Determinação de características fisiográficas de bacias usando ferramentas de geoprocessamento Por: Carlos Ruberto Fragoso Jr. Marllus Gustavo F. Passos das Neves CTEC – UFAL
Introdução ao MapWindow http://www.mapwindow.org/
SIG - MapWindow MapWindow é um SIG que inclui ferramentas de um sistema de Processamento Digital de Feições (vetores) e Imagens (Matrizes/Rasters). O MapWindow integra na mesma base: DADOS CARTOGRÁFICOS DADOS DE CENSO CADASTRO URBANO E RURAL IMAGENS DE SATÉLITE REDES MODELOS NUMÉRICOS DE TERRENO Algoritmos p/ manipular, analisar, consultar, recuperar, visualizar e plotar o conteúdo da base de dados geocodificados
SIG - MapWindow MapWindow é software livre, um SIG extensivo que pode ser utilizado com os seguintes propósitos: SIG alternativo com código livre (open source code) Distribuir dados para outros usuários Desenvolver e distribuir ferramentas personalizadas de Geoprocessamento Possui as principais ferramentas de operação tais como edição de tabelas (dbf), edição de Shapefiles e conversor de dados; Mapwindow suporta os principais formatos de arquivos em SIG tais como Shapefiles, GeoTIFF, ESRI ArcInfo ASCII e grids binários.
SIG - MapWindow
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SIG - MapWindow Menu principal Barra de ferramentas Legenda e pre-visualização de mapas Área de trabalho e visualização
Ferramentas de Hidrologia no MapWindow
Ferramentas de Hidrologia no MapWindow
Aplicação da sequência – Watershed Delineation Obtenção do MNT Operações raster que geram raster Preencher depressões Direções de fluxo Área acumulada Conexões e comprimentos Rede de drenagem (raster) Catchments (raster) Operações de geram vetores Catchments (vetor) Rede de drenagem (vetor) Características fisiográficas
Produção do MNT A partir de cartas topográficas digitalizadas e interpoladas, resultando em valores de cota dispostos em uma grade regular:
Bacia do Arroio Donato gerada por interpolação
3. Métodos de Interpolação (cont.) Thiessen TIN Kriging IDQ
Diferenças entre dois interpoladores - Donato Máxima Diferença =4m
ou Cotas estimadas por satélite (SRTM) Resolução 90 x 90 http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/
ou Cotas estimadas por satélite (ASTER) Resolução 30 x 30 http://www.gdem.aster.ersdac.or.jp
ou LiDAR
Basin = bacia Watershed = sub-bacia Catchment = minibacia
Operações raster que geram raster Definição do MNT e exutório Preencher depressões Direções de fluxo Área acumulada Conexões e comprimentos Rede de drenagem Catchments (minibacias)
Definição do MNT e exutório
Preenchimento de depressões
Códigos de direção de fluxo Um algoritmo, denominado eight-direction pour point algorithm (D-8) permite definir um código de direção de escoamento para cada célula, considerando o critério de que a água vai escoar naquela direção, entre as 8 possíveis, em que a declividade for máxima. Códigos usados dependem do software (veja mais tarde). Problemas em regiões planas e em depressões espúrias (veja mais tarde). 1 2 4 8 16 32 64 128 Códigos de direção de fluxo ArcGIS adaptado do original de Francisco Olivera, Ph.D., P.E. Texas A&M University Department of Civil Engineering
Direção de fluxo 1 Suponha o seguinte DEM, de resolução 1 (m) e com com as cotas indicadas no centro das células (m). A partir da célula central a água pode seguir dois caminhos... Qual tem a maior declividade? 67 56 49 53 44 37 58 55 22 adaptado do original de Francisco Olivera, Ph.D., P.E. Texas A&M University Department of Civil Engineering
Direção de fluxo 1 1 67 56 49 53 44 37 58 55 22 67 56 49 53 44 37 58 55 22 Declividade: adaptado do original de Francisco Olivera, Ph.D., P.E. Texas A&M University Department of Civil Engineering
Direção de fluxo Function: Flow direction Argument: DEM DEM 71 56 44 53 69 74 78 72 47 68 58 55 21 31 67 49 46 37 38 64 22 61 16 2 4 1 8 128 DEM Códigos de direção Rede de drenagem (vetorial) adaptado do original de Francisco Olivera, Ph.D., P.E. Texas A&M University Department of Civil Engineering
Direção de fluxo
Direção de fluxo
Área da bacia Usando as direções de fluxo seria possível contar o número de células que drenam um ponto. Mas existe um método automático um pouco diferente...
Área acumulada 1 1 1 2
Área acumulada 2 1 3
Área acumulada 3 1 2 3 4
Área acumulada (D8)
Área acumulada (D8)
Área acumulada (Dinf)
Conexões e comprimentos
Rede de drenagem
Rede de drenagem ao exutório
Ordem dos rios
Operações de geram vetores Operações que geram vetores Rede de drenagem Catchments
Rede de drenagem
Rede de drenagem (Tabela de atributos)
Catchment
Outras funções