o algoritmo HANDHeight Above the Nearest Drainage

Camilo Daleles RennóAntonio Donato NobreLuz Adriana Cuartas

1a oficina sobre aplicações do HAND na modelagem do sistema terrestreSão José dos Campos, Out 2009

HAND, utilizando a drenagem como referencia topográfica

O Algoritmo

Calibração eValidação do HAND

Surpreendente Robustez

Height Above the Nearest Drainage, a new hydrologically relevant Terrain Descriptor, Revealing hidden soil environments in AmazoniaNobre, AD, Cuartas, LA, Rennó, CD, Hodnet, M, Borma, LS, Waterloo, MJ. [em processo de submissão]

As aplicações do HAND 1

Facilitando a Modelagem Hidrológica

Distributed Hydrological Modeling for a Micro-scale Rainforest Watershed in Amazonia: model evaluation and advances in calibration using the new HAND terrain descriptor, Cuartas, LA, Tomasella, J, Nobre, AD, Nobre, CA, Hodnet, M, Waterloo, MJ, Rennó, CD. [em processo de submissão]

Modelos Hidrológicos Distribuídos

zonasaturada

algoritmo HAND

Rennó, C. D.; Nobre, A. D.; Cuartas, L. A.; Soares, J. V.; Hodnett, M. G.; Tomasella, J.; Waterloo, M. J. HAND, a new terrain descriptor using SRTM-DEM: mapping terra-firme rainforest environments in Amazonia. Remote Sensing of Environment, vol. 112, p. 3469-3481, 2008.

MDE(Modelo Digital de Elevação)

Direção de Escoamento

56 55 56 59 62 68 70

59 52 53 55 58 66 71

67 60 56 55 58 63 66

72 68 59 56 54 55 54

72 70 67 58 54 53 50

71 70 69 65 60 55 53

72 71 72 70 67 61 57

64 128 1

32 0 2

16 8 4

64 128 1

32 2

16 8 4

6 12 60 60 56 56 48

131 0 32 32 48 120 248

131 199 195 68 124 124 56

135 199 135 134 4 62 24

15 135 135 131 2 2 0

3 3 131 131 195 195 128

131 129 227 195 195 195 192

Direções Múltiplas deEscoamento

codifi

caçã

o

MDE

Direção de Escoamento

56 55 56 59 62 68 70

59 52 53 55 58 66 71

67 60 56 55 58 63 66

72 68 59 56 54 55 54

72 70 67 58 54 53 50

71 70 69 65 60 55 53

72 71 72 70 67 61 57

64 128 1

32 0 2

16 8 4

64 128 1

32 2

16 8 4

7 8 1

6 0 2

5 4 3

64 128 1

32 2

16 8 4

6 12 60 60 56 56 48

131 0 32 32 48 120 248

131 199 195 68 124 124 56

135 199 135 134 4 62 24

15 135 135 131 2 2 0

3 3 131 131 195 195 128

131 129 227 195 195 195 192

3 4 5 5 5 5 5

2 0 6 6 6 6 5

1 8 7 7 4 3 4

1 1 1 2 3 3 4

1 1 1 1 2 2 0

1 1 1 1 1 1 8

1 1 1 1 1 1 8

LDD(Local Drain Direction)

codifi

caçã

o

sumidouros

Direções Múltiplas deEscoamento

Sumidouros

sumidouro

MDE SRTM

Correção da Direção de Escoamento

Eta

pa 1

MDE originalE

tapa

2E

tapa

3LDD original

MDE original LDD intermediário

MDE modificado LDD corrigido

algoritmo HAND

Extração Automática da Drenagem

LDD

1 1 1 1 1 1 1

1 4 10 2 4 2 1

1 2 3 23 1 2 1

1 2 3 4 34 1 2

1 2 3 3 3 40 49

1 2 2 2 2 2 3

1 1 1 1 1 1 1

Área Acumulada

Drenagem

limiar = 30

limiar = 10

64 128 1

32 2

16 8 4

Curvatura Horizontal

Informação Suplementar

Curvatura Vertical

limiar = 500limiar = 50limiar = 5área acumulada

Definição da Rede de Drenagem

algoritmo HAND

Distância Euclidiana

Distância horizontal à drenagem mais próxima

Distâncias “Hidrológicas”

C

A

B60

70

80

Ele

vaçã

o (m

)Ele

vaçã

o

(m)

Calculando o HAND...

5 5 5 5 4 4 4

5 5 5 4 4 4 3

5 5 4 4 3 3 1

5 4 4 3 3 1 1

4 4 3 3 2 2 1

4 3 3 2 2 1 1

3 3 2 2 1 1 1

LDD+

Rede de Drenagem

MDE original(altura acima do nível do mar)

3 2 3 6 7 13 15

6 0 0 0 3 11 17

14 7 1 0 4 9 16

19 13 4 2 0 5 4

17 15 13 4 1 0 0

16 16 15 12 7 5 3

18 17 19 17 17 11 7

Grade HAND(altura normalizada)

56 55 56 59 62 68 70

59 52 53 55 58 66 71

67 60 56 55 58 63 66

72 68 59 56 54 55 54

72 70 67 58 54 53 50

71 70 69 65 60 55 53

72 71 72 70 67 61 57

Grade de Conexão

72 53 19- =

MDE SRTM HAND

SRTM x HAND

SRTM x HAND

MDE SRTM HAND

Alt

ura

(m)

Seçã

o T

ransv

ers

al O

rigin

al

Seçã

o T

ransv

ers

al N

orm

aliz

ada

HAND x Distância Horizontal

Distância horizontal à drenagem mais próxima (m)

56o30’W 56o00’W56o15’W

11o 4

5’S

12o 0

0’S

12o 1

5’S

Desafios do HAND

Efeitos daMudança deCobertura

SINOP - MT

Desafios do HAND

Declividade

Desafios do HAND

Calibração

Santarém – PABR 163