPLINE. Uma outra tela se abrirá, nela basta escolher qual o arquivo de pontos que será utilizado. O Campo na tabela que os dados altimétricos, geralmente seu nome é GRID_CODE, em OUTPUT CELL SIZE, escolha o tamanho para o qual você deseja interpolar o SRTM. Basta então clicar em OK

 

Melhorando a qualidade visual de MDEs SRTM

MDE SRTM do munícipio de Eunapólis - Click na imagem para ve-la no tamanho original

Consegui melhorar bastante a qualidade visual de MDEs SRTM usando os interpoladores presentes no módulo Spatial Analyst do ArcGis. Em breve farei um tutorial detalhado. Por hora vou listar os passos principais:

1 - Recortar a área de interesse no grid do SRTM

2 - Mudar a projeção original de Geografica para UTM

3- Converter o Grid para vetor tipo ponto (Spatial Analyst - Convert - RasterToFeature)

4- Interpolar os dados para a resolução desejada, ArcToolBox - Spatial Analyst Tools - Interpolation - Spline . Vai abrir uma janela de dialogo onde voce deve entrar o nome do shapefile de pontos, qual o campo contem os dados de altimetria e qual o nome do grid de saída e qual o tamanho de célula a ser criado. Eu obtive resultados muito bons com células de 10 e 15 m.

Para pequenas áreas e possível chegar a resoluções grandes. Cuidado com o tamanho do arquivo lembre-se que cada vez que o você da um amplia 2 vezes o tamanho do grid aumenta em 4 vezes. Melhorando a resolução do SRTM de 90m para 10m faz com que o tamanho do arquivo aumente em 81 vezes!!! Dentre os interpoladores que eu testei obtive os melhores resultados com o spline, mas isto ainda precisa ser avaliado mais criteriosamente. Observe que este procedimento melhora a qualidade visual do MDE SRTM mas não da para saber o que acontece com a precisão numérica dos dados. Estamos começando a trabalhar para verificar se a interpolação piora, não muda ou melhora a qualidade dos dados.

Site do ArcGis : http://www.esri.com/

Onde obter dados SRTM : http://glcfapp.umiacs.umd.edu:8080/esdi/index.jsp