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Determinação de características fisiográficas de bacias usando
ferramentas de geoprocessamento
Por:
Carlos Ruberto Fragoso Jr.
Marllus Gustavo F. Passos das Neves
CTEC – UFAL
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Introdução ao MapWindow
http://www.mapwindow.org/
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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
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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
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SIG - MapWindow
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SIG - MapWindow
Menu principalBarra de ferramentas
Legenda e pre-visualização de mapas
Área de trabalho e visualização
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Ferramentas de Hidrologia no MapWindow
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Ferramentas de Hidrologia no MapWindow
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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
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Produção do MNT
A partir de cartas topográficas digitalizadas e interpoladas, resultando em valores de cota dispostos em uma grade regular:
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Bacia do Arroio Donato gerada por interpolação
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TIN
KrigingIDQ
Thiessen
3. Métodos de Interpolação (cont.)
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Diferenças entre dois interpoladores - DonatoDiferenças entre dois interpoladores - Donato
Máxima Diferença =4m
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ou
Cotas estimadas por satélite (SRTM)
Resolução 90 x 90 http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/
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ou
Cotas estimadas por satélite (ASTER)
Resolução 30 x 30 http://www.gdem.aster.ersdac.or.jp
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ou
LiDAR
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Basin = bacia
Watershed = sub-bacia
Catchment = minibacia
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Operações raster que geram raster
1. Definição do MNT e exutório
2. Preencher depressões
3. Direções de fluxo
4. Área acumulada
5. Conexões e comprimentos
6. Rede de drenagem
7. Catchments (minibacias)
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Definição do MNT e exutório
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Preenchimento de depressões
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Códigos de direção de fluxoArcGIS
1
248
16
32 64 128
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).
adaptado do original de Francisco Olivera, Ph.D., P.E.Texas A&M University
Department of Civil Engineering
Direção de fluxo
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67 56 49
53 44 37
58 55 22
1
adaptado do original de Francisco Olivera, Ph.D., P.E.Texas A&M University
Department of Civil Engineering
Suponha o seguinte DEM, de resolução 1 (m) e comcom as cotas indicadas no centrodas células (m).
A partir da célula central a águapode seguir dois caminhos...
Qual tem a maior declividade?
Direção de fluxo
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67 56 49
53 44 37
58 55 22
1
67 56 49
53 44 37
58 55 22
1
60.152
2244
00.7
1
3744
Declividade:
adaptado do original de Francisco Olivera, Ph.D., P.E.Texas A&M University
Department of Civil Engineering
Direção de fluxo
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71
56
445369
74
78 72 69
4768
58 55
21
31
67
58
49 46
37 38
64 22
61 16
DEM
22
2 2 2
2
4 4
4 4
1 1 2 4 8
128
128 1 2 4
128 1 41
128
Códigos de direção Rede de drenagem(vetorial)
Function: Flow directionArgument: DEM
adaptado do original de Francisco Olivera, Ph.D., P.E.Texas A&M University
Department of Civil Engineering
Direção de fluxo
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Direção de fluxo
![Page 27: Determinação de características fisiográficas de bacias usando ferramentas de geoprocessamento Por: Carlos Ruberto Fragoso Jr. Marllus Gustavo F. Passos](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062512/552fc12e497959413d8d3414/html5/thumbnails/27.jpg)
Direção de fluxo
![Page 28: Determinação de características fisiográficas de bacias usando ferramentas de geoprocessamento Por: Carlos Ruberto Fragoso Jr. Marllus Gustavo F. Passos](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062512/552fc12e497959413d8d3414/html5/thumbnails/28.jpg)
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...
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Área acumulada 1Área acumulada 1
1
1
11
1
1
1 11 1
1
1
1 1 1
1
1
1
11
1
2
1 11 2
2
1
1 1 1
1
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Área acumulada 2Área acumulada 2
1
1
11
1
3
1 11 3
3
1
1 1 1
1
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Área acumulada 3Área acumulada 3
1
1
12
1
3
1 11 4
4
1
1 1 1
1
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Área acumulada (D8)
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Área acumulada (D8)
![Page 34: Determinação de características fisiográficas de bacias usando ferramentas de geoprocessamento Por: Carlos Ruberto Fragoso Jr. Marllus Gustavo F. Passos](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062512/552fc12e497959413d8d3414/html5/thumbnails/34.jpg)
Área acumulada (Dinf)
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Conexões e comprimentos
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Rede de drenagem
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Rede de drenagem ao exutório
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Ordem dos rios
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Operações de geram vetores
Operações que geram vetores1. Rede de drenagem
2. Catchments
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Rede de drenagem
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Rede de drenagem (Tabela de atributos)
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Catchment
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Outras funções