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Modelagem de Dados Geográficos - MNT Prof. Dr. Renan Furlan de Oliveira Disciplina: Cartografia Aplicada à Arquitetura Curso: Arquitetura e Urbanismo Presidente Prudente, 09 de outubro de 2019 MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT MNT é um modelo de dados para representar a distribuição espacial de um fenômeno que varia continuamente no espaço. Ex. de fenômenos que podem ser representados por um MNT: ▪ dados de relevo (altitude); ▪ levantamentos de profundidades do mar ou de um rio. MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Aplicações de um MNT: ▪ Armazenar dados de altimetria para gerar mapas topográficos; ▪ Definir seções de cortes e aterros em projetos de estrada e barragem; ▪ Elaborar mapas de declividade; ▪ Gerar representação tridimensional de superfície. MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Processo de geração de um MNT: 1. Amostragem dos dados → coletar os dados; 2. Modelagem dos dados → representar os dados; 3. Análise e Aplicação do MNT → utilizar o MNT. MUNDO REAL AMOSTRAGEM MODELAGEM APLICAÇÕES MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Processo de geração de um MNT: 1. Amostragem dos dados → coletar os dados; ▪ Aquisição de um conjunto de amostras que caracterizem o fenômeno (ex.: pontos cotados para representar o relevo). ▪ Isso pode ocorrer usando: ▪ Pontos 3D ou seja, xyz ▪ Isolinhas (linhas com igual valor); MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Processo de geração de um MNT - Amostragem dos dados ▪ Uma amostragem pode ser: A) Insuficiente ➔ poucos pontos amostrados ➔ subamostragem ➔ geração de MNT “pobres” (não representativo da realidade); B) Redundante ➔ excesso de pontos amostrados ➔ superamostragem ➔ geração de MNT “pesado” (computacionalmente difícil de manipular). MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT ▪Tipos de amostragem: Pontos e Isolinhas MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Coleta das amostras: ❑Pontos com equipamentos receptores de sinal GNSS; ❑ Pontos cotados (com altitude conhecida) usando mapas topográficos; ❑ Isolinhas de altitude (curvas de nível) usando mapas topográficos; ❑ ... MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Processo de geração de um MNT: 2. Modelagem dos dados; A. Definição do modelo e estrutura de dados para representar o fenômeno no computador: ➢ Modelos mais comuns: ▪ Grade regular de pontos → usa a estrutura matricial; ▪ Grade irregular triangular → usa a estrutura vetorial. ❖ TIN (Triangular Irregular Network) é o mais usado B. Definição do método de interpolação para gerar a superfície contínua do fenômeno a partir das amostras. MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Processo de geração de um MNT - Modelagem dos dados Grade regular Malha triangular MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Processo de geração de um MNT - Modelagem dos dados ▪ Geração de grade regular de pontos: ▪ Uma grade regular retangular é um poliedro de faces retangulares. ▪ O processo de geração dessa grade é estimar o valor z de cada ponto da grade a partir do conjunto de amostras de entrada. PROCESSO DE INTERPOLAÇÃO Grade regular MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Processo de geração de um MNT - Modelagem dos dados ▪ Geração de grade irregular de pontos: ▪ Representa a superfície usando triângulos contíguos que não se sobrepõem. ✓ TIN é o tipo de grade irregular mais usada. Gerada por um conjunto de pontos com coordenadas x, y e z pelo método de triangulação de Delaunay (triângulos próximos de equiláteros). MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Processo de geração de um MNT - Modelagem dos dados Geração de grade irregular de pontos - TIN: Quanto mais equiláteras forem as faces dos triângulos, maior a exatidão com que se descreve a superfície. MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Processo de geração de um MNT: 3. Análise e aplicação do MNT: Procedimentos de análise sobre a superfície interpolada: ▪ Aplicação qualitativa → visualização de superfície 3D; MODELO NUMÉRICO DO TERRENO - MNT Processo de geração de um MNT → Análise e aplicação do MNT: Aplicação quantitativa → geração de mapa de declividade, traçado de perfil, etc. REFERÊNCIAS CÂMARA G.; DAVIS, C.; MONTEIRO, A. M. V. Introdução à Ciência da Geoinformação. INPE. Disponível em: < http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/ >. Acesso em: 03 de agosto de 2018. CASANOVA, M. A.; CÂMARA, G.; DAVIS, C.; VINHAS, L.; QUEIROZ, G. Banco de dados Geográficos. Curitiba, Editora MundoGEO, 2005. Disponível em < http://www.dpi.inpe.br/livros/bdados/capitulos.html >. Acesso em: 03 de agosto de 2018. LONGLEY, P. A.; GOODCHILD, M.F.; MAGUIRE, D. J.; RHIND, D. W. Sistemas e Ciência da Informação Geográfica. Porto Alegre: Bookman. 3ª Edição, 2013. (Biblioteca digital). MENEZES, P. M. L.; FERNANDES, M. C. Roteiro de Cartografia. São Paulo: Oficina de Textos, 2013. 287p.
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