Modelos digitais de elevação, você acabou de colocar suas 2 mãos em um artigo definitivo a respeito do tema.

Com a leitura do mesmo você aprenderá:

  • O que são modelos digitais de elevação;
  • Quais as aplicações dos mesmos;
  • O que são modelos digitais de terreno;
  • Quais os sensores orbitais utilizados na obtenção de dados para a produção de modelos digitais de elevação;
  • Como baixar um modelo digital de elevação a partir do projeto TOPODATA e;
  • Quais as aplicações dos dados obtidos com as missões ASTER E SRTM.

 

O que são modelos digitais de elevação

modelos digitais de elevação

Um Modelo Digital de Elevação (MDE) é um modelo que representa as diferentes altitudes da superfície topográfica levando em consideração as diferentes estruturas naturais e artificiais existentes.

O que um modelo digital de elevação faz nada mais é do que representar a superfície terrestre. Para isso, é necessário de alguma maneira abstrair-se os dados da mesma.

Entre as diferentes metodologias que podem serem utilizadas para se fazer isso estão:

  • Utilização de sensores orbitais específicos, como é o caso das missões ASTER e SRTM;
  • Utilização de equipamentos sub-orbitais, como é o caso de aviões e drones.

Com isso, ao fazer o sensoriamento remoto da superfície terrestre, estes equipamento obtêm dados altimétricos, sendo que se existir vegetação no local de interesse, o dado altimétrico obtido será o do topo do dossel (topo da copa das árvores).

Da mesma maneira, se existirem feições artificiais, como prédios, pavilhões, pontes e casas, os dados obtidos serão do topo dos mesmos.

 

Modelos digitais de elevação – Os 2 tipos de modelos altimétricos existentes

modelos digitais de elevação e modelos digitais do terreno

 

Por causa da existência de feições artificiais e naturais que impedem o mapeamento a nível do solo, existem 2 diferentes tipos de modelos digitais:

Vamos conhecer melhor os mesmos.

 

Modelos digitais de elevação

modelos digitais de elevação a partir de dados aster

Os modelos digitais de elevação (também conhecidos como modelos digitais de superfície – MDS) levam em consideração os elementos e estruturas naturais e artificiais existentes na superfície terrestre.

Com isso, o modelo digital criado levará em consideração os dados do topo das estruturas artificias e naturais, como, por exemplo:

  • Edificações;
  • Árvores e;
  • Estruturas diversas que se encontram no terreno.

modelos digitais de superfície

Fonte da imagem: https://www.baseaerofoto.com.br/

 

Aplicações dos modelos digitais de elevação

Conforme informado por artigo produzido pela empresa Base aerofotogrametria, os modelos digitais de elevação possuem as seguintes aplicações:

  • Projetos de telefonia celular, estações de rádio, linhas de transmissão;
  • Cálculo de volume em obras de engenharia;
  • Delimitação da região inundada em represas;
  • Estudos de trajetos rodoviários e ferroviários;
  • Avaliação de obstáculos de plano de proteção de aeródromos e;
  • Estudos de volumes de massa de vegetação.

 

Modelos digitais de terreno

modelos digitais de terreno com dados aster

Os Modelo Digital de Terreno (MDT) levam em consideração a altitude a nível do solo.

A correção dos modelos digitais de elevação, gerando-se modelos digitais de terreno é necessária, pois em muitas aplicações o que se quer é um modelo digital que leve em consideração as altitudes ao nível do solo.

Por exemplo, em obras de engenharia o que se quer fazer é o planejamento dos locais nos quais as diferentes estruturas serão construídas.

Desta maneira, não faz nenhum sentido utilizar-se modelos digitais de elevação.

Ou seja, os mesmos precisam passar por tratamentos estatísticos e correções utilizando-se dados obtidos a campo para a eliminação das diferentes estruturas existentes acima do solo, de certa forma que o resultado obtido é um modelo que represente fidedignamente a superfície terrestre.

O problema da utilização de dados obtidos via sensoriamento remoto para a geração de modelos digitais de terreno é que, dependendo das características do local, a quantidade de dados obtidos com equipamentos que utilizam sensoriamento remoto pode ser insuficiente, sendo necessário ir-se a campo e obter-se uma série de dados com receptores GNSS.

Na realidade, em muitas aplicações o que se faz é uma utilização mista de dados, utilizando-se dados obtidos a campo para melhorar-se a acurácia dos dados obtidos via sensoriamento remoto.

Desta maneira, muitos estudos e aplicações utilizam dados mistos, conseguindo desta maneira uma melhor representação da superfície topográfica.

 

Sensores orbitais utilizados na obtenção de dados para a produção de modelos digitais de elevação

sensores orbitais de altitude

 

Atualmente existe um grande número de sensores que fornecem dados de altitude. Porém, dentre todos estes, existem 2 cujos dados são disponibilizados gratuitamente.

Por causa disso, os dados dos mesmos são amplamente utilizados. No caso eu me refiro ao ASTER e SRTM.

Vamos entender melhor estes sensores.

 

ASTER

aster sensoriamento remoto

 

O ASTER (do inglês Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) é um dos cinco dispositivos de sensoriamento remoto a bordo do satélite Terra.

O mesmo foi lançado pela Nasa em 1999, sendo que desde Fevereiro de 2000 tem coletado dados.

O ASTER fornece imagens de alta resolução da Terra em 14 comprimentos de onda diferentes, variando do espectro visível à luz infravermelha.

A resolução das imagens variam de 15 a 90 metros, sendo que os dados do ASTER são usados para criar mapas de temperatura de superfície, emissividade, reflectividade e elevação.

Veja na imagem abaixo um exemplo de modelo digital de superfície criado com dados ASTER.

modelos digitais de superficie dados aster

Modelos digitais de elevação – SRTM

Modelos digitais de elevação - SRTM

A Missão Topográfica Radar Shuttle (acrônimo em inglês SRTM) é uma missão espacial que possui como objetivo a obtenção de um modelo digital do terreno da zona da Terra entre 56 °S e 60 °N.

A mesma foi criada com intuito de gerar uma base completa de cartas topográficas digitais terrestre de alta resolução espacial.

A SRTM consiste num sistema de radar especialmente modificado que voou a bordo do Endeavour (ônibus espacial) durante os 11 dias da missão STS-99, em Fevereiro de 2000.

Para adquirir dados de altimetria, a missão SRTM contou com dois reflectores de antenas de radar. Um reflector-antena estava 60 metros separado do outro graças a um extensor que ampliava a envergadura do shuttle no espaço.

A técnica utilizada conjuga software interferométrico com radares de abertura sintética (SAR).

Veja na imagem abaixo um modelo digital de terreno criado com dados SRTM.

MODELO DIGITAL SRTM

 

Modelos digitais de elevação – Projeto TOPODATA

PROJETO TOPODATA

O projeto Topodata, do Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE) teve como intuito a criação de um modelo digital de elevação do território brasileiro. O mesmo utilizou dados SRTM disponibilizados pelo USGS na rede mundial de computadores, possuindo uma acurácia de 30 metros.

Um dos grandes legados do projeto TOPODATA é a série de cartas topográficas referentes ao território nacional.

Além disso, a partir do INPE é possível baixar imagens SRTM de qualquer lugar do território brasileiro. para isso é só acessar este link.

Também é possível baixar diferentes informações. Leia este PDF produzido pelo laboratório de geotecnologias da UPM caso deseje saber mais a respeito.

 

Aplicações dos dados obtidos com as missões ASTER E SRTM

modelos digitais de terreno

 

Os dados obtidos com as missões ASTER e SRTM e seus respectivos modelos digitais de elevação servem para diferentes finalidades.

Como exemplos de aplicações temos:

  • Planejamento do uso do espaço agrícola;
  • Manejo de bacias hidrográficas;
  • Gestão ambiental;
  • Zoneamentos ecológicos e;
  • Programas de conservação de florestas e de solo.

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É isso por este artigo. Gratidão por você ter lido o mesmo. 🙏

 

 

 

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Adenilson Giovanini
Adenilson Giovanini

O Professor Adenilson Giovanini é especialista em Topografia Cadastral e Georreferenciamento de Imóveis Rurais. Possui mais de 710 artigos em seu blog e mais de 460 vídeos em seu canal no youtube. Também é o autor do livro Topografia Cadastral e Georreferenciamento de Imóveis Rurais na Prática, que desde que foi lançado é o livro mais vendido do pais sobre o assunto.