Avaliação de algoritmos e modelos digitais de elevação para extração automática da drenagem ...

114 Pages·2011·2.48 MB·Portuguese

sid.inpe.br/mtc-m19/2011/05.01.13.51-TDI
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AVALIAC¸AO DE ALGORITMOS E MODELOS DIGITAIS
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DE ELEVAC¸AO PARA EXTRAC¸AO AUTOMATICA DA
DRENAGEM
Darcy Carolina Jim´enez Fern´andez
Disserta¸c˜ao de Mestrado do Curso de P´os-Gradua¸c˜ao em Sensoriamento Remoto,
orientada pelo Dr. Marcio de Morison Valeriano, aprovada em 30 de maio de 2011.
URL do documento original:
<http://urlib.net/8JMKD3MGP7W/39K8BSL>
INPE
S˜ao Jos´e dos Campos
2011
PUBLICADO POR :
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sid.inpe.br/mtc-m19/2011/05.01.13.51-TDI
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AVALIAC¸AO DE ALGORITMOS E MODELOS DIGITAIS
˜ ˜ ´
DE ELEVAC¸AO PARA EXTRAC¸AO AUTOMATICA DA
DRENAGEM
Darcy Carolina Jim´enez Fern´andez
Disserta¸c˜ao de Mestrado do Curso de P´os-Gradua¸c˜ao em Sensoriamento Remoto,
orientada pelo Dr. Marcio de Morison Valeriano, aprovada em 30 de maio de 2011.
URL do documento original:
<http://urlib.net/8JMKD3MGP7W/39K8BSL>
INPE
S˜ao Jos´e dos Campos
2011
Dados Internacionais de Cataloga¸c˜ao na Publica¸c˜ao (CIP)
Jim´enez Fern´andez, Darcy Carolina.
J564 Avalia¸c˜ao de algoritmos e modelos digitais de eleva¸c˜ao para
extra¸c˜ao autom´atica da drenagem / Darcy Carolina Jim´enez Fer-
n´andez. – S˜ao Jos´e dos Campos : INPE, 2011.
xx+92 p. ; (sid.inpe.br/mtc-m19/2011/05.01.13.51-TDI)
Disserta¸c˜ao(MestradoSensoriamentoRemoto)–InstitutoNa-
cional de Pesquisas Espaciais, S˜ao Jos´e dos Campos, 2011.
Orientador : Dr. Marcio de Morison Valeriano.
1. Drenagem. 2. Algoritmos de fluxo. 3. Relevo. 4. MDE.
5. A´rea de capta¸c˜ao. I.T´ıtulo.
CDU 528.8.04 (811.1) (815.6)
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system, for exclusive use of the reader of the work.
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AGRADECIMENTOS

Agradeço a meus pais, Darsi e Wilfredo, meus irmãos Dayana e Wilfredo, pelo apoio
incondicional desde o início até o fim desta etapa.
Agradeço ao meu orientador de mestrado Márcio de Morisson Valeriano, por todo o
conhecimento compartilhado, paciência, críticas e amizade, durante o desenvolvimento
no curso de mestrado.
Aos meus colegas da turma 2009 do INPE, agradeço porque mais que uma turma mui-
tos de nós viramos amigos de verdade. Obrigada Luciana e Gabriel, finalmente, conse-
guimos!!!.
Ao meu companheiro Hiran Zani quem admiro muito, agradeço a paciência, o apoio e o
amor brindado durante esta etapa na minha vida. Ao meu amigo Clódis, obrigada pela
ajuda e pela amizade.
Agradeço à instituição FONACIT pelo financiamento, Fundación Instituto de Ingenie-
ría, especificamente ao Centro de Processamento Digital de Imagens (CPDI), pelo apoio
concedido e pela autorização para realização deste curso.

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RESUMO

Esta pesquisa avaliou o processo de extração automática de redes de drenagem de Mo-
delos Digitais de Elevação (MDE) em função de diferentes dados, relevos, algoritmos e
parâmetros de operação. Dados SRTM, Topodata e GDEM de quatro (4) microbacias de
geomorfometrias distintas foram submetidos à extração de redes de drenagem com seis
(6) algoritmos de fluxo (D8, Rho8, Dinf, Mf, KRA e DEMON), operados sob diferentes
limiares de área de captação. O efeito de cuidados de pré-processamento do MDE tam-
bém foi avaliado. Como referência para validação, foram utilizadas duas redes de dre-
nagem mapeadas previamente, no Estado de São Paulo, na escala 1:50.000, e outra no
interflúvio Madeira-Purus (RO), na escala 1:100.000. Em toda circunstância testada, as
redes experimentais e de referência foram sobrepostas para análise visual e controle de
sua correspondência, quantificada também com recursos de Sistemas de Informação
Geográfica (SIG) para estimar acertos, erros e questões posicionais. Resultados de aná-
lises quantitativas das redes experimentais selecionadas foram comparados aos das refe-
rências para uma avaliação funcional das metodologias de extração digital. Entre os
principais resultados se obteve: os processos automáticos testados produziram resulta-
dos aparentemente adequados para escalas relativamente generalizadas, porém insatisfa-
tórios quando observadas em escalas compatíveis com a percepção de feições evidentes
dos MDE de origem, necessitando de ajustes por outras metodologias; diferentes de-
sempenhos dos algoritmos em cada microbacia; variação na densidade da drenagem
com o limiar de área de captação; e, no relevo plano da Amazônia, o baixo desempenho
geral das metodologias, exceto quando se aplicaram dados Topodata preparados com
filtragem média (3x3). O algoritmo com melhor desempenho na maioria das microbaci-
as estudadas aqui foi o DEMON. O estudo dos limiares de área de captação evidenciou
a necessidade de tratamento estratificado por áreas com características geomorfométri-
cas semelhantes.

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