Os dados de SRTM são distribuídos com resolução espacial de 1arcsec (aprox. 30m) para áreas dentro dos EUA e de 3arcsec (aprox. 90m) para o resto do mundo. A resolução de 90m pode ser considerada apropriada para a análise em escalas pequenas e médias, mas é demasiadamente grosseira para trabalhos em detalhe. Uma alternativa para esta questão é a reamostragem do modelo SRTM; o processo não aumenta o nível de detalhe do modelo digital de elevação (MDE) original, mas conduz a uma superfície em que há uma maior coerência angular (isto é, declividade, orientação) entre pixels vizinhos, característica esta importante por se tratar da análise de terreno. O objetivo deste trabalho é mostrar como o ajuste apropriado do variograma e de parâmetros de krigagem (efeito da pepita e da distância máxima) podem ser utilizados nos valores que são empregados na interpolação visando obter resultados de qualidade na reamostragem de dados de SRTM de 3arcsec para 1arcsec. A análise morfométrica é utilizada como uma ferramenta auxiliar em estudos geológicos. O avanço dos sistemas de informação geográfica (SIG) e a disponibilidade de MDE\'s globais trouxeram maior agilidade e confiabilidade na avaliação dos parâmetros associados à superfície topográfica. Este trabalho faz uma comparação entre dois pacotes SIG mais utilizados na produção e Processamento de dados morfométricos, o projeto livre GRASS-GIS, e o software proprietário ESRI ArcGISTM. Foram analisados os parâmetros morfométricos como declividade, orientação de vertentes, rugosidade de terreno e superfícies de isobase. Os dados da elevação de SRTM 3arcsec foram reamostrados para 1arcsec e são utilizados como base para derivação dos parâmetros morfométricos. Os mapas de declividade e de orientação de vertentes produzidos pelo GRASS-GIS e pelo ArcGIS são equivalentes. O mapa de isobase mostrou diferenças significativas. As características principais podem ser identificadas em ambos os produtos, porém o mapa GRASS apresenta formas mais suaves e contornos mais naturais, enquanto o mapa gerado pelo ArcGIS mostra uma superfície com ruídos e diversas quebras bruscas. Este problema pode ser devido às diferenças de métodos de interpolação e à distribuição espacial dos dados, aglomerados ao longo das linhas de drenagem. No GRASS, a rugosidade de terreno pode ser facilmente calculada, enquanto no ArcGIS o usuário deve executar diversas operações. Ao contrário dos mapas de isobase, os mapas de rugosidade produzidos por ambos os software são muito similares, em função da provável distribuição regular dos pontos usados na interpolação. Se considerarmos todos os fatores que intervêm na qualidade dos produtos gerados como variograma, parâmetros de krigagem, a resolução do DEM, o valor de acumulação do fluxo e o método de interpolação, os mapas morfométricos produzidos serão equivalentes a um mapa interpretado manualmente por um especialista. / SRTM data is distributed at horizontal resolution of 1arcsec (aprox. 30m) for areas within the USA and at 3arcsec (aprox. 90m) resolution for the rest of the world. A 90m resolution can be considered suitable for small or medium-scale analysis, but it is too coarse for more detailed purposes. One alternative is to interpolate the SRTM data at a finer resolution; it won?t increase the level of detail of the original DEM, but it will lead to a surface where you find coherence of angular properties (i.e., slope, aspect) between neighbouring pixels, being this an important characteristic when dealing with terrain analysis. This work intends to show how the proper adjustment of variogram and kriging parameters -named the nugget effect and the maximum distance within which values are used in interpolation - can be set to achieve quality results on resampling SRTM data from 3arcsec to 1arcsec. Morphometric analysis is being used as an auxiliary tool in geological studies. Improvement of Geographic Information System (GIS) and availability of near-global digital elevation models (DEMs), have brought fastness and reliability in the assessment of parameters associated with the topographic surface. This work intends to make a comparison between two widely used GIS packages regarding production and manipulation of morphometric data, the Open-Source project GRASS-GIS and the proprietary ESRI ArcGISTM. The morphometric parameters Slope, Aspect, Surface Roughness and Isobase Surface were analyzed. SRTM 3arcsec elevation data was resampled to 1arcsec and used as base for deriving morphometric parameters. Slope and Aspect maps produced by GRASS-GIS and ArcGIS are equivalent. Isobase maps showed significant differences and the main features can be identified in both products. GRASS surface presents smoother forms and contours, while ArcGIS created a surface with noise and several step-like features. This problem can be due to differences of interpolation methods and the spatial distribution of data points, clustered along the stream lines. In GRASS, surface roughness can be easily calculated using a shell script, while in ArcGIS, the user must perform several operations. Unlike the isobase surface maps, roughness maps produced by both software are very similar, as a consequence of the regular distribution of data points used for interpolation. If all factors that intervene in the quality of generated products such as variograma and kriging parameters, DEM resolution, flow accumulation threshold and interpolation method were considered, produced morphometric maps will be equivalent to a map manually interpreted by an expert.

Os dados de SRTM são distribuídos com resolução espacial de 1arcsec (aprox. 30m) para áreas dentro dos EUA e de 3arcsec (aprox. 90m) para o resto do mundo. A resolução de 90m pode ser considerada apropriada para a análise em escalas pequenas e médias, mas é demasiadamente grosseira para trabalhos em detalhe. Uma alternativa para esta questão é a reamostragem do modelo SRTM; o processo não aumenta o nível de detalhe do modelo digital de elevação (MDE) original, mas conduz a uma superfície em que há uma maior coerência angular (isto é, declividade, orientação) entre pixels vizinhos, característica esta importante por se tratar da análise de terreno. O objetivo deste trabalho é mostrar como o ajuste apropriado do variograma e de parâmetros de krigagem (efeito da pepita e da distância máxima) podem ser utilizados nos valores que são empregados na interpolação visando obter resultados de qualidade na reamostragem de dados de SRTM de 3arcsec para 1arcsec. A análise morfométrica é utilizada como uma ferramenta auxiliar em estudos geológicos. O avanço dos sistemas de informação geográfica (SIG) e a disponibilidade de MDE\'s globais trouxeram maior agilidade e confiabilidade na avaliação dos parâmetros associados à superfície topográfica. Este trabalho faz uma comparação entre dois pacotes SIG mais utilizados na produção e Processamento de dados morfométricos, o projeto livre GRASS-GIS, e o software proprietário ESRI ArcGISTM. Foram analisados os parâmetros morfométricos como declividade, orientação de vertentes, rugosidade de terreno e superfícies de isobase. Os dados da elevação de SRTM 3arcsec foram reamostrados para 1arcsec e são utilizados como base para derivação dos parâmetros morfométricos. Os mapas de declividade e de orientação de vertentes produzidos pelo GRASS-GIS e pelo ArcGIS são equivalentes. O mapa de isobase mostrou diferenças significativas. As características principais podem ser identificadas em ambos os produtos, porém o mapa GRASS apresenta formas mais suaves e contornos mais naturais, enquanto o mapa gerado pelo ArcGIS mostra uma superfície com ruídos e diversas quebras bruscas. Este problema pode ser devido às diferenças de métodos de interpolação e à distribuição espacial dos dados, aglomerados ao longo das linhas de drenagem. No GRASS, a rugosidade de terreno pode ser facilmente calculada, enquanto no ArcGIS o usuário deve executar diversas operações. Ao contrário dos mapas de isobase, os mapas de rugosidade produzidos por ambos os software são muito similares, em função da provável distribuição regular dos pontos usados na interpolação. Se considerarmos todos os fatores que intervêm na qualidade dos produtos gerados como variograma, parâmetros de krigagem, a resolução do DEM, o valor de acumulação do fluxo e o método de interpolação, os mapas morfométricos produzidos serão equivalentes a um mapa interpretado manualmente por um especialista. / SRTM data is distributed at horizontal resolution of 1arcsec (aprox. 30m) for areas within the USA and at 3arcsec (aprox. 90m) resolution for the rest of the world. A 90m resolution can be considered suitable for small or medium-scale analysis, but it is too coarse for more detailed purposes. One alternative is to interpolate the SRTM data at a finer resolution; it won?t increase the level of detail of the original DEM, but it will lead to a surface where you find coherence of angular properties (i.e., slope, aspect) between neighbouring pixels, being this an important characteristic when dealing with terrain analysis. This work intends to show how the proper adjustment of variogram and kriging parameters -named the nugget effect and the maximum distance within which values are used in interpolation - can be set to achieve quality results on resampling SRTM data from 3arcsec to 1arcsec. Morphometric analysis is being used as an auxiliary tool in geological studies. Improvement of Geographic Information System (GIS) and availability of near-global digital elevation models (DEMs), have brought fastness and reliability in the assessment of parameters associated with the topographic surface. This work intends to make a comparison between two widely used GIS packages regarding production and manipulation of morphometric data, the Open-Source project GRASS-GIS and the proprietary ESRI ArcGISTM. The morphometric parameters Slope, Aspect, Surface Roughness and Isobase Surface were analyzed. SRTM 3arcsec elevation data was resampled to 1arcsec and used as base for deriving morphometric parameters. Slope and Aspect maps produced by GRASS-GIS and ArcGIS are equivalent. Isobase maps showed significant differences and the main features can be identified in both products. GRASS surface presents smoother forms and contours, while ArcGIS created a surface with noise and several step-like features. This problem can be due to differences of interpolation methods and the spatial distribution of data points, clustered along the stream lines. In GRASS, surface roughness can be easily calculated using a shell script, while in ArcGIS, the user must perform several operations. Unlike the isobase surface maps, roughness maps produced by both software are very similar, as a consequence of the regular distribution of data points used for interpolation. If all factors that intervene in the quality of generated products such as variograma and kriging parameters, DEM resolution, flow accumulation threshold and interpolation method were considered, produced morphometric maps will be equivalent to a map manually interpreted by an expert.

O Pantanal Matogrossense divide-se em onze sub-regiões com características muito distintas, entre elas a Nhecolândia, cuja porção oeste, a Baixa Nhecolândia, apresenta uma fisiografia única no planeta, com milhares de lagoas salinas e hipossalinas intercaladas de forma aparentemente aleatória. Este ambiente, inserido em uma planície muito mais ampla, tem parte de seus limites bruscos e retilíneos. Um deles, a NW, reconhecido na literatura como de origem tectônica, é dado por reativação do Lineamento Transbrasiliano que soergueu a Baixa Nhecolândia. O outro, a SW, embora também retilíneo, não tem na literatura menção a uma possível origem tectônica. Considerando a dificuldade de se encontrar em areias inconsolidadas evidências diretas de possíveis estruturas, optou-se por buscar em variações topográficas evidências deste evento. A região tem gradiente topográfico extremamente baixo, com declividade para SW dando-se em cm/km e a diferença de altitude encontrada no limite NW da ordem de 4 m. Considerando usar modelos digitais de terreno gerados por imagens SRTM para obter perfis altimétricos das porções lineares dos limites daquele ambiente, encontrou-se o problema de ruídos de alta freqüência inerentes ao método, gerando variações de até 16 m na altitude indicada, portanto, várias vezes superiores às variações do terreno. Sendo quase perfeitamente gaussiana a distribuição dos erros em valores negativos e positivos desenvolveu-se um filtro passa-baixas ponderado baseado no princípio dos de média móvel, utilizados para esse fim há décadas. Aplicado este filtro pôde-se não apenas confirmar as variações de altitude do limite NW como obter indicações do limite SW. Com isso pôde-se formular a hipótese de estar toda a Baixa Nhecolândia soerguida em relação às planícies vizinhas, hipótese que tem como corolário a de que a origem do campo de lagos seria função de tal soerguimento, com o rebaixamento do nível de base isolando segmentos das drenagens pré-existentes. A este limite SW nomeou-se Lineamento do Rio Negro, o qual em sua continuidade para NW captura o rio Paraguai e se confunde com o Lineamento Tucavaca, na Bolívia. Por outro lado foi realçada a distribuição das lagoas, utilizando filtros passa-baixas ponderados desenvolvidos previamente para realçar feições geológicas de baixa freqüência. Com isso pôde-se verificar padrões diferenciados na distribuição de lagoas salinas e hipossalinas, com concentração de lagoas salinas dando-se, aparentemente, em porções mais elevadas da planície, como confirmado em uma região, no extremo oeste da Nhecolândia. Não se descarta, portanto, uma influência da tectônica na distribuição das lagoas salinas da Baixa Nhecolândia. / The Pantanal Matogrossense is divided in eleven sub-regions that present highly distinct characteristics. Among these sub-regions is the Nhecolândia, whose West portion presents a unique physiography in the globe, with thousands of randomly disposed saline ponds. This environment is part of a much wider plain and shows part of its limits sharp and straight. The NW limit has a tectonic origin resulting from reactivation of the Transbrasiliano Lineament, which caused the uplift of the Low Nhecolândia. The SW limit is also straight, but no mention to its possible tectonic origin exists. As the sands present are incohesive, there are no direct records of these possible tectonic structures and we opted to use topographic variations to search for evidences. The area has an extremely low topographic gradient and shows cm/km SW-verging declivities, as well as circa 4 m levels differences in the NW limit. Attempts of using digital models generated by SRTM images in order to obtain altimetric profiles of the linear portions in its limits, problems regarding the highfrequency noises that are part of the method were found. This generated up to 16 m variations in the topography, much higher than the real variations on the terrain. As the distribution of both positive and negative errors is nearly gaussian we developed a weighted low-pass filter based on the mobile average principle, which has been used for decades. The application of this filter allowed to confirm not only the variations in the topography in the NW limit but also to obtain information about the SW limit. This lead to the hypothesis that the whole Low Nhecolândia must have been uplifted in relation to the neighboring plains and the field of ponds would have its origin as a function of such uplift as the base level is goes down and isolates segments from former drainages. The SW limit is being called Rio Negro Lineament, which continues to NW and gets the Paraguai River and mix with the Tucavaca Lineament, in Bolivia. On the other hand the distribution of the ponds was remarked when using the weighted low-pass filter previously developed to enhance lowfrequency geological features. We could then verify different patterns in the distribution of both saline and hyphosaline ponds. The first concentrates apparently in higher portions in the plain, as confirmed in a region at the West part of Nhecolândia. The tectonic influence in the distribution of the saline ponds in the Low Nhecolândia cannot be discarded.

O Pantanal Matogrossense divide-se em onze sub-regiões com características muito distintas, entre elas a Nhecolândia, cuja porção oeste, a Baixa Nhecolândia, apresenta uma fisiografia única no planeta, com milhares de lagoas salinas e hipossalinas intercaladas de forma aparentemente aleatória. Este ambiente, inserido em uma planície muito mais ampla, tem parte de seus limites bruscos e retilíneos. Um deles, a NW, reconhecido na literatura como de origem tectônica, é dado por reativação do Lineamento Transbrasiliano que soergueu a Baixa Nhecolândia. O outro, a SW, embora também retilíneo, não tem na literatura menção a uma possível origem tectônica. Considerando a dificuldade de se encontrar em areias inconsolidadas evidências diretas de possíveis estruturas, optou-se por buscar em variações topográficas evidências deste evento. A região tem gradiente topográfico extremamente baixo, com declividade para SW dando-se em cm/km e a diferença de altitude encontrada no limite NW da ordem de 4 m. Considerando usar modelos digitais de terreno gerados por imagens SRTM para obter perfis altimétricos das porções lineares dos limites daquele ambiente, encontrou-se o problema de ruídos de alta freqüência inerentes ao método, gerando variações de até 16 m na altitude indicada, portanto, várias vezes superiores às variações do terreno. Sendo quase perfeitamente gaussiana a distribuição dos erros em valores negativos e positivos desenvolveu-se um filtro passa-baixas ponderado baseado no princípio dos de média móvel, utilizados para esse fim há décadas. Aplicado este filtro pôde-se não apenas confirmar as variações de altitude do limite NW como obter indicações do limite SW. Com isso pôde-se formular a hipótese de estar toda a Baixa Nhecolândia soerguida em relação às planícies vizinhas, hipótese que tem como corolário a de que a origem do campo de lagos seria função de tal soerguimento, com o rebaixamento do nível de base isolando segmentos das drenagens pré-existentes. A este limite SW nomeou-se Lineamento do Rio Negro, o qual em sua continuidade para NW captura o rio Paraguai e se confunde com o Lineamento Tucavaca, na Bolívia. Por outro lado foi realçada a distribuição das lagoas, utilizando filtros passa-baixas ponderados desenvolvidos previamente para realçar feições geológicas de baixa freqüência. Com isso pôde-se verificar padrões diferenciados na distribuição de lagoas salinas e hipossalinas, com concentração de lagoas salinas dando-se, aparentemente, em porções mais elevadas da planície, como confirmado em uma região, no extremo oeste da Nhecolândia. Não se descarta, portanto, uma influência da tectônica na distribuição das lagoas salinas da Baixa Nhecolândia. / The Pantanal Matogrossense is divided in eleven sub-regions that present highly distinct characteristics. Among these sub-regions is the Nhecolândia, whose West portion presents a unique physiography in the globe, with thousands of randomly disposed saline ponds. This environment is part of a much wider plain and shows part of its limits sharp and straight. The NW limit has a tectonic origin resulting from reactivation of the Transbrasiliano Lineament, which caused the uplift of the Low Nhecolândia. The SW limit is also straight, but no mention to its possible tectonic origin exists. As the sands present are incohesive, there are no direct records of these possible tectonic structures and we opted to use topographic variations to search for evidences. The area has an extremely low topographic gradient and shows cm/km SW-verging declivities, as well as circa 4 m levels differences in the NW limit. Attempts of using digital models generated by SRTM images in order to obtain altimetric profiles of the linear portions in its limits, problems regarding the highfrequency noises that are part of the method were found. This generated up to 16 m variations in the topography, much higher than the real variations on the terrain. As the distribution of both positive and negative errors is nearly gaussian we developed a weighted low-pass filter based on the mobile average principle, which has been used for decades. The application of this filter allowed to confirm not only the variations in the topography in the NW limit but also to obtain information about the SW limit. This lead to the hypothesis that the whole Low Nhecolândia must have been uplifted in relation to the neighboring plains and the field of ponds would have its origin as a function of such uplift as the base level is goes down and isolates segments from former drainages. The SW limit is being called Rio Negro Lineament, which continues to NW and gets the Paraguai River and mix with the Tucavaca Lineament, in Bolivia. On the other hand the distribution of the ponds was remarked when using the weighted low-pass filter previously developed to enhance lowfrequency geological features. We could then verify different patterns in the distribution of both saline and hyphosaline ponds. The first concentrates apparently in higher portions in the plain, as confirmed in a region at the West part of Nhecolândia. The tectonic influence in the distribution of the saline ponds in the Low Nhecolândia cannot be discarded.

Reljefo atvaizdavimas naudojamas geodezijoje, geoinformacinėse sistemose, kompiuteriniuose žaidimuose ir kitur. Dažniausiai išmatuoti reljefo duomenys nėra pakankamai tikslūs, ir su jais atvaizduojami paviršiai atrodo nenatūraliai. Šiame darbe aptariami trys pagrindiniai, viešai prieinami viso Žemės paviršiaus aukščių duomenų šaltiniai: GTOP30, ASTER GDEM ir SRTM. Nagrinėjami populiariausi reljefo interpoliavimo metodai tokie kaip bitiesinis, bikubinis, atvirkščiai proporcingo atstumo ir natūralių kaimynų. SRTM duomenų interaktyviai peržiūrai buvo sukurtas ArcGrid Viewer įrankis, leidžiantis peržiūrėti ArcGrid formatu išsaugotus reljefus. Interpoliavimo metodų tyrimui buvo sukurtas atskiras GeoSG įrankis. Su juo vienu metu galima stebėti kelis paviršius ir atlikti paviršių interpoliavimą bitiesiniu, bikubiniu, atvirkščiai proporcingo atstumo ir natūralių kaimynų metodais. Su šiuo įrankiu atliktas interpoliavimo metodų tikslumo įvertinimas. Nustatyta, kad geriausiai interpoliuoja bikubinis metodas, o blogiausiai – atvirkščiai proporcingo atstumo metodas. / Terrain rendering is used in geodesy, geographic information systems, computer games and other fields. Usually measured terrain data isn’t sufficiently precise, and if used for rendering, the result looks unnatural. This paper analyzes three main topographic data sources of planet Earth, that are publicly available: GTOP30, ASTER GDEM and SRTM. It compares the most often used methods for terrain data: bilinear, bicubic, inverse distance weighted and natural neighbor interpolation. To monitor SRTM data interactively an ArcGrid Viewer tool was created. It can be used to see terrain files in ArcGrid format. To study interpolation methods, a separate GeoSG tool was created. It can display several terrains at once and interpolate terrain data using bilinear, bicubic, inverse distance weighted and natural neighbor methods. This tool is used to evaluate interpolation methods. Results showed, that the best method for interpolation is the bicubic interpolation method, the worst – inverse distance weighted interpolation method.

Made available in DSpace on 2015-04-13T12:17:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel_Ferreira.pdf: 1066470 bytes, checksum: 9923303dec16eec4c3bdffb317754755 (MD5) Previous issue date: 2012-08-13 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Model Digital Logging (Modeflora) technology that uses computer resources and highprecision equipment in tropical forest management, developed by Embrapa Acre (Rio Branco) and Embrapa Florestas (Colombo / PR), al.ows an accurate mapping of the area management, taking into account aspects of the reality of the forest. Since 2007 the technology is used by several companies timber in Acre in implementing their management plans. This work was validated utlização this methodology in the pre exploratory modeled hydrography and collecting the true coordinates of the trees in a forest management company owned by Precious Wooods Amazon, located in the city of Silves, Amazonas - Brazil. We obtained a map of hydrography of the study area and a database compared to the amount of trees by Modeflora method and the method practiced by the company. The Modeflora method is effective and easy to use. / O Modelo Digital de Exploração Florestal (Modeflora), tecnologia que utiliza recursos de informática e equipamentos de alta precisão no manejo de florestas tropicais, desenvolvido pela Embrapa Acre (Rio Branco) e Embrapa Florestas (Colombo/PR), permite um mapeamento rigoroso da área de manejo, levando em consideração aspectos da realidade da floresta. Desde 2007 a tecnologia é utilizada por diversas empresas do setor madeireiro acreano na execução de seus planos de manejo. Neste trabalho foi validado a utlização desta metodologia na fase pré-exploratória, modelando a hidrografia e coletando as coordenadas verdadeiras das árvores, em uma área de manejo florestal pertencente a empresa Precious Wooods Amazon, localizada no município de Silves, Amazonas Brasil. Foram obtidos mapa de hidrografia da região de estudo e um banco de dados comparado a quantidade de árvores inventarias pelo método Modeflora e pelo método praticado pela empresa. O método Modeflora se mostrou eficaz e de fácil utilização.

There is always a margin of error concerning elevation data, which are considered one of the most important types of topographic information obtained from Digital Elevation Models (DEMs). Today, DEMs are the most useful data source for geospatial analysis and are highly requested. To achieve accuracy of DEMs, new techniques came out. Airborne Laser Scanning (LIDAR) and the Interferometric Synthetic Aperture Radar (IFSAR) are among the latest methods used in remote sensing to produce DEMs.The two techniques do not have the same advantages and disadvantages. Taking into account the morphology of terrain and factors related to vegetation, we have proceeded to various comparisons of topographic information obtained from ICES at elevation data, Canadian Digital Elevation Data (CDED), and SRTM models. We used more than 8 million points distributed in eight study areas throughout Canada. A comparison between CDED and SRTM indicated an RMSE of 11, 9 m. Vertical accuracy was found to be surface slope dependent. Comparisons made with ICESat LIDAR elevation points on SRTM and CDED models confirmed the important influence of slope on topographic information. ICES at produces excellent results in plane regions for slopes ? 5À (RMSE of 1, 5 m found in Manitoba). While comparing ICESat/SRTM with ICESat/DNEC, we observed that ICESat/SRTM presented the fewest errors. Errors between CDED and SRTM models are concentrated around a north-south axis, particularly in northern directions. ICESat/SRTM confirmed the concentration of errors in the northern directions. Comparisons showed that conifers are the species which had a major influence on the differences between the two models with an RMSE of 6,7 m.The density of vegetation does not have a significant impact on the topographic information between SRTM and CDED.The highest trees have more influence on the topographic information, with an RMSE above 5 m. However, vegetation does not influence ICES at and SRTM in the same manner. From the existing relation between contour interval and RMSE, we derived some topographical scale ranges which enable mapping with SRTM data at a scale better than 1: 250 000. For the most part, the observed RMSE between CDED and SRTM fulfills the 16 m RMSE specification for the SRTM mission. Despite the low distribution of ICESat elevation points, the importance of this satellite cannot be overemphasized: ICES at points remain a power validation tool in satellite altimetry.

O objetivo deste trabalho foi o mapeamento geomorfológico de duas áreas do território brasileiro através de uma metodologia baseada essencialmente na análise morfométrica a partir de Modelos Digitais de Elevação (MDE), enquanto que nas metodologias tradicionais o mapeamento é efetuado por fotointerpre tação. A primeira área estudada está localizada no estado do Rio Grande do Norte, abrange a cidade de Natal e grande parte dos litorais norte e leste do estado. A segunda área localiza -se na região conhecida como Vale do Ribeira, no sul do estado de São Paulo, divisa com o estado do Paraná. A partir dos MDEs foram obtidos valores de hipsometria, declividade, curvatura vertical, curvatura horizontal, amplitude, elongação e comprimento de onda. Todos estes parâmetros foram utilizado para a divisão e classificação do relevo, juntamente com as formas das vertentes e os padrões de drenagem. A compartimentação do relevo foi efetuada preferencialmente pelo método de Sistemas de Relevo, em que são agrupadas as porções do relevo que apresentam características físicas semelhantes sendo divididas desde escalas regionais até escalas de maior detalhe: Sistemas, Unidades e Elementos de Relevo. O mapeamento da área do Rio Grande do Norte foi efetuado a partir de MDEs SRTM com resolução de 90 metros, que resultou em um mapa geomorfológico local na escala 1:150.000. Apresenta uma significativa semelhança com o mapa geomorfológico do Projeto RADAMBRASIL em escala 1:1.000.000, apesar do contraste entre as escalas. Os limites dos Sistemas de Relevo são praticamente equivalentes, as grandes diferenças ocorrem em relação às subdivisões propostas neste trabalho. Para a área do Vale do Ribeira, os MDEs foram gerados pela interpolação de cartas topográficas digitalizadas em escalas 1:10.000 e 1:50.000. Como referência de comparação foi utilizado o mapa geomorfológico do estado de São Paulo em escala 1:500.000 publicado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). Nesta área ocorrem terrenos cársticos, facilmente identificados devido a características físicas marcantes que divergem consistentemente do restante da área, principalmente no que diz respeito ao padrão de drenagens, amplitude e declividade. Em relação ao mapa do IPT, a área de ocorrência destes terrenos cársticos se sobrepõem, porém, a caracterização feita pela análise morfométrica permite uma descrição mais relevante dos parâmetros que podem ser usados para definir o carste. A metodologia para mapeamento geomorfológico proposta neste projeto é avaliada como apropriada para a elaboração de mapas tanto em escalas regionais (área 1) como em escalas de detalhe (área 2). A facilidade, agilidade e viabilidade de execução a tornam de alto custo/benefício. A importância da comparação entre os mapas preexistentes foi demonstrar a possibilidade de efetuar um mapeamento morfológico de escala regional ou de detalhe em áreas de abrangência regional desde que existam dados para tanto. Apresentam um resultado final confiável devido à grande semelhança observada com os mapas anteriores, elaborados por metodologias tradicionais compostas por fotointerpretação e excursões de campo. / This work presents a geomorphological mapping of two study areas in Brazil. The methodology applied is based primarily on morphometric analysisi of Digital Elevation Models (DEMs), while classical methods focus on photo interpretation. The first area is located at Rio Grande do Norte State (northern Brazil) and encompass the city of Natal and a large portion of the state\'s North and East shoreline. The second area is southeastern Brazil, South of São Paulo State, in the upper valley of Ribeira River. Data derived from the DEM include hypsometry, slope gradient, slope aspect, vertical and horizontal curvatures, amplitude, elongation and wavelength. These parameter were used along with slope shape and drainage patterns, to divide and classify the landforms. This compartimentation was performed following the \'Relief Systems\' method, in which portions of the landscape that presents similar physical characteristics are grouped from regional (low detail) to local (high detail) scales: Systems, Units and Relief Elements. The Rio Grande do Norte study was mapped from 90m-resolution SRTM DEMs, resulting in a local geomorphological mapa t 1:150,000 scale. The results are very similar to the 1:1,000,000 geomorphological ma p from RADAMBRASIL, despite the scale contrast boundaries of Relief Systems are almost the same, and major differences are on the subdivisions (Units and Relief Elements) presented in this work. DEMs for the Ribeira River Valley area were constructed by interpolation of digitised contour maps at 1:10,000 and 1:50,000 scale. The geomorphological map of São Paulo State at 1:500,000 scale, published by Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), was used as a reference for comparison of the results obtained. In this area, karstic terrains occur and are easily identified due their striking characteristics of drainage patterns, amplitude and slope gradient. The area of occurence of these terrains as defined in this work and in the IPT map do overlap, although the morphometric analysis allows a better description of the parameters that can be used to define the karst areas. The proposed methodology is considered suitable for geomorphological mapping in regional or local/detailed scales, with a good cost/benefit ratio due its easiness and agility in application. The comparisons with preexisting maps support the possibility of executing a regional morphological mapping or even a detailed mapping in large scale areas, as long as the data resolution allows it. The final results show great similarity with maps created with classical methodologies involving photo interpretation and fieldwork.

O objetivo deste trabalho foi o mapeamento geomorfológico de duas áreas do território brasileiro através de uma metodologia baseada essencialmente na análise morfométrica a partir de Modelos Digitais de Elevação (MDE), enquanto que nas metodologias tradicionais o mapeamento é efetuado por fotointerpre tação. A primeira área estudada está localizada no estado do Rio Grande do Norte, abrange a cidade de Natal e grande parte dos litorais norte e leste do estado. A segunda área localiza -se na região conhecida como Vale do Ribeira, no sul do estado de São Paulo, divisa com o estado do Paraná. A partir dos MDEs foram obtidos valores de hipsometria, declividade, curvatura vertical, curvatura horizontal, amplitude, elongação e comprimento de onda. Todos estes parâmetros foram utilizado para a divisão e classificação do relevo, juntamente com as formas das vertentes e os padrões de drenagem. A compartimentação do relevo foi efetuada preferencialmente pelo método de Sistemas de Relevo, em que são agrupadas as porções do relevo que apresentam características físicas semelhantes sendo divididas desde escalas regionais até escalas de maior detalhe: Sistemas, Unidades e Elementos de Relevo. O mapeamento da área do Rio Grande do Norte foi efetuado a partir de MDEs SRTM com resolução de 90 metros, que resultou em um mapa geomorfológico local na escala 1:150.000. Apresenta uma significativa semelhança com o mapa geomorfológico do Projeto RADAMBRASIL em escala 1:1.000.000, apesar do contraste entre as escalas. Os limites dos Sistemas de Relevo são praticamente equivalentes, as grandes diferenças ocorrem em relação às subdivisões propostas neste trabalho. Para a área do Vale do Ribeira, os MDEs foram gerados pela interpolação de cartas topográficas digitalizadas em escalas 1:10.000 e 1:50.000. Como referência de comparação foi utilizado o mapa geomorfológico do estado de São Paulo em escala 1:500.000 publicado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT). Nesta área ocorrem terrenos cársticos, facilmente identificados devido a características físicas marcantes que divergem consistentemente do restante da área, principalmente no que diz respeito ao padrão de drenagens, amplitude e declividade. Em relação ao mapa do IPT, a área de ocorrência destes terrenos cársticos se sobrepõem, porém, a caracterização feita pela análise morfométrica permite uma descrição mais relevante dos parâmetros que podem ser usados para definir o carste. A metodologia para mapeamento geomorfológico proposta neste projeto é avaliada como apropriada para a elaboração de mapas tanto em escalas regionais (área 1) como em escalas de detalhe (área 2). A facilidade, agilidade e viabilidade de execução a tornam de alto custo/benefício. A importância da comparação entre os mapas preexistentes foi demonstrar a possibilidade de efetuar um mapeamento morfológico de escala regional ou de detalhe em áreas de abrangência regional desde que existam dados para tanto. Apresentam um resultado final confiável devido à grande semelhança observada com os mapas anteriores, elaborados por metodologias tradicionais compostas por fotointerpretação e excursões de campo. / This work presents a geomorphological mapping of two study areas in Brazil. The methodology applied is based primarily on morphometric analysisi of Digital Elevation Models (DEMs), while classical methods focus on photo interpretation. The first area is located at Rio Grande do Norte State (northern Brazil) and encompass the city of Natal and a large portion of the state\'s North and East shoreline. The second area is southeastern Brazil, South of São Paulo State, in the upper valley of Ribeira River. Data derived from the DEM include hypsometry, slope gradient, slope aspect, vertical and horizontal curvatures, amplitude, elongation and wavelength. These parameter were used along with slope shape and drainage patterns, to divide and classify the landforms. This compartimentation was performed following the \'Relief Systems\' method, in which portions of the landscape that presents similar physical characteristics are grouped from regional (low detail) to local (high detail) scales: Systems, Units and Relief Elements. The Rio Grande do Norte study was mapped from 90m-resolution SRTM DEMs, resulting in a local geomorphological mapa t 1:150,000 scale. The results are very similar to the 1:1,000,000 geomorphological ma p from RADAMBRASIL, despite the scale contrast boundaries of Relief Systems are almost the same, and major differences are on the subdivisions (Units and Relief Elements) presented in this work. DEMs for the Ribeira River Valley area were constructed by interpolation of digitised contour maps at 1:10,000 and 1:50,000 scale. The geomorphological map of São Paulo State at 1:500,000 scale, published by Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), was used as a reference for comparison of the results obtained. In this area, karstic terrains occur and are easily identified due their striking characteristics of drainage patterns, amplitude and slope gradient. The area of occurence of these terrains as defined in this work and in the IPT map do overlap, although the morphometric analysis allows a better description of the parameters that can be used to define the karst areas. The proposed methodology is considered suitable for geomorphological mapping in regional or local/detailed scales, with a good cost/benefit ratio due its easiness and agility in application. The comparisons with preexisting maps support the possibility of executing a regional morphological mapping or even a detailed mapping in large scale areas, as long as the data resolution allows it. The final results show great similarity with maps created with classical methodologies involving photo interpretation and fieldwork.

A caracterização morfométrica e hipsométrica de bacias hidrográficas permite o melhor entendimento do seu funcionamento enquanto sistema, facilita a correlação com suas características e potencializa diversos estudos. O emprego de métodos quantitativos e qualitativos para caracterizar uma bacia hidrográfica possibilita uma maior compreensão da sua dinâmica e por isso o emprego de vários parâmetros é fundamental. Nessa tese é apresentada a análise morfométrica e hipsométrica e a determinação automática de hidrografia e knickpoints na bacia da Lagoa Mirim, uma bacia transfronteiriça, localizada na costa atlântica da América do Sul entre os paralelos 31°S e 34°30’S e entre os meridianos 52°W e 55°30’W, com 58407.78km2 de área, dos quais 47% estão em território brasileiro e 53% em território uruguaio. A análise e obtenção dos parâmetros e a determinação automática de hidrografia e knickpoints na bacia da Lagoa Mirim, foi realizada com técnicas de Geoprocessamento, utilizando as ferramentas de análise espacial e de manipulação de dados do programa ArcGis, versão 10.2.2. Foram utilizadas 15 imagens SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), com resolução espacial de 1 segundo de arco (1”), aproximadamente 30m, para gerar o Modelo Digital de Elevação (MDE) da área de estudo. Este modelo foi validado com levantamento cinemático GNSS (Sistemas Globais de Navegação por Satélite), pós-processado com o método de Posicionamento por Ponto Preciso (PPP). As análises morfométrica e hipsométrica e a determinação da hidrografia e knickpoints da Bacia da Lagoa Mirim foram realizadas a partir do MDE SRTM. A hidrografia foi obtida com o Model Builder e ferramentas hidrológicas do ArcGis. E os knickpoints foram determinados através do Knickpoint Finder, um script em linguagem Python integrado ao ArcTollBox do programa ArcGis. Os resultados demonstram que a utilização de dados SRTM em ambiente SIG (Sistemas de Informação Geográfica) permite a caracterização de bacias hidrográficas, sendo útil para gestão e gerenciamento dos recursos hídricos e para estudos ambientais, mostrando-se uma alternativa prática e viável ao minimizar custos e tempo na execução dos trabalhos. / The morphometric and hypsometric characterization of river basins allows a better understanding of its functioning as a system, facilitates the correlation with its characteristics, and potentiates several studies. The use of quantitative and qualitative methods to characterize a river basin allows a better understanding of its dynamics, therefore the use of several parameters is fundamental. This thesis presents the morphometric and hypsometric analysis and the automatic determination of hydrography and knickpoints in the Mirim Lagoon Basin. Mirim Lagoon basin is a transboundary basin, located in the Atlantic coast of South America, between parallels 31°S and 34°30’S and meridians 52°W and 55°30'W, with an area of 58,407.78 km2, being 47% in Brazilian territory and 53% in Uruguayan territory. The analysis and acquisition of morphometric and hypsometric parameters and the determination of hydrography and knickpoints were performed with geoprocessing techniques, using the spatial analysis and data manipulation tools of the software ArcGIS, 10.2.2 version We used 15 SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) images, version 3, band C, with a spatial resolution of 1 arcsecond (1"), approximately 30 meters, to generate a Digital Elevation Model (DEM) of the study area. This model was validated by means of kinematic GNSS (Global Navigation Satellite System) survey post-processed using the Precise Point Positioning (PPP) method. The intended morphometric and hypsometric analysis and the determination of hydrography and knickpoints of Mirim Lagoon basin were performed using the DEM SRTM. The hydrography was obtained with the Model Builder and the hydrologic tools of ArcGis. And the knickpoints were determined using the Knickpoint Finder, a script in Python language integrated to ArcGis ArcToolbox The results show that the use of SRTM data in GIS (Geographic Information Systems) allows the characterization of the watersheds, which is useful for water resources management and for environmental studies, and prove to be a practical and viable alternative to minimize cost and time in the work execution.