Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the Geographic Information Systems platform, Digital Terrain Model (DTM) is a mathematical way, to show a natural feature that occurs in the Earth's surface. The purpose of this dissertation was to build a digital terrain model for the municipality of Graccho Cardoso, approximate scale 1:65.000, and analyze their products (contour map, slope map, shading map, and geological and geomorphological maps superimposed on the digital terrain model). The city of Graccho Cardoso is located in the north of the state of Sergipe, at about 120 km away from Aracaju. The study area was selected to present geomorphological and geological diversity and have Satellite Images (SRTM) with good resolution for the selected working range. Graccho Cardoso occurs in quotas ranging between 140 m and 280 m above sea level, where the predominant pattern dendritic drainage. Since its relief is under the process planing and pediplanation. Its steepness varies from 0% to over 75%. Where there is a predominance with the angle of inclination between 3 and 45%. It has been more remarkable shading which fit fluvial channels, showing that the notching index or grain dissection is more pronounced. It has two types of morphostructures: Remnants Fold Roots (Sergipano Orogenic System – Proterozoic) and Sedimentary Basins and Covers (Superficial Formations – Fanerozoic). The results obtained by integration of the various maps shows up very similar to many traditional data mapping surveys. / No ambiente dos Sistemas de Informações Geográficas, o Modelo Digital de Terreno (MDT) representa, de maneira matemática, uma feição natural que ocorre na superfície terrestre. A proposta dessa dissertação foi confeccionar um modelo digital de terreno para o município de Graccho Cardoso, na escala aproximada de 1:65.000, e analisar os seus produtos (mapa de curva de nível, mapa de declividade, modelo sombreado, mapa geomorfológico e mapa geológico sobrepostos ao modelo digital de terreno). O município de Graccho Cardoso está localizado na região norte do Estado de Sergipe, a cerca de 120 km de distância de Aracaju. A área de estudo foi selecionada por apresentar diversidade geomorfológica e geológica e, dispor de Imagens de Satélite (SRTM) com boa resolução para a escala de trabalho escolhida. A região de Graccho Cardoso ocorre em cotas variando entre de 140 m e 280 m de altitude, onde predomina o padrão de drenagem dendrítico. O seu relevo está sob o processo de aplainamento e pediplanação. Sua declividade varia entre 0 % a mais de 75 %. Onde existe um predomínio ondulado, o ângulo de inclinação varia entre 3 a 45%. Tem-se um sombreado mais marcante onde se encaixam os canais fluviais, mostrando que o índice de entalhamento, ou grau de dissecação, é mais acentuado. Possui dois tipos de morfoestruturas: Remanescentes de Raízes de Dobramentos (Sistema Orogênico Sergipano do Proterozóico) e, Bacias e Coberturas Sedimentares (Formações Superficiais do Fanerozóico). Os resultados obtidos pela integração dos diversos mapas mostram-se muitos similares com os dados tradicionais de levantamentos cartográficos.

Esta tese propôs uma metodologia para detecção de áreas susceptíveis a deslizamentos de terra a partir de imagens aéreas, culminando no desenvolvimento de uma ferramenta computacional, denominada SASD/T, para testar a metodologia. Para justificar esta pesquisa, um levantamento sobre os desastres naturais da história brasileira relacionada a deslizamentos de terra e as metodologias utilizadas para a detecção e análise de áreas susceptíveis a deslizamentos de terra foi realizado. Estudos preliminares de visualização 3D e conceitos relacionados ao mapeamento 3D foram realizados. Estereoscopia foi implementada para visualizar tridimensionalmente a região selecionada. As altitudes foram encontradas através de paralaxe, a partir dos pontos homólogos encontrados pelo algoritmo SIFT. Os experimentos foram realizados com imagens da cidade de Nova Friburgo. O experimento inicial mostrou que o resultado obtido utilizando SIFT em conjunto com o filtro proposto, foi bastante significativo ao ser comparado com os resultados de Fernandes (2008) e Carmo (2010), devido ao número de pontos homólogos encontrados e da superfície gerada. Para detectar os locais susceptíveis a deslizamentos, informações como altitude, declividade, orientação e curvatura foram extraídas dos pares estéreos e, em conjunto com as variáveis inseridas pelo usuário, forneceram uma análise de quão uma determinada área é susceptível a deslizamentos. A metodologia proposta pode ser estendida para a avaliação e previsão de riscos de deslizamento de terra de qualquer outra região, uma vez que permite a interação com o usuário, de modo que este especifique as características, os itens e as ponderações necessárias à análise em questão. / The purpose of this thesis is a methodology to detect locations susceptible to landslides from the aerial images, culminating in the development of software, denominated SASD/T, to testing the methodology. To justify this research, a survey about natural disasters in Brazilian history related to landslides and methodologies used for detection and analysis of areas susceptible to landslides was realized. Preliminaries studies of the 3D visualization and concepts related to 3D mapping of an area were carried out. The stereoscopy technique was implemented to visualize three-dimensionally the selected region. Altitudes were found via parallax, from the homologous points found by the SIFT algorithm. The experiments were performed with Nova Friburgo city images. The initial experiment showed that the results obtained using the SIFT algorithm together with the proposed filter was highly significant when compared with the results of Fernandes (2008) and Carmo (2010), due to the number of homologous points found and the generated surface. To detect locations susceptible to landslides, information such as altitude, slope, aspect and curvature areas was extracted from the stereo pairs and, together with the variables entered by the user, was provided an analysis of how a particular area is susceptible to landslides. The proposed methodology can be extended to the evaluation and prediction of landslide risks in any other region, since it allows interaction with the user, so that it specifies the characteristics, the items and the weights needed for the analysis in question.

Esta tese propôs uma metodologia para detecção de áreas susceptíveis a deslizamentos de terra a partir de imagens aéreas, culminando no desenvolvimento de uma ferramenta computacional, denominada SASD/T, para testar a metodologia. Para justificar esta pesquisa, um levantamento sobre os desastres naturais da história brasileira relacionada a deslizamentos de terra e as metodologias utilizadas para a detecção e análise de áreas susceptíveis a deslizamentos de terra foi realizado. Estudos preliminares de visualização 3D e conceitos relacionados ao mapeamento 3D foram realizados. Estereoscopia foi implementada para visualizar tridimensionalmente a região selecionada. As altitudes foram encontradas através de paralaxe, a partir dos pontos homólogos encontrados pelo algoritmo SIFT. Os experimentos foram realizados com imagens da cidade de Nova Friburgo. O experimento inicial mostrou que o resultado obtido utilizando SIFT em conjunto com o filtro proposto, foi bastante significativo ao ser comparado com os resultados de Fernandes (2008) e Carmo (2010), devido ao número de pontos homólogos encontrados e da superfície gerada. Para detectar os locais susceptíveis a deslizamentos, informações como altitude, declividade, orientação e curvatura foram extraídas dos pares estéreos e, em conjunto com as variáveis inseridas pelo usuário, forneceram uma análise de quão uma determinada área é susceptível a deslizamentos. A metodologia proposta pode ser estendida para a avaliação e previsão de riscos de deslizamento de terra de qualquer outra região, uma vez que permite a interação com o usuário, de modo que este especifique as características, os itens e as ponderações necessárias à análise em questão. / The purpose of this thesis is a methodology to detect locations susceptible to landslides from the aerial images, culminating in the development of software, denominated SASD/T, to testing the methodology. To justify this research, a survey about natural disasters in Brazilian history related to landslides and methodologies used for detection and analysis of areas susceptible to landslides was realized. Preliminaries studies of the 3D visualization and concepts related to 3D mapping of an area were carried out. The stereoscopy technique was implemented to visualize three-dimensionally the selected region. Altitudes were found via parallax, from the homologous points found by the SIFT algorithm. The experiments were performed with Nova Friburgo city images. The initial experiment showed that the results obtained using the SIFT algorithm together with the proposed filter was highly significant when compared with the results of Fernandes (2008) and Carmo (2010), due to the number of homologous points found and the generated surface. To detect locations susceptible to landslides, information such as altitude, slope, aspect and curvature areas was extracted from the stereo pairs and, together with the variables entered by the user, was provided an analysis of how a particular area is susceptible to landslides. The proposed methodology can be extended to the evaluation and prediction of landslide risks in any other region, since it allows interaction with the user, so that it specifies the characteristics, the items and the weights needed for the analysis in question.

[pt] O Homem constrói estradas desde a Antigüidade. A técnica de projeto utilizada nos dias de hoje é resultado de um longo caminho de aperfeiçoamento que culminou em uma metodologia que procura atingir os melhores índices técnicos ao menor custo de execução possível. Pode-se dizer que esta tecnologia está bem definida desde o início da década de 40. Por sua vez, esta metodologia para ser otimizada requer uma quantidade enorme de cálculos que só podem ser feitos em tempo hábil com a ajuda de um computador. O trabalho a seguir é uma tentativa de se fazer uma aplicação para auxiliar o projetista na tarefa de projeto geométrico de estradas simplesmente implementando uma técnica consagrada há mais de 50 anos. / [en] Mankind has built roads since antiquity. The road planing techniques used today have been obtained throughout improvements which culminated with a methodology that seeks to combine best technical indexes with the lowest possible execution costs. One can say that this technology has been established since the early forties. However, to be optimized, this methodology requires a whole lot of calculation, that can only be afforded with the aid of computers. The research that follows is a system application with the purpose of making the task of road designing easier, by simply implementing techniques that have been known for over 50 years. / [es] El hombre construye carreteras desde la Antigüedad. La técnica de proyecto utilizada hoy em día es resultado de un largo camino de perfeccionamiento que culminó en una metodología que intenta alcanzar los mejores índices técnicos al menor costo de ejecución posible. Se puede decir que esta tecnología está bien definida desde el início de la década de 40. Por outra parte, esta metodología para ser optimizada requiere una cantidad enorme de cálculos que solo pueden ser realizados en tiempo hábil con ayuda de un computador. Este trabajo constituye um intento de realizar una aplicación para auxiliar al projetista en la tarea de proyecto geométrico de carreteras implementando una técnica consagrada há más de 50 años.

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Whole generation of MDS, Digital Surface Model (MDT) and ortomosaico were performed in Agisoft PhotoScan program in semi-automatic processing, if used control points, or automatic without control points. The ortomosaicos generated without control points presented rotation, translation and scale of different generated with support. In addition, MDS generated without control points showed elevation or lowering of the reference surface with respect to the generated control, it is emphasized that these discrepancies are not constant. When performing automatic conversion of MDS to MDT, it was realized that the program was not able to eliminate the shrub vegetation located within the erosion. The vegetation or tree, shrub or undergrowth (grass) prevents proper limitation of erosion to the volume calculation. But unlike the MDS generated between two distinct epochs identifies the changes in the interval of time in areas without vegetation. The use of control points was essential to ensure the orientation, scale and the reference plane in the products generated from aerial photographs and thus evaluate the changes. Anyway, the UAV can be used as a platform for taking aerial photographs for generating cartographic products that enable the mapping and evaluation of erosions. / Esta pesquisa teve por objetivo avaliar a utilização do Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) como plataforma para a tomada de fotografias aéreas para o mapeamento planialtimétrico de erosão situada em zona urbana. Além disso, analisou-se a necessidade de utilização ou não de pontos de controle de campo para a geração de Modelo Digital de Superfície (MDS) e ortomosaico como instrumentos para examinar o processo erosivo. Apesar da grande variação da atitude da aeronave durante a obtenção das fotografias aéreas que compõem o bloco aerofotogramétrico, foi possível gerar o MDS e o ortomosaico com ou sem pontos de controle. Este estudo foi realizado em duas erosões urbanas, uma situada em Goiânia-GO, no Setor Fonte Nova/Córrego do Capim, e a outra em Silvânia-GO, denominada de Lava-Pés. Toda a geração dos MDS, Modelo Digital de Terreno (MDT) e ortomosaico foram realizados no programa Agisoft PhotoScan, em processamento semiautomático (i.e., com pontos de controle) e automático (i.e., sem pontos de controle). Os ortomosaicos gerados sem pontos de controle apresentaram rotação, translação e escala diferente dos gerados com apoio. Ademais, os MDS gerados sem pontos de controle apresentaram elevação ou rebaixamento da superfície de referência em relação aos gerados com controle. Ressalta-se, ainda, que essas discrepâncias não foram constantes. Ao realizar a conversão automática do MDS para o MDT, percebeu-se que o programa não foi capaz de eliminar a vegetação arbustiva localizada no interior da erosão. As vegetações arbórea, arbustiva ou rasteira (gramíneas) impedem a correta delimitação da erosão para o cálculo do volume. Porém, a diferença dos MDS gerados entre duas épocas distintas propicia identificar as alterações ocorridas nesse intervalo de tempo nas regiões sem cobertura vegetal. O uso de pontos de controle foi essencial para garantir a orientação, a escala e o plano de referência nos produtos gerados a partir das fotografias aéreas e, assim, avaliar as modificações da erosão. Por fim, o VANT pode ser utilizado como plataforma para a tomada de fotografias aéreas para gerar produtos cartográficos que possibilitem o mapeamento e as avaliações das erosões, sobretudo em áreas urbanas.