Avaliação de Modelos Digitais de Elevação provenientes de dados de sensoriamento remoto de distribuição gratuita

• Autor(a) principal: Josyceyla Duarte Morais
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/IGCM-AQPMTM
• topic: SRTM v3; SRTM v2; cobertura do solo; Modelos Digitais de Elevação; avaliação altimétrica; declividade; ASTER GDEM v2; TOPODATA; Ciências ambientais

Os Modelos Digitais de Elevação (MDE) são uma importante forma de representação das variações altimétricas da superfície da Terra. Os MDEs gratuitos oriundos de sensoriamento remoto têm ganhado destaque, e a maior parte das aplicações estão concentradas na área de Geociências, sobretudo nos estudos geomorfológicos. Na escolha do MDE a ser utilizado, a precisão do produto, a escala de mapeamento, as características da área de aplicação, assim como os erros advindos do processo de aquisição dos dados, devem ser levados em consideração. Tendo em vista que, estão à disposição dos usuários MDEs em diferentes resoluções, com métodos de aquisição e processamentos diferentes, torna-se importante o desenvolvimento de estudos que avaliem a precisão altimétrica dos MDEs e investiguem variáveis que influenciam a ocorrência de erros na representação da elevação registrada. Este trabalho teve por objetivo avaliar a precisão altimétrica dos seguintes MDEs disponibilizados de forma gratuita e oriundos de sensoriamento remoto: SRTM banda C (SRTM v3), ASTER GDEM v2, TOPODATA, todos com resolução espacial de arco de 1 segundo que equivale a aproximadamente 30 metros e SRTM banda C com resolução espacial de arco de 3 segundos que equivale a aproximadamente 90 metros (SRTM v2). Além de investigar a relação entre os erros observados e as variáveis de influência: classes de declividade do relevo (plano, suave ondulado, ondulado, montanhoso e escarpado) e tipo de cobertura do solo (água, urbana unifamiliar, urbana verticalizada, terreno aberto e vegetação). Como referência, foram utilizados dados provenientes de tecnologia Light Detection and Ranging (LIDAR), com precisão altimétrica da ordem de 25 cm. A área de estudo é uma área urbana densamente povoada (Belo Horizonte MG). A avaliação levou em consideração princípios do sensoriamento remoto e utilizou os métodos de análise de histogramas, perfis topográficos, coeficiente de correlação, análise de regressão, RMSE, análise da distribuição estatística e espacial dos erros e Padrão de Exatidão Cartográfica dos Produtos Cartográficos Digitais PEC-PCD do Brasil. Os resultados indicaram forte correlação positiva e a existência de relação funcional entre os modelos avaliados e o modelo de referência. O modelo que apresentou menores erros altimétricos para representação da área de estudo foi o SRTM v3. A análise da distribuição da frequência estatística dos erros apontou ganho do SRTM v3 em relação aos demais modelos. Na escala de 1:50.000 a classificação do PEC-PCD indicou padrão classe B para o SRTM v3, padrão classe C para o ASTER GDEM, padrão classe D para o TOPODATA, já o SRTM v2 não obteve nenhuma classificação nessa escala. Foi constatado que, em ambos os modelos avaliados, os erros altimétricos crescem conforme aumenta a declividade. O SRTM v3 apresentou os menores erros altimétricos para representar todas as classes de declividade do relevo, com exceção do relevo escarpado (declives acima de 75%), para a qual o ASTER GDEM mostrou-se mais vantajoso. Os métodos de estereoscopia e interferometria apresentaram limitações para representar a altimetria em corpos dágua. O aumento dos erros altimétricos em relação aos tipos de cobertura do solo se deu na seguinte ordem: urbana verticalizada, água, vegetação, terreno aberto e urbana unifamiliar. Com a representação da distribuição espacial dos erros altimétricos nos modelos foi possível visualizar a dispersão ou concentração dos erros e onde eles ocorrem.