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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
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
Geoprocessamento
ferramentas
personalizadas
de

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
SIG - MapWindow
SIG - MapWindow
Menu principal
Barra de ferramentas
Legenda e previsualização 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


–
–
–
–
–
–
Operações de geram vetores

–
–

Preencher depressões
Direções de fluxo
Área acumulada
Conexões e comprimentos
Rede de drenagem (raster)
Catchments (raster)
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
IDQ
TIN
Kriging
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
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
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
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.
32
Códigos usados dependem do software
(veja mais tarde).
16
Problemas em regiões planas e em
depressões espúrias (veja mais tarde).
8
64
128
1
4
2
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
67
56
49
53
44
37
58
55
22
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?
adaptado do original de Francisco Olivera, Ph.D., P.E.
Texas A&M University
Department of Civil Engineering
Direção de fluxo
1
Declividade:
1
67
56
49
67
56
49
53
44
37
53
44
37
58
55
22
58
55
22
44  22
 15.60
2
44  37
 7.00
1
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
78
72
69
71
58
2
2
2
4
4
74
67
56
49
46
2
2
2
4
4
69
53
44
37
38
1
1
2
4
8
64
58
55
22
31
128 128
1
2
4
68
61
47
21
16
128 128
1
1
4
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
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
2
Área acumulada 2
1
1
1
1
1
3
1
1
1
1
3
1
1
1
1
3
Área acumulada 3
1
1
1
1
1
3
2
1
1
1
4
1
1
1
1
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
1.
2.
Rede de drenagem
Catchments
Rede de drenagem
Rede de drenagem (Tabela de atributos)
Catchment
Outras funções