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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