Principais Aplicações da Modelagem Numérica de Terreno Sistema de Informação Geográfica Camila Daniele da Silva

Modulagem Numérica de Terreno Introdução Representação matemática computacional da distribuição de um fenômeno espacial que ocorre dentro de uma região da superfície terrestre. Exemplos típicos de fenômenos representadas por MNT: Relevo, Informações Geológicas, Levantamento de profundidade do mar ou de um rio, informação meteorológicas e dados geofísicos e geoquímicos.

A partir dos modelos (grades) pode-se: A criação de um MNT corresponde a uma nova maneira de enfocar o problema da elaboração e implantação de projetos; A partir dos modelos (grades) pode-se: Calcular diretamente volumes e áreas; Desenhar perfis e secções transversais; Gerar imagens sombreadas ou em níveis de cinza; Gerar mapas de declividade e aspecto; Gerar fatiamentos nos intervalos desejados e Gerar perspectivas tridimensionais.

Uso MNT Armazenamento de dados de altimetria para gerar mapas topográficos. Análises de corte-aterro para projeto de estradas e barragem. Elaboração de mapas de declividade e exposição para apoio a analise de geomorfologia e erobilidade. Apresentação tridimensional.

Para representar a superfície real no computador é indispensável a elaboração e criação de um modelo digital, pode ser representado para equações analíticas de uma rede (grades) de modo a transmitir características espaciais do terreno.

Processo de geração de um MNT Amostragem e Interpolação; Amostragem: Aquisição de um conjunto de amostras que representam a variação de um fenômeno espacial de interesse.

Fonte mais comum de amostras de modelos digitais terrenos são: Arquivos Digitais Bases topográficas com isolinhas e pontos notáveis de máximo e minímo. Levantamentos em campo transformados de alguma forma em informações digitais.

Os dados são representados em 3D (x,y,z). A posição relativa da amostragem pode-se classificar a amostragem: REGULAR SEMI-REGULAR IRREGULAR

REGULAR: posição espacial (X,Y) regularidade de distribuição. SEMI-REGULAR: apresentam a regularidade de distribuição espacial a direção x ou y mas nunca nas duas ao mesmo tempo.

Quanto maior a quantidade de pontos amostrados mais preciso será a qualidade dos dados. Maior será o esforço computacional para que estes sejam armazenados, recuperados, processados, até que se alcance o produto final da aplicação.

Isolinhas Curvas por meio da cota e isolinhas altimétricas existentes com mapa topográfico. Através de fotografia em estéreo obtidas por aerolevantamento; É obtida por meio de digitalização manual com uso de uma mesa digitalizadora, Scanner.

Estruturas de dados para MNT Modelos digitais de terreno Grade regular. Malha triangular ou grade triangular.

Exemplo de grade retangular Grade regular: modelo digital que aproxima superfícies através de um poliedro de fases retangulares.

Esta modelagem permite que as informações morfológicas importantes, como as descontinuidades representada por feições lineares de relevo (cristas) e drenagem (vales), sejam consideradas durante a geração de grades; Modela o terreno preservando as feições geomórficas da superfície.

Exemplo de malha triangular Malha triangular: conjunto de poliedros cujas faces são triângulos .

Tabela comparativa:

Analise em MNT As analises desenvolvidas sobre um modelo digital de terreno permitem: visualizar os modelos em posição geométrica planar; gerar imagens com níveis de cinza, imagem sombreadas e imagens temáticas; calcular volumes de aterro e cortes

Imagem sombreada grade regular. Imagem com níveis de cinza.

Imagem temática gerada a partir do fatiamento de um modelo digital de terreno.

realizar análises de perfis sobre trajetórias predeterminadas; gerar mapeamentos derivados como mapa de declividade e exposição, mapas de drenagem, mapas de curva de nível e mapas de visibilidade.

Podem ainda ser integrados com: Planejamento urbano e rural; Análise de aptidão agrícola; Determinação de áreas de risco; Geração de relatório de impacto ambiental e outros.

Referência bibliográfica FELGUEIRAS, Carlos Alberto & CÂMARA, Gilberto. Introdução à Ciência da Geoinformação.