Relatorio Altitude e Declividade

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório: Altitude e Declividade 
 
 
 
 
Nome: Marcos Antônio Barros Lisboa - 470869 
 
FORTALEZA 
2021 
 
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1. Introdução 
A altitude é um conceito já definido ao longo da disciplina de Geoprocessamento, 
porém, ainda não havia sido trabalhado na disciplina a manipulação de dados 
que envolvessem a mesma. 
Dados de altitude pode ser encontrado em diversos repositórios e podem ser 
empregados das mais diversas formas como: estudo da ecologia, definição de 
capacidade de uso da terra, estudo dos cursos hídricos e muitos outros. 
O relatório em questão, abordara o conteúdo das aulas que ocorreram nos dias 
11 e 18 de fevereiro de 2021. 
2. Objetivos 
• Definir conceitos como: Declividade, altitude, modelo digital de elevação 
e modelo numérico do terreno. 
• Trabalhar com a APA da Serra de Baturité: Delimitar, medir área em 
diferentes unidades, elaborar mapa de declividade com classificação da 
Embrapa. 
 
3. Desenvolvimento 
 
O foco das aulas foi desenvolver ainda mais o trabalho com manipulação de 
dados utilizando o software QGIS. Na ocasião o tipo de dado trabalhado foi o de 
altitude, obtido a partir do banco de dados disponibilizado pela USGS. 
A representação de dados de altitude em duas dimensões é feita a partir de 
curvas de nível e em três dimensões em arquivos gerados por softwares. 
O conceito de declividade, também chamada de gradiente, é de acordo com o 
INPE: “A inclinação da superfície do terreno em relação à horizontal, a relação 
entra a diferença de altura entre dois pontos e a distância horizontal entre esses 
pontos”. Os valores de declividade variam de 0º a 90º e normalmente são 
expressos em porcentagem. 
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Figura 1: Representação matemática do cálculo de declividade 
 
Fonte: https://www.bikemagazine.com.br 
 
E os conceitos abordados anteriormente são essenciais para a delimitação de 
bacias hidrográficas, entende-se por esse conceito localidades da superfície 
terrestre separadas por divisores de água e que funcionam como receptores 
naturais das águas da chuva. 
O ponto da bacia chamado de exutório também foi enfatizado durante a aula, 
que é onde a água conduzida pelos cursos hídricos converge na bacia. 
Os dados expressados de forma digital serão colocados não em linhas como é 
feito no método manual, mas, em números, seguindo um dos seguintes modelos: 
• Modelo Numérico do Terreno (MNT) – Representação matemática 
computacional da distribuição de um fenômeno espacial (relevo, geologia, 
dados batimétricos, geoquímicos e geofísicos) 
• Modelo Digital de Elevação (MDE) – MNT cujo fenômeno espacial 
representado é a altitude ou cota do terreno. É representado em um 
sistema tridimensional de coordenadas em que os eixos X e Y fornecem 
a localização do terreno e o eixo Z a altitude ou cota. 
 
4. Material e Métodos 
https://www.bikemagazine.com.br/
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A prática desenvolvida consistiu em coletar dados digitais de elevação SRTM, 
tendo como repositório o USGS. Usando da plataforma interativa Earth Explorer, 
que pode ser visualizada na Figura 2. 
Figura 2: Earth Explorar da USGS 
 
Fonte: Autor 
E preenchendo os campos da plataforma corretamente é possível fazer o 
download dos dados do modelo digital de elevação do local escolhido, nesse 
caso o município de Canindé. Podemos observar nas Figuras 3, 4, 5 e 6 a seguir 
o processo para fazer download desses dados em 1-ARC Sec, onde cada pixel 
corresponde a 30m. 
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Figura 3: Primeira aba EarthExplorer 
 
Fonte: Autor 
 
Figura 4: Segunda aba EarthExplorer (Seta verde: Clicar para obter resultados) 
 
Fonte: Autor 
 
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Figura 5: Ultima Aba EarthExplorer (Seta vermelha: Botão de download) 
 
Fonte: Autor 
 
Figura 6: Janela de download, opção escolhida "GeoTIFF". 
 
Fonte: Autor 
E após a finalização do download, o arquivo é adicionado a um projeto no QGIS 
para visualização. A versão do QGIS utilizada no projeto é a 3.16. 
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E com isso é finalizado o conteúdo referente a aula do dia 11 de fevereiro de 
2021. E para agregar ao relatório, o discente utilizou da ferramenta “Recortar 
raster pela camada de máscara” para recortar a cena obtida no EarthExplorer 
utilizando como base o shape do município de Canindé. Obtendo como resultado 
o observado na Figura 7. 
Figura 7: Mapa de altitude Canindé com cursos hídricos. 
 
Fonte: Autor 
 
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Na segunda aula, o Professor disponibilizou dados de altitude no formato dt2. As 
mesmas foram adicionadas ao QGIS e junto foi adicionado o shape do estado 
do Ceará. E as cenas fornecidas podem ser visualizadas na Figura 8, e na Figura 
9 em sobreposição com o shape do estado do Ceará. 
Figura 8: Cenas disponibilizadas pelo Professor abertas no QGIS. 
 
Fonte: Autor 
Figura 9: Cenas fornecidas pelo Professor sobrepondo o shape do estado do Ceará. 
 
Fonte: Autor 
 
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Antes de dar continuidade, é interessante ressaltar é que possível utilizar da 
ferramenta “Identificador de feições” para observar a altitude de algum ponto 
especifico que se queira observar. Outra importante informação é que os 
recortes em branco apresentados na cena observada na Figura 10 são regiões 
sem dados, que podem gerar problemas em analises futuras. 
Figura 10: Ferramenta identificador de feições sendo utilizada para observar a altitude de um ponto na cena. 
 
Fonte: Autor 
 
E para resolver o problema dos dados que faltam, vamos utilizar a ferramenta 
Raster > Analises > Preencher sem dados. O algoritmo executado aqui vai 
preencher o dado faltante por interpolação. Iremos preencher a janela da 
ferramenta “Preencher sem dados” de acordo com a Figura 11. 
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Figura 11: Janela da ferramenta "Preencher sem dados". 
 
Fonte: Autor 
E com a transformação feita, podemos observar que os espaços antes vazios 
foram preenchidos por interpolação. Sendo assim, é possível seguir em frente e 
mesclar essas duas cenas para facilitar o tratamento das duas, utilizando 
“Mesclar” no caminho Raster > Miscelânea > Mesclar. A janela apresentada na 
Figura 12 será aberta e deve ser preenchida seguindo a mesma. E o resultado 
é visto na Figura 13, uma única camada contendo as duas cenas mescladas. 
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Figura 12: Janela da ferramenta de "Mesclar". 
 
Fonte: Autor 
 
Figura 13: Cenas mescladas em uma única camada. 
 
Fonte: Autor 
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Com as devidas correções realizadas, agora iremos destacar os pontos com 
altitude superior a 600m, que é a altitude necessária para estar contido na APA 
da Serra do Baturité. Para isso, é necessário utilizar a “Calculadora raster” no 
caminho Raster > Calculadora Raster. E inserir a equação: 
"Mesclado@1" >= 600 
O “Mesclado@1” se refere a camada mesclada das duas cenas que foi gerada 
no passo anterior. E ao utilizar a Calculadora raster, não é possível gerar um 
arquivo temporário, então, é necessário definir o local e o nome do arquivo a ser 
gerado ao executar a equação. 
Figura 14: Calculadora raster devidamente preenchida para destacar os pontos com altitude maior que 600 
metros. 
 
Fonte: Autor 
 
E o resultado pode ser observado na Figura 15, onde tudo que está em branco 
está acima de 600 metros de altitude e o que está em preto abaixo da mesma 
altitude. 
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Figura 15: Em branco pontos com mais de 600 metros de altitude, em preto, pontos abaixo disso. 
 
Fonte: Autor 
E agora para calcular a área da APA Baturité, é necessário converter o arquivo 
raster em shapefile, mudar as coordenadas de geográficas para projetadas e 
utilizar a calculadora de campo no produto final de todas essas transformações. 
A primeira transformação, de raster para shapefile, pode ser realizada seguindo 
o caminho Raster > Converter > Raster para vetor. A janela apresentada na 
Figura 16 irá abrir e devemos selecionar a camada raster a ser convertida. Nesse 
caso a camada é a “maiorque600m”. E o resultado obtidoé apresentado na 
Figura 17. 
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Figura 16: Janela de conversão Raster para vetor. 
 
Fonte: Autor 
 
Figura 17: Altitude maior que 600 metros convertido de raster para vetor. 
 
Fonte: Autor 
 
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Agora que o arquivo sendo trabalhado é vetorial, podemos selecionar a parte 
com qual iremos trabalhar e isola-la, e ao mesmo tempo o arquivo será passado 
de geográfico para projetado. 
A ferramenta de seleção foi utilizada para selecionar os pontos com altitude 
maior que 600 metros, contidos nos municípios que compõe a APA da Serra do 
Baturité: Aratuba, Baturité, Capistrano, Guaramiranga, Mulungu, Pacoti, 
Caridade e Redenção. (Semace, 2010) 
Depois de selecionar os pontos é necessário exportar o arquivo e fazer a 
transformação para projetado. Na aba de exportação, selecionar a opção 
“Exportar feições selecionadas como...” e preencher a janela de acordo com a 
Figura 18. 
Figura 18: Janela de exportação de feições selecionadas e APA da Serra do Baturité selecionada. 
 
Fonte: Autor 
A conversão de geográfico para projetado foi feita porque iremos calcular a área 
da APA. E o indicado é trabalhar em UTM para esses casos. Na tabela de 
atributos do novo shape gerado, iremos acionar a calculadora de campo e 
calcular a extensão territorial da APA em hectares e em quilômetros quadrados. 
De acordo com as Figuras 19, 20, 21 e 22. 
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Figura 19: Cálculo da área da APA em hectares na calculadora de campo. 
 
Fonte: Autor 
 
Figura 20: Cálculo da área da APA em quilômetros quadrados na calculadora de campo. 
 
Fonte: Autor 
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Figura 21: Somatório (sum) das áreas da APA em hectares no Group Stats. Resultado: 32138.6ha 
 
Fonte: Autor 
Figura 22: Somatório (sum) das áreas da APA em quilômetros quadrados no Group Stats. Resultado: 
321,38km² 
 
Fonte: Autor 
 
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Foi utilizado o complemento Group Stats para realizar os somatórios 
apresentados nas Figuras 21 e 22. 
E os resultados obtidos são a área total em hectares da APA, que corresponde 
a 32138,6ha e a área total da APA em quilômetros quadrados, que equivale a 
321,38km². 
Agora, iremos recortar somente a região da APA no arquivo mesclado que 
geramos anteriormente. Para isso, o primeiro passo é exportar o “Mesclado” que 
está em geográfico para UTM. E depois, é necessário converter o shape da APA 
para raster novamente e multiplica-la pelo Mesclado projetado. 
Para converter o vetor “APA_BAT1” para raster, deve-se seguir o caminho 
Raster > Converter > Vetor para Raster. A janela deve ser preenchida de acordo 
com a Figura 23 para que não ocorra erros. O resultado pode ser observado na 
Figura 24. 
Figura 23: Janela de conversão de vetor para raster devidamente preenchida. 
 
Fonte: Autor 
 
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Figura 24: Resultado da conversão de vetor em raster. 
 
Fonte: Autor 
 
E para realizar a equação, abrimos a calculadora raster e digitamos a seguinte 
equação: "APA_Raster@1" * "Mesclado_UTM@1". 
E preenchemos a Calculadora Raster de acordo com a Figura 25. 
Figura 25: Calculadora raster preenchida para multiplicar a "APA_Raster" por "Mesclado UTM". 
 
Fonte: Autor 
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E como resultado, observamos o mapa de altitude da APA da Serra do Baturité 
na Figura 26. 
Figura 26: Mapa de altitude da APA da Serra do Baturité. 
 
Fonte: Autor 
O objetivo agora é a partir do mapa de altitude produzir um mapa de declividade. 
Iremos utilizar a ferramenta “Declive” no caminho Raster > Analise > Declive e 
acessando a janela e preenchendo ela de acordo com a Figura 27. Nesse caso 
iremos marcar a opção “Declividade expressa em porcentagem” para classificar 
a declividade de acordo com a metodologia da Embrapa, Figura 28. 
Figura 27: Ferramenta "Declive" devidamente preenchida. 
 
Fonte: Autor 
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Figura 28: Classificação de declividade da Embrapa. 
 
Fonte: Embrapa 
E como resultado, obtemos o mapa de declividade da APA na Figura 29. Porém, 
ainda falta aplicar a metodologia da Embrapa e colorir as diferentes classes para 
diferir entre elas visualmente. 
Figura 29: Mapa de declividade da APA 
 
Fonte: Autor 
Para isso, iremos inserir a seguinte equação na calculadora de raster: 
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( "Declive@1" <= 3 ) * 1 + ( ( "Declive@1" > 3 AND "Declive@1" <= 8 ) * 2 ) + ( 
( "Declive@1" > 8 AND "Declive@1" <= 20 ) * 3 ) + ( ( "Declive@1" > 20 AND 
"Declive@1" <= 45 ) * 4 ) + ( ( "Declive@1" > 45 AND "Declive@1" <= 75 ) * 5 ) 
+ ( ( "Declive@1" > 75 ) * 6 ) 
E ao executar essa equação e classificar os dados na simbologia, obtemos o 
resultado observado na Figura 30. 
Figura 30: Mapa de declividade de APA classificado de acordo com a metodologia da Embrapa, 
 
Fonte 1: Autor 
5. Conclusão 
Os objetivos foram alcançados embora tenha sido observados alguns bugs em 
funções executadas. No mapa de declividade vale ressaltar que a maior 
declividade está nas bordaduras da APA, visto que são pontos de “subida da 
serra”. 
 
6. Referencias 
LISBOA, Marcos Antônio Barros. Aula de geoprocessamento: USGS e dados de 
altitude 1. 11 de fevereiro de 2021. 2 p. Notas de Aula. 
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LISBOA, Marcos Antônio Barros. Aula de geoprocessamento: Tratando dados 
de altitude e classificação de declividade. 18 de fevereiro de 2021. 7 p. Notas de 
Aula.