64ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 6. Geociências - 2. Geofísica

Utilização de métodos de interpolação na geração de modelo digital do terreno (MDT).

Elvis Ricardo Figueira Branco 1 Wagner Luiz 1

1. Estudante do curso de Engenharia Florestal - UFOPA/IBEF 2. Técnico do Laboratório de base Cartográfica/LABCART – UFOPA

INTRODUÇÃO:

Os modelos digitais do terreno (MDT) segundo DOYLE (1978) são definidos como arranjos ordenados de números, que reproduzem a distribuição espacial das características do terreno. Na maioria das vezes, essa distribuição é representada por um sistema de coordenadas retangulares ou pela latitude e longitude. A característica do terreno, geralmente referenciada, é o relevo estimado pela sua cota ou altitude. Conforme MACDOUGALL (1976), os requisitos desejáveis para uma função interpoladora são: que reproduza uma superfície contínua e fiel à original; o tempo de computação não seja proibitivo e que tenha propriedades matemáticas de interesse para a aplicação. O software SURFER é uma importante ferramenta para geração de modelos digitais do terreno, pois além de facilitar o trabalho do técnico ou pesquisador, evitando traçar mapas com réguas, transferidores e outros instrumentos, ele utiliza algoritmos matemáticos para gerar suas curvas, otimizando o trabalho do usuário. Dessa forma, o trabalho tem como objetivo a comparação teórica entre os algoritmos mínima curvatura, triangulação e Krigagem apartir do MDTs gerados por esses modelos matemáticos.

METODOLOGIA:

A área de estudo está localizada dentro do perímetro da Universidade Federal do Oeste do Pará (UFOPA), na cidade de Santarém compreendendo uma área topográfica de um hectare, entre as coordenadas 02° 25’ 0.97’’ de latitude Sul e 54° 44’ 26.7’’ de longitude Oeste. A coleta de dados foi realizada com um teodolito eletrônico de marca CST/berg a partir de uma base a qual foram irradiados 98 pontos de forma regular formando uma matriz retangular com quadrículas de 10x10m, os quais tiveram o valor de suas cotas determinadas pelo método de nivelamento geométrico que consiste basicamente na diferença entre a altura do instrumento e a leitura obtida na régua estadimétrica. Após a coleta os dados, estes foram trabalhados em formato digital, utilizando o software SURFER 8 para transformar os dados numéricos em modelo digital do terreno utilizando alguns dos principais modelos de interpoladores usados nas análises de dados espaciais: triangulação com interpolação linear, mínima curvatura ou spline e krigagem. A etapa de desenvolvimento prático digital do trabalho foi realizada no laboratório de base cartográfica da UFOPA.

RESULTADOS:

A partir dos modelos digitais do terreno gerados, os três métodos de interpolação de dados espaciais apresentaram os mesmos valores de coeficiente de determinação (87%), correspondente ao grau de fidelidade destes na representação digital do terreno. Os dados coletados não apresentaram heterogeneidade, pois os coeficientes de variação (C.V) determinados a partir dos métodos utilizados foram muito baixos (triangulação com interpolação linear–7,0%; mínima curvatura-7,3% e Krigagem–6,9%). Esses dados estatísticos do C.V podem ser explicados pelas pequenas variações no relevo da área de estudo, apresentando assim pouco declives e consequentemente cotas mais homogêneas. No modelo de triangulação com interpolação linear, os elevados graus de correlação entre a superfície com os acidentes do relevo resultaram em curvas de níveis angulares, porém o produto gerado (MDT) por este método não foi agradável, tendo menos aproximação com a realidade. O MDT gerado pelo método de mínima curvatura apesar de suavizar a superfície, apresentou picos inexistentes nas bordas da superfície do terreno, superestimando, assim, a superfície. O método de Krigagem permitiu a interpolação suave e gerando melhores estimativas sem tendenciosidade, apresentando, portanto, uma maior aproximação com a realidade.

CONCLUSÃO:

De acordo com os modelos digitais do terreno gerados pelos interpoladores utilizados, notou que não houve uma diferença significativa, porém, evidenciou-se que o método de krigagem suavizou as curvas de níveis e foi o mais fiel à área, com um produto visualmente mais ajustado e próximo da realidade quando comparado com os demais métodos.

Palavras-chave: Surfer 8.0, Interpoladores, Modelo Digital do Terreno.