Tutorial em Vídeo :Download Aster GDEM e geração de TIN e curvas de nível no ArcGis

Tutorial em vídeo disponibilizado por Tonytb2 mostra  como baixar os dados do MDE ASTER GDEM com 30 m de resolução. Recentemente foi lançada a versão 2 deste MDE, com varias melhorias no modelo. O Tutorial ensina a baixar o modelo do site da Nasa/USGS e mostra como produzir o TIN e extrair as curvas de nível do modelo usando ArcGis, GlobalMapper e AutoCad.

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

 

Como melhorar a qualidade geométrica do modelo digital de elevação SRTM

Trabalho apresentado no XIII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto avalia a qualidade geométrica dos dados SRTM segundo o Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC). As autoras concluem que na forma original os dados SRTM podem atendem as normas cartográficas de exatidão cartográfica para a escala 1:250.000 podendo ser derivadas curvas de nível com eqüidistância de 100 metros. Após serem georeferenciados no ArcGis, com uma base cartográfica local o MDE SRTM atende as normas de exatidão cartográfica para a escala 1:50.000 com curvas de nível com eqüidistância vertical de 20m. Para acessar o artigo na integra clique aqui.

Análise digital do terreno

IPPOLITI R., Gabriela A., COSTA, Liovando Marciano da, SCHAEFER, Carlos Ernesto G. R. et al. Análise digital do terreno: ferramenta na identificação de pedoformas em microbacia na região de "Mar de Morros" (MG). Rev. Bras. Ciênc. Solo, maio/abr. 2005, vol.29, no.2, p.269-276. ISSN 0100-0683.

Este trabalho reporta a utilização de ferramentas de um SIG (Sistema de Informação Geográfica) para o delineamento das geoformas e pedopaisagens em um estudo de caso em microbacia do município de Viçosa (MG), a partir dos dados da carta topográfica (escala 1:50.000) da região. Trabalhos de campo permitiram aferir uma exatidão global de 72 % na classificação das formas da paisagem e correlacionar as classes obtidas com as classes de solos dominantes. Após ajustes, elaborou-se um mapa síntese preliminar de distribuição de pedoformas, que auxilia no mapeamento de solos. O método de classificação das formas da paisagem baseado na geração de um MNT (Modelo Numérico do Terreno) e no cálculo dos atributos do relevo (elevação, declividade, curvatura) mostra-se uma alternativa rápida e econômica em comparação ao delineamento manual a partir da utilização de análise estereoscópica de fotografias aéreas.

Para acessar o trabalho na integra no formato PDF clique aqui

Artigo : AVALIAÇÃO DE DADOS DE ALTIMETRIA DA FLORESTA AMAZÔNICA BASEADOS NAS TECNOLOGIAS INSAR, LIDAR E GPS

Artigo publicado na Revista Brasileira de Cartografia, cujo resumo pode ser lido abaixo e o texto integral do artigo pode ser baixado do link : http://www.rbc.ufrj.br/_pdf_58_2006/58_03_4.pdf

Vários experimentos que proporcionaram grande disponibilidade de dados de altimetria foram realizados na Floresta Nacional do Tapajós no Estado do Pará. Alguns dados foram produzidos utilizando tecnologias da fronteira do conhecimento cujas potencialidades ainda estão em processo de investigação e sendo atualmente objeto de ativas pesquisas. Em 1999, foram coletados perfis de laser (LIDAR - Light Detection and Ranging) associados a dados de videografia. Em 2000, foram coletados dados aerotransportados de interferometria Radar (InSAR) em multifreqüência. Os dados InSAR quando coletados em banda P produzem potencialmente um modelo digital do terreno (MDT) devido à penetração da radiação através do dossel da floresta, podendo atingir o chão. Quando coletados em banda X , os dados InSAR produzem potencialmente um modelo digital de superfície (MDS) do topo da floresta. A disponibilidade do modelo digital do terreno correspondente ao chão e do modelo digital de superfície correspondente ao topo da floresta é de grande interesse para aplicações cartográficas e medidas da biomassa em grandes extensões. Ainda no ano 2000, a missão Shutle Radar Topography Mission (SRTM) proporcionou cobertura global de dados SAR interferométricos em banda C e banda X, proporcionando o aproveitamento destes dados na região de estudo. Em 2001, 2002, 2003 e 2005 foram coletados diversos pontos de controle utilizando receptores GPS geodésicos de dupla freqüência e métodos topográficos de poligonação e irradiação através de estações totais. O objetivo deste trabalho é fazer uma avaliação de erros incorporados aos dados dos múltiplos sensores utilizados na área de estudo que afetam os modelos tridimensionais produzidos por estas tecnologias avançadas e corrigir os erros para que os modelos tridimensionais possam ser utilizados em aplicações subseqüentes. Foi desenvolvida uma forma de correção que permitiu reduzir alguns dos erros encontrados onde a metodologia consiste na aplicação de uma translação em altitude adequadamente determinada. Ficou demonstrado que a correção aplicada melhorou a qualidade final e os modelos calibrados apresentaram resultados globais e locais melhores do que os modelos originais.

SRTM - diferentes versões das bases de dados

O Blog SlashGeo levanta uma informação interessante a respeito das diferentes bases de dados SRTM existentes. Estas diferenças estão associadas principalmente no que diz respeito ao tratamento dos erros existentes na base original. A versão original liberada pela NASA continha varias regiões sem dados correspondentes as áreas montanhosas e tinha problemas também no delineamento das linhas costeiras e corpos de água. Além destes problemas os dados originais registravam arvores e prédios como elevações do terreno e o radar usado tinha problema com areas muitos arenosas e secas como dunas. Os arquivos Originais podem ser baixados do link :ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/srtm/
Os dados foram novamente processados e uma nova versão denominada versão 2 foi liberada corrigindo o problema do delineamento dos corpos de água e da linha costeira e parte das áreas sem dados foram corrigidas, mas as maiores áreas sem dados permaneceram nesta versão do modelo que esta disponível para download em http://glcf.umiacs.umd.edu/data/srtm/.
A versão 3 do SRTM foi disponibilizada pelo CGIAR-CSI e todos as áreas sem dados do SRTM versão 2 foram preenchidos usando as curvas de nível derivados do próprio modelo e posteriormente foi usado o interpolador TopoGrid do ArcGis para gerar o DEM e este foi inserido no SRTM Versão 2 nas áreas com vazios. Além disto foi usado o Shorelines and Water Bodies Database para clipar as áreas costeiras melhorando o traçado da linha costeira. Esta Versão pode ser baixada do site http://srtm.csi.cgiar.org/ . Uma coisa muito interessante que o pessoal do CGIAR-CSI foi usar o Google Earth como interface para baixar os dados, permitindo inclusive a visualização dos dados em baixa resolução antes de se fazer o download.
Outra versão do SRTM foi desenvolvida pelo USGS dentro do programa WWF Hydroshed Program cujo objetivo é mapear toda a hidrografia do planeta usando os dados do SRTM. Nesta versão o SRTM foi ajustado para ser hidrologicamente consistente e está em coordenadas geográficas no datum horizontal WGS84, porém o datum vertical adotado foi o EGM96. Deve ter atenção especial a estes dois fatos, visto que modelos digitais hidrologicamente consistentes se prestam para a extração da drenagem e delimitação de bacias mas podem apresentar resultados inconsistentes para outras finalidades e o fato do datum vertical ser o EGM96 pode resultar em diferenças de altitude de -86m a 106m em relação ao WGS84. Os dados do SRTM assim como os de direção de fluxo (flow direction) e fluxo acumulado (flow accumulation) e a drenagem numérica e a delimitação das bacias podem ser baixados de http://gisdata.usgs.net/website/HydroSHEDS

Livro : Modelos Digitales Del Terreno : Principios y aplicaciones en las ciencias ambientales (Free)

Esta dispónivel para download gratuito em formato PDF o livro do Prof. Angelo Felicisimo, Modelos Digitales Del Terreno : Principios y aplicaciones en las ciencias ambientales. O autor é professor da. Escuela Politécnica de la Universidad de Extremadura. O livro tem 117 paginas e esta escrito em espanhol. O link para download é : http://www6.uniovi.es/~feli/pdf/libromdt.pdf

Tutorial : Melhorando a qualidade visual de dados SRTM

Consegui melhorar bastante a qualidade visual de MDEs SRTM usando os interpoladores presentes no módulo Spatial Analyst do ArcGis. Os principais passos são:

1 - Recortar a área de interesse no grid do SRTM

2 - Mudar a projeção original de Geográfica para UTM , se necessário

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 você 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.

Tutorial ArcGis : Preenchendo os vazios nos MDE SRTM

Estre tutorial em vídeo ensina como baixar um mde SRTM e como preencher os valores NODATA presentes nos modelos.