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VANELI JURCK
o RELEVO SUBMARINO DO CA AL DA GALHETA - PR
ATRAVES DE MODELAGEM NUMERICA
CURITIBA
2002
UNIVERSIDADE TUiUTI DO PARANA
FACULDADE DE C1ENCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA
CURSO DE GEOGRAFIA
o RELEVO SUBMARINO DO CANAL DA GALl1ETA - PR
ATRAVES DE MODELAGEM NUMERICA
Monografia aprcscntlcia COIllO requisito
parcial pam conclusao cia graduaao no
Curso de Geogrlliada Univcrsidadc
Tuiuli do Ptraml
Oricnlldor Prof Alex Sorial1cdina
CURITIBA
2002
UNIVERSTDADE TUlUTl DO PARANA
FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIACURSO DE GEOGRAFIA
TERMO DE APROVA(AO
RELEVO SUBMARINO DO CANAL DA GALHETA ATRAVES DEMODELAGEM NUMERICA
por
VANELIIURK
Monografia aprovada com men~ao ~ como requisito parcial para obtenyao de titulode Bacharel em Geogratia com enrase em Geoprocessamento pel a Banca Examinadoraform ada pelos professores
Prof () --=---~o-bP=-D_------- _orienta~e da Banea
prOf(a)_W~ ~J~JuQ)amp----~--fCUL~ecyen- _Mambro da Banca I
CuritibaLJ16de0Acgt de 200j
P45
Agradefo e dedico esle trahalflo ci
minha mae Aflete lufck~ que sempre me
incenlivoll a eSllldar pois sem 0 sell apoio ell
lIao feria cOllseguido
Agrade~o ci Proj Jocelyn de Souza
pelo sell apoio e talento e pfillcipalmente POf
selWIt((professora complela
Agradeo ci meu marido RellalO T
Lima pOl estar semple prescllle 110S
momentos dificeis pdos quais ell passei
Valeli Jurek
SUMARIO
I INTROOuCAo 05
2 DESCRICAo GERAL OA AREA bull 06
21 Localizacao 06
22 Importancia do Canal da Galheta para 0 Estado do Parana
23 Hist6rico
08
08
3 MODELO NUMERICO 00 TERRENO 09
31 Defini9ao e Usa 09
32 Fases da Modelagem Numerica do Terreno 09
33 Tipos de Grades o
331 Grade Regular
3311 Interpoladores
332 Malhas Triangulares
333 Compara93o entre Representavoes de MNT
34 PonIes Batimetricos
35 Sistema de Processarnento de Informa90es Georreferenciadas
0
10
0
l2
13
14
15
4 MATERIAlS E METOOOS 16
41 Materiais 16
42 Atividadcs de Geoprocessamento 16
43 Atividades de Escritorio 17
5 RESULTAOOS E OISCUSSOES 18
6 PRlNCIPAIS CONCLUSOES 23
7 REFERENClAS BIBLIOGRAFICAS 24
I INTRODVIAO
A presente Monografia apresenta como tema a eJaborayao do rcleva submarino
do Canal do Gohera situado no litoral paranaense e de grande importancia economica
para 0 Estado do Parana atraves de Modelagem Nurnerica
Como suporte a gerayao e representacao dos resultados fez-se usa de tt~cnicas de
Geoprocessamento que deram a presente Monografia urn metoda em Geografia
chamado de Metoda Matematico ja que usou-se a area do conhecimento que utiliza
tccnicas matematicas e computacionais para 0 tratamento da informacao geognifica
Para chegar ao objetivo tevc-se como objetivos especificos
bull Revisao Bibliognifica sabre modelagem numerica do terreno
bull Digitaiizay3o dos pontos batimetricos representativDs do releva submarino do canal
da Galheta
bull GeraY30 de grades utilizando-se de interpoladores diferenciados
bull GeraY3o dos produtos de MNT como relevo sombreado
bull Gera9ao do relevo submarino em composiyuo a imagem de satelite
A presente pesquisa esta dividida em capitulos onde uma descriY30 geml da area
e mostrada no capitulo 2 Embasamento te6ricos sobre modelagem numerica batirnetria
e funcionamento do software utilizado no capitulo 3 Materiais e M6todos no Capitulo
4 e linalmente os resultados e discussoes no capitulo 5 e conclusao no 6
2 DESCRIltAO GERAL DA AREA
21 LOCALlZAltAO
A area de estudo e denominada Callal da Gohela localiza-se na America do
SuI oa regiao Sui do Brasil no litoral do Estado do Parana situ ado entre as seguintes
coordenadas planas e geognificas dalum SAD 69 as quais sao mostradas na Tabela I e
na Figura I
TABELA 1 COORDENAOAS PLANAS E GEOGRAilCAS DOS PONTOS
EXTREMOS 00 CANAL DA GALHETA - SA069
Coordenadas Planas
Este 719000 m 780000 m
Norte 7162000m 7199000 m
Coordenadas Geograficas
Latitude 25deg 28 00 S 25deg 3400 S
Longitude 48deg 3000 W 48deg 2000 W
22 IMIORTANCIA DO CANAL DA GALHlTA PARA 0 EST ADO DO PARANA
o Callal da Galhea permite acesso a urn dos maiores portos da America
Latina 0 porto de Paranagua No porto de Paranaguil R$351 milh5es de reais foram
investidos desde 1995 Parte deste montante foi direcionado as obras de drenagem do
Callal do Gahea Em funyao da caracteristica estrategica do canal para a economia do
est ado e do pais optou-se pela analise das informaroes contidas nesta regiao revelando
urn produto inovador e nao convencional
23 IfISTORICO DO CANAL DA GALHITA
Desde 0 inicio da navegacao no periodo colonial sempre houve problemas com a
entrada de veleiros na barra da Baia de Paranagua Apenas os navegantcs experientes
dos seculos XVI e XVll e principalmente os piratas do seculo XVUl conseguiam
transpor os trcehos difieeis do canal de acesso No cntanto sempre existia alguem
disposlo a guiar as embarca~oes barra adenlro
o prettico e que conhece os caminhos tortuosos da barra e todas as passagens
para levar com seguran~a os navios ao porto e traze-Ios de volta ao alto mar Era s6 0
navio apilar e 0 pnttieo saia ao mar a qualquer tempo sol ou chuva de dia ou de noite
com 0 mar calmo ou revolto para assumir a roda do leme e 0 comando do navio
evitando escolhos rochosos e bancos de areia do sinuoso canal de sueste
No inicio os pntticos trabalhavam independentemente com suas canoas de
madeira de urn s6 tronco depois associaram-se passando a usatr lanchas possantes 0
canal sueste utilizado a mais de 200 anos apresenta Ilumerosos problemas e perigos
para a navega~ao devido it sua pequena largura entre as ilhas do Mel e das Palm as e em
certos pontos com profundidade de 6 metros Este canal foi abandonado com a abertura
do canal da Galheta em 1979 Anteriormente ao uso do canal da Galheta os pniticos
mantinham nas irnedia~oes do Morro das Conchas urn posta de radio e casa para sua
estadia ou pernoite na ilha quando levavam ou traziam navios de Paranagua
MODELO NUMERlCO DO TERRENO
31 DEFfNl~AO E usa
Segundo manual oil-line do sistema de inforrnavoes geognificas
SPRING - Sistema de Informacoes Georreferenciadas do lNPE urn Modelo Numerico
do Terreno (MNT) pode seT definido como urn modele matematico que reproduz uma
superficie real de uma superficie a partir de algoritmos e de urn conjunto de pontes (x e
y) em um referencial qualqucr com atributos denotados em z que descrcvem a variarao
continua da superficie ou seja 0 terreno de forma tridimensional
Entre os u50s de modelos numericos de terreno podemos citar
varias areas beneficiadas
bull Engenharia Civil com projetos de estradas barragens aterros
sanitarios tacilitando assirn sua implementacao~
bull Geomorfologia na exposiyao do relevo para apoio e analise
bull Cartografia com geraQao de mapas de declividade com a
representayao do relevo de maior e menor altitude facilitando assirn a
orientaQao
bull Na Geografia que qualificada a elaborar a modelagem numerica
atraves de tecnicas de Geoprocessamento podent alem de analisar
urna area de importfincia estadual podera tambcm atender todas as
areas anteriorrnente citadas
32 FASES DA MODELAGEM NUMERICA DO TERRENO
De acordo com CAMARA (2000 pag2S) ullla das forlnas de obter
dados relativos a urna grandeza que varia continuamente no espayo e atraves de seleyao
de pontos nos quais e feila a amostragem Dutra forma de aquisiyao de dados e atraves
de digitalizaQao de isolinhas a partir de mapas existentes Isolinhas sao curvas definidas
com uma serie de coordenadas x e y rotuladas a uma grandeza z No caso da presente
Pesquisa as amostras foram de pontos colados onde cada ponto apresentava sua
posi~ao x y no espa~o e a COla batimetrica Z
Apos esta fase segundo 0 autor deve haver a gerayao das grades que
podem ser triangulares ou regulares Estas grades sao resultados da interpola~ao de
val ores de z dos valores amostrados
Interpolar de acordo com 0 Dicionario Aurelio refere-se a inserir
introduzir Assim no caso da modclagem refere-se a inseryao de valores atraves de
algoritmos matemalicos que pennitem ao analista aproximar os seus dados 0 mais
proximo possivel da realidade lerrestre
33 TlPOS DE GRADES
331 Grade Regular
De acordo com manual Camara el al (2000 pag 26) a grade regular e
uma representayaO matricial onde cada elemento da matriz esta associado a urn valor
numerico con forme mostra Figura 2
Para a gerayao da grade lorna-se necessario estimar atraves de
interpol adores matematicos os valores para as celulas que nao possuem medidas de
elevayao considerando-se a vizinhanya de medidas de e1evayao conhecidas
Os procedimentos de interpolayao para gerayao de grades regulares a
partir de amostras variam de acordo com a grandeza medida No caso de altirnetria e
comum 0 usa de funyoes como valor do vizinho mais proximo media ponderada por
quadrante media ponderada por cola por quadrante Este ultimo e indicado para
isolinhas Os anteriores para pontos amostrados Maiores detalhes sabre 0 procedimento
matematico envolvido pode ser encontrado em Camara et al (2000)
3311 InterpoJadores
De acordo com Silva (1999 pag 175177) Krigagem e urn procedimento
geoestatistico Foi detinido como uma estimativa de um atributo em um volume de
supone atraves da ponderayao de todas as amostras disponiveis na qual os pesos
10
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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UNIVERSIDADE TUiUTI DO PARANA
FACULDADE DE C1ENCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA
CURSO DE GEOGRAFIA
o RELEVO SUBMARINO DO CANAL DA GALl1ETA - PR
ATRAVES DE MODELAGEM NUMERICA
Monografia aprcscntlcia COIllO requisito
parcial pam conclusao cia graduaao no
Curso de Geogrlliada Univcrsidadc
Tuiuli do Ptraml
Oricnlldor Prof Alex Sorial1cdina
CURITIBA
2002
UNIVERSTDADE TUlUTl DO PARANA
FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIACURSO DE GEOGRAFIA
TERMO DE APROVA(AO
RELEVO SUBMARINO DO CANAL DA GALHETA ATRAVES DEMODELAGEM NUMERICA
por
VANELIIURK
Monografia aprovada com men~ao ~ como requisito parcial para obtenyao de titulode Bacharel em Geogratia com enrase em Geoprocessamento pel a Banca Examinadoraform ada pelos professores
Prof () --=---~o-bP=-D_------- _orienta~e da Banea
prOf(a)_W~ ~J~JuQ)amp----~--fCUL~ecyen- _Mambro da Banca I
CuritibaLJ16de0Acgt de 200j
P45
Agradefo e dedico esle trahalflo ci
minha mae Aflete lufck~ que sempre me
incenlivoll a eSllldar pois sem 0 sell apoio ell
lIao feria cOllseguido
Agrade~o ci Proj Jocelyn de Souza
pelo sell apoio e talento e pfillcipalmente POf
selWIt((professora complela
Agradeo ci meu marido RellalO T
Lima pOl estar semple prescllle 110S
momentos dificeis pdos quais ell passei
Valeli Jurek
SUMARIO
I INTROOuCAo 05
2 DESCRICAo GERAL OA AREA bull 06
21 Localizacao 06
22 Importancia do Canal da Galheta para 0 Estado do Parana
23 Hist6rico
08
08
3 MODELO NUMERICO 00 TERRENO 09
31 Defini9ao e Usa 09
32 Fases da Modelagem Numerica do Terreno 09
33 Tipos de Grades o
331 Grade Regular
3311 Interpoladores
332 Malhas Triangulares
333 Compara93o entre Representavoes de MNT
34 PonIes Batimetricos
35 Sistema de Processarnento de Informa90es Georreferenciadas
0
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4 MATERIAlS E METOOOS 16
41 Materiais 16
42 Atividadcs de Geoprocessamento 16
43 Atividades de Escritorio 17
5 RESULTAOOS E OISCUSSOES 18
6 PRlNCIPAIS CONCLUSOES 23
7 REFERENClAS BIBLIOGRAFICAS 24
I INTRODVIAO
A presente Monografia apresenta como tema a eJaborayao do rcleva submarino
do Canal do Gohera situado no litoral paranaense e de grande importancia economica
para 0 Estado do Parana atraves de Modelagem Nurnerica
Como suporte a gerayao e representacao dos resultados fez-se usa de tt~cnicas de
Geoprocessamento que deram a presente Monografia urn metoda em Geografia
chamado de Metoda Matematico ja que usou-se a area do conhecimento que utiliza
tccnicas matematicas e computacionais para 0 tratamento da informacao geognifica
Para chegar ao objetivo tevc-se como objetivos especificos
bull Revisao Bibliognifica sabre modelagem numerica do terreno
bull Digitaiizay3o dos pontos batimetricos representativDs do releva submarino do canal
da Galheta
bull GeraY30 de grades utilizando-se de interpoladores diferenciados
bull GeraY3o dos produtos de MNT como relevo sombreado
bull Gera9ao do relevo submarino em composiyuo a imagem de satelite
A presente pesquisa esta dividida em capitulos onde uma descriY30 geml da area
e mostrada no capitulo 2 Embasamento te6ricos sobre modelagem numerica batirnetria
e funcionamento do software utilizado no capitulo 3 Materiais e M6todos no Capitulo
4 e linalmente os resultados e discussoes no capitulo 5 e conclusao no 6
2 DESCRIltAO GERAL DA AREA
21 LOCALlZAltAO
A area de estudo e denominada Callal da Gohela localiza-se na America do
SuI oa regiao Sui do Brasil no litoral do Estado do Parana situ ado entre as seguintes
coordenadas planas e geognificas dalum SAD 69 as quais sao mostradas na Tabela I e
na Figura I
TABELA 1 COORDENAOAS PLANAS E GEOGRAilCAS DOS PONTOS
EXTREMOS 00 CANAL DA GALHETA - SA069
Coordenadas Planas
Este 719000 m 780000 m
Norte 7162000m 7199000 m
Coordenadas Geograficas
Latitude 25deg 28 00 S 25deg 3400 S
Longitude 48deg 3000 W 48deg 2000 W
22 IMIORTANCIA DO CANAL DA GALHlTA PARA 0 EST ADO DO PARANA
o Callal da Galhea permite acesso a urn dos maiores portos da America
Latina 0 porto de Paranagua No porto de Paranaguil R$351 milh5es de reais foram
investidos desde 1995 Parte deste montante foi direcionado as obras de drenagem do
Callal do Gahea Em funyao da caracteristica estrategica do canal para a economia do
est ado e do pais optou-se pela analise das informaroes contidas nesta regiao revelando
urn produto inovador e nao convencional
23 IfISTORICO DO CANAL DA GALHITA
Desde 0 inicio da navegacao no periodo colonial sempre houve problemas com a
entrada de veleiros na barra da Baia de Paranagua Apenas os navegantcs experientes
dos seculos XVI e XVll e principalmente os piratas do seculo XVUl conseguiam
transpor os trcehos difieeis do canal de acesso No cntanto sempre existia alguem
disposlo a guiar as embarca~oes barra adenlro
o prettico e que conhece os caminhos tortuosos da barra e todas as passagens
para levar com seguran~a os navios ao porto e traze-Ios de volta ao alto mar Era s6 0
navio apilar e 0 pnttieo saia ao mar a qualquer tempo sol ou chuva de dia ou de noite
com 0 mar calmo ou revolto para assumir a roda do leme e 0 comando do navio
evitando escolhos rochosos e bancos de areia do sinuoso canal de sueste
No inicio os pntticos trabalhavam independentemente com suas canoas de
madeira de urn s6 tronco depois associaram-se passando a usatr lanchas possantes 0
canal sueste utilizado a mais de 200 anos apresenta Ilumerosos problemas e perigos
para a navega~ao devido it sua pequena largura entre as ilhas do Mel e das Palm as e em
certos pontos com profundidade de 6 metros Este canal foi abandonado com a abertura
do canal da Galheta em 1979 Anteriormente ao uso do canal da Galheta os pniticos
mantinham nas irnedia~oes do Morro das Conchas urn posta de radio e casa para sua
estadia ou pernoite na ilha quando levavam ou traziam navios de Paranagua
MODELO NUMERlCO DO TERRENO
31 DEFfNl~AO E usa
Segundo manual oil-line do sistema de inforrnavoes geognificas
SPRING - Sistema de Informacoes Georreferenciadas do lNPE urn Modelo Numerico
do Terreno (MNT) pode seT definido como urn modele matematico que reproduz uma
superficie real de uma superficie a partir de algoritmos e de urn conjunto de pontes (x e
y) em um referencial qualqucr com atributos denotados em z que descrcvem a variarao
continua da superficie ou seja 0 terreno de forma tridimensional
Entre os u50s de modelos numericos de terreno podemos citar
varias areas beneficiadas
bull Engenharia Civil com projetos de estradas barragens aterros
sanitarios tacilitando assirn sua implementacao~
bull Geomorfologia na exposiyao do relevo para apoio e analise
bull Cartografia com geraQao de mapas de declividade com a
representayao do relevo de maior e menor altitude facilitando assirn a
orientaQao
bull Na Geografia que qualificada a elaborar a modelagem numerica
atraves de tecnicas de Geoprocessamento podent alem de analisar
urna area de importfincia estadual podera tambcm atender todas as
areas anteriorrnente citadas
32 FASES DA MODELAGEM NUMERICA DO TERRENO
De acordo com CAMARA (2000 pag2S) ullla das forlnas de obter
dados relativos a urna grandeza que varia continuamente no espayo e atraves de seleyao
de pontos nos quais e feila a amostragem Dutra forma de aquisiyao de dados e atraves
de digitalizaQao de isolinhas a partir de mapas existentes Isolinhas sao curvas definidas
com uma serie de coordenadas x e y rotuladas a uma grandeza z No caso da presente
Pesquisa as amostras foram de pontos colados onde cada ponto apresentava sua
posi~ao x y no espa~o e a COla batimetrica Z
Apos esta fase segundo 0 autor deve haver a gerayao das grades que
podem ser triangulares ou regulares Estas grades sao resultados da interpola~ao de
val ores de z dos valores amostrados
Interpolar de acordo com 0 Dicionario Aurelio refere-se a inserir
introduzir Assim no caso da modclagem refere-se a inseryao de valores atraves de
algoritmos matemalicos que pennitem ao analista aproximar os seus dados 0 mais
proximo possivel da realidade lerrestre
33 TlPOS DE GRADES
331 Grade Regular
De acordo com manual Camara el al (2000 pag 26) a grade regular e
uma representayaO matricial onde cada elemento da matriz esta associado a urn valor
numerico con forme mostra Figura 2
Para a gerayao da grade lorna-se necessario estimar atraves de
interpol adores matematicos os valores para as celulas que nao possuem medidas de
elevayao considerando-se a vizinhanya de medidas de e1evayao conhecidas
Os procedimentos de interpolayao para gerayao de grades regulares a
partir de amostras variam de acordo com a grandeza medida No caso de altirnetria e
comum 0 usa de funyoes como valor do vizinho mais proximo media ponderada por
quadrante media ponderada por cola por quadrante Este ultimo e indicado para
isolinhas Os anteriores para pontos amostrados Maiores detalhes sabre 0 procedimento
matematico envolvido pode ser encontrado em Camara et al (2000)
3311 InterpoJadores
De acordo com Silva (1999 pag 175177) Krigagem e urn procedimento
geoestatistico Foi detinido como uma estimativa de um atributo em um volume de
supone atraves da ponderayao de todas as amostras disponiveis na qual os pesos
10
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
UNIVERSTDADE TUlUTl DO PARANA
FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIACURSO DE GEOGRAFIA
TERMO DE APROVA(AO
RELEVO SUBMARINO DO CANAL DA GALHETA ATRAVES DEMODELAGEM NUMERICA
por
VANELIIURK
Monografia aprovada com men~ao ~ como requisito parcial para obtenyao de titulode Bacharel em Geogratia com enrase em Geoprocessamento pel a Banca Examinadoraform ada pelos professores
Prof () --=---~o-bP=-D_------- _orienta~e da Banea
prOf(a)_W~ ~J~JuQ)amp----~--fCUL~ecyen- _Mambro da Banca I
CuritibaLJ16de0Acgt de 200j
P45
Agradefo e dedico esle trahalflo ci
minha mae Aflete lufck~ que sempre me
incenlivoll a eSllldar pois sem 0 sell apoio ell
lIao feria cOllseguido
Agrade~o ci Proj Jocelyn de Souza
pelo sell apoio e talento e pfillcipalmente POf
selWIt((professora complela
Agradeo ci meu marido RellalO T
Lima pOl estar semple prescllle 110S
momentos dificeis pdos quais ell passei
Valeli Jurek
SUMARIO
I INTROOuCAo 05
2 DESCRICAo GERAL OA AREA bull 06
21 Localizacao 06
22 Importancia do Canal da Galheta para 0 Estado do Parana
23 Hist6rico
08
08
3 MODELO NUMERICO 00 TERRENO 09
31 Defini9ao e Usa 09
32 Fases da Modelagem Numerica do Terreno 09
33 Tipos de Grades o
331 Grade Regular
3311 Interpoladores
332 Malhas Triangulares
333 Compara93o entre Representavoes de MNT
34 PonIes Batimetricos
35 Sistema de Processarnento de Informa90es Georreferenciadas
0
10
0
l2
13
14
15
4 MATERIAlS E METOOOS 16
41 Materiais 16
42 Atividadcs de Geoprocessamento 16
43 Atividades de Escritorio 17
5 RESULTAOOS E OISCUSSOES 18
6 PRlNCIPAIS CONCLUSOES 23
7 REFERENClAS BIBLIOGRAFICAS 24
I INTRODVIAO
A presente Monografia apresenta como tema a eJaborayao do rcleva submarino
do Canal do Gohera situado no litoral paranaense e de grande importancia economica
para 0 Estado do Parana atraves de Modelagem Nurnerica
Como suporte a gerayao e representacao dos resultados fez-se usa de tt~cnicas de
Geoprocessamento que deram a presente Monografia urn metoda em Geografia
chamado de Metoda Matematico ja que usou-se a area do conhecimento que utiliza
tccnicas matematicas e computacionais para 0 tratamento da informacao geognifica
Para chegar ao objetivo tevc-se como objetivos especificos
bull Revisao Bibliognifica sabre modelagem numerica do terreno
bull Digitaiizay3o dos pontos batimetricos representativDs do releva submarino do canal
da Galheta
bull GeraY30 de grades utilizando-se de interpoladores diferenciados
bull GeraY3o dos produtos de MNT como relevo sombreado
bull Gera9ao do relevo submarino em composiyuo a imagem de satelite
A presente pesquisa esta dividida em capitulos onde uma descriY30 geml da area
e mostrada no capitulo 2 Embasamento te6ricos sobre modelagem numerica batirnetria
e funcionamento do software utilizado no capitulo 3 Materiais e M6todos no Capitulo
4 e linalmente os resultados e discussoes no capitulo 5 e conclusao no 6
2 DESCRIltAO GERAL DA AREA
21 LOCALlZAltAO
A area de estudo e denominada Callal da Gohela localiza-se na America do
SuI oa regiao Sui do Brasil no litoral do Estado do Parana situ ado entre as seguintes
coordenadas planas e geognificas dalum SAD 69 as quais sao mostradas na Tabela I e
na Figura I
TABELA 1 COORDENAOAS PLANAS E GEOGRAilCAS DOS PONTOS
EXTREMOS 00 CANAL DA GALHETA - SA069
Coordenadas Planas
Este 719000 m 780000 m
Norte 7162000m 7199000 m
Coordenadas Geograficas
Latitude 25deg 28 00 S 25deg 3400 S
Longitude 48deg 3000 W 48deg 2000 W
22 IMIORTANCIA DO CANAL DA GALHlTA PARA 0 EST ADO DO PARANA
o Callal da Galhea permite acesso a urn dos maiores portos da America
Latina 0 porto de Paranagua No porto de Paranaguil R$351 milh5es de reais foram
investidos desde 1995 Parte deste montante foi direcionado as obras de drenagem do
Callal do Gahea Em funyao da caracteristica estrategica do canal para a economia do
est ado e do pais optou-se pela analise das informaroes contidas nesta regiao revelando
urn produto inovador e nao convencional
23 IfISTORICO DO CANAL DA GALHITA
Desde 0 inicio da navegacao no periodo colonial sempre houve problemas com a
entrada de veleiros na barra da Baia de Paranagua Apenas os navegantcs experientes
dos seculos XVI e XVll e principalmente os piratas do seculo XVUl conseguiam
transpor os trcehos difieeis do canal de acesso No cntanto sempre existia alguem
disposlo a guiar as embarca~oes barra adenlro
o prettico e que conhece os caminhos tortuosos da barra e todas as passagens
para levar com seguran~a os navios ao porto e traze-Ios de volta ao alto mar Era s6 0
navio apilar e 0 pnttieo saia ao mar a qualquer tempo sol ou chuva de dia ou de noite
com 0 mar calmo ou revolto para assumir a roda do leme e 0 comando do navio
evitando escolhos rochosos e bancos de areia do sinuoso canal de sueste
No inicio os pntticos trabalhavam independentemente com suas canoas de
madeira de urn s6 tronco depois associaram-se passando a usatr lanchas possantes 0
canal sueste utilizado a mais de 200 anos apresenta Ilumerosos problemas e perigos
para a navega~ao devido it sua pequena largura entre as ilhas do Mel e das Palm as e em
certos pontos com profundidade de 6 metros Este canal foi abandonado com a abertura
do canal da Galheta em 1979 Anteriormente ao uso do canal da Galheta os pniticos
mantinham nas irnedia~oes do Morro das Conchas urn posta de radio e casa para sua
estadia ou pernoite na ilha quando levavam ou traziam navios de Paranagua
MODELO NUMERlCO DO TERRENO
31 DEFfNl~AO E usa
Segundo manual oil-line do sistema de inforrnavoes geognificas
SPRING - Sistema de Informacoes Georreferenciadas do lNPE urn Modelo Numerico
do Terreno (MNT) pode seT definido como urn modele matematico que reproduz uma
superficie real de uma superficie a partir de algoritmos e de urn conjunto de pontes (x e
y) em um referencial qualqucr com atributos denotados em z que descrcvem a variarao
continua da superficie ou seja 0 terreno de forma tridimensional
Entre os u50s de modelos numericos de terreno podemos citar
varias areas beneficiadas
bull Engenharia Civil com projetos de estradas barragens aterros
sanitarios tacilitando assirn sua implementacao~
bull Geomorfologia na exposiyao do relevo para apoio e analise
bull Cartografia com geraQao de mapas de declividade com a
representayao do relevo de maior e menor altitude facilitando assirn a
orientaQao
bull Na Geografia que qualificada a elaborar a modelagem numerica
atraves de tecnicas de Geoprocessamento podent alem de analisar
urna area de importfincia estadual podera tambcm atender todas as
areas anteriorrnente citadas
32 FASES DA MODELAGEM NUMERICA DO TERRENO
De acordo com CAMARA (2000 pag2S) ullla das forlnas de obter
dados relativos a urna grandeza que varia continuamente no espayo e atraves de seleyao
de pontos nos quais e feila a amostragem Dutra forma de aquisiyao de dados e atraves
de digitalizaQao de isolinhas a partir de mapas existentes Isolinhas sao curvas definidas
com uma serie de coordenadas x e y rotuladas a uma grandeza z No caso da presente
Pesquisa as amostras foram de pontos colados onde cada ponto apresentava sua
posi~ao x y no espa~o e a COla batimetrica Z
Apos esta fase segundo 0 autor deve haver a gerayao das grades que
podem ser triangulares ou regulares Estas grades sao resultados da interpola~ao de
val ores de z dos valores amostrados
Interpolar de acordo com 0 Dicionario Aurelio refere-se a inserir
introduzir Assim no caso da modclagem refere-se a inseryao de valores atraves de
algoritmos matemalicos que pennitem ao analista aproximar os seus dados 0 mais
proximo possivel da realidade lerrestre
33 TlPOS DE GRADES
331 Grade Regular
De acordo com manual Camara el al (2000 pag 26) a grade regular e
uma representayaO matricial onde cada elemento da matriz esta associado a urn valor
numerico con forme mostra Figura 2
Para a gerayao da grade lorna-se necessario estimar atraves de
interpol adores matematicos os valores para as celulas que nao possuem medidas de
elevayao considerando-se a vizinhanya de medidas de e1evayao conhecidas
Os procedimentos de interpolayao para gerayao de grades regulares a
partir de amostras variam de acordo com a grandeza medida No caso de altirnetria e
comum 0 usa de funyoes como valor do vizinho mais proximo media ponderada por
quadrante media ponderada por cola por quadrante Este ultimo e indicado para
isolinhas Os anteriores para pontos amostrados Maiores detalhes sabre 0 procedimento
matematico envolvido pode ser encontrado em Camara et al (2000)
3311 InterpoJadores
De acordo com Silva (1999 pag 175177) Krigagem e urn procedimento
geoestatistico Foi detinido como uma estimativa de um atributo em um volume de
supone atraves da ponderayao de todas as amostras disponiveis na qual os pesos
10
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
Agradefo e dedico esle trahalflo ci
minha mae Aflete lufck~ que sempre me
incenlivoll a eSllldar pois sem 0 sell apoio ell
lIao feria cOllseguido
Agrade~o ci Proj Jocelyn de Souza
pelo sell apoio e talento e pfillcipalmente POf
selWIt((professora complela
Agradeo ci meu marido RellalO T
Lima pOl estar semple prescllle 110S
momentos dificeis pdos quais ell passei
Valeli Jurek
SUMARIO
I INTROOuCAo 05
2 DESCRICAo GERAL OA AREA bull 06
21 Localizacao 06
22 Importancia do Canal da Galheta para 0 Estado do Parana
23 Hist6rico
08
08
3 MODELO NUMERICO 00 TERRENO 09
31 Defini9ao e Usa 09
32 Fases da Modelagem Numerica do Terreno 09
33 Tipos de Grades o
331 Grade Regular
3311 Interpoladores
332 Malhas Triangulares
333 Compara93o entre Representavoes de MNT
34 PonIes Batimetricos
35 Sistema de Processarnento de Informa90es Georreferenciadas
0
10
0
l2
13
14
15
4 MATERIAlS E METOOOS 16
41 Materiais 16
42 Atividadcs de Geoprocessamento 16
43 Atividades de Escritorio 17
5 RESULTAOOS E OISCUSSOES 18
6 PRlNCIPAIS CONCLUSOES 23
7 REFERENClAS BIBLIOGRAFICAS 24
I INTRODVIAO
A presente Monografia apresenta como tema a eJaborayao do rcleva submarino
do Canal do Gohera situado no litoral paranaense e de grande importancia economica
para 0 Estado do Parana atraves de Modelagem Nurnerica
Como suporte a gerayao e representacao dos resultados fez-se usa de tt~cnicas de
Geoprocessamento que deram a presente Monografia urn metoda em Geografia
chamado de Metoda Matematico ja que usou-se a area do conhecimento que utiliza
tccnicas matematicas e computacionais para 0 tratamento da informacao geognifica
Para chegar ao objetivo tevc-se como objetivos especificos
bull Revisao Bibliognifica sabre modelagem numerica do terreno
bull Digitaiizay3o dos pontos batimetricos representativDs do releva submarino do canal
da Galheta
bull GeraY30 de grades utilizando-se de interpoladores diferenciados
bull GeraY3o dos produtos de MNT como relevo sombreado
bull Gera9ao do relevo submarino em composiyuo a imagem de satelite
A presente pesquisa esta dividida em capitulos onde uma descriY30 geml da area
e mostrada no capitulo 2 Embasamento te6ricos sobre modelagem numerica batirnetria
e funcionamento do software utilizado no capitulo 3 Materiais e M6todos no Capitulo
4 e linalmente os resultados e discussoes no capitulo 5 e conclusao no 6
2 DESCRIltAO GERAL DA AREA
21 LOCALlZAltAO
A area de estudo e denominada Callal da Gohela localiza-se na America do
SuI oa regiao Sui do Brasil no litoral do Estado do Parana situ ado entre as seguintes
coordenadas planas e geognificas dalum SAD 69 as quais sao mostradas na Tabela I e
na Figura I
TABELA 1 COORDENAOAS PLANAS E GEOGRAilCAS DOS PONTOS
EXTREMOS 00 CANAL DA GALHETA - SA069
Coordenadas Planas
Este 719000 m 780000 m
Norte 7162000m 7199000 m
Coordenadas Geograficas
Latitude 25deg 28 00 S 25deg 3400 S
Longitude 48deg 3000 W 48deg 2000 W
22 IMIORTANCIA DO CANAL DA GALHlTA PARA 0 EST ADO DO PARANA
o Callal da Galhea permite acesso a urn dos maiores portos da America
Latina 0 porto de Paranagua No porto de Paranaguil R$351 milh5es de reais foram
investidos desde 1995 Parte deste montante foi direcionado as obras de drenagem do
Callal do Gahea Em funyao da caracteristica estrategica do canal para a economia do
est ado e do pais optou-se pela analise das informaroes contidas nesta regiao revelando
urn produto inovador e nao convencional
23 IfISTORICO DO CANAL DA GALHITA
Desde 0 inicio da navegacao no periodo colonial sempre houve problemas com a
entrada de veleiros na barra da Baia de Paranagua Apenas os navegantcs experientes
dos seculos XVI e XVll e principalmente os piratas do seculo XVUl conseguiam
transpor os trcehos difieeis do canal de acesso No cntanto sempre existia alguem
disposlo a guiar as embarca~oes barra adenlro
o prettico e que conhece os caminhos tortuosos da barra e todas as passagens
para levar com seguran~a os navios ao porto e traze-Ios de volta ao alto mar Era s6 0
navio apilar e 0 pnttieo saia ao mar a qualquer tempo sol ou chuva de dia ou de noite
com 0 mar calmo ou revolto para assumir a roda do leme e 0 comando do navio
evitando escolhos rochosos e bancos de areia do sinuoso canal de sueste
No inicio os pntticos trabalhavam independentemente com suas canoas de
madeira de urn s6 tronco depois associaram-se passando a usatr lanchas possantes 0
canal sueste utilizado a mais de 200 anos apresenta Ilumerosos problemas e perigos
para a navega~ao devido it sua pequena largura entre as ilhas do Mel e das Palm as e em
certos pontos com profundidade de 6 metros Este canal foi abandonado com a abertura
do canal da Galheta em 1979 Anteriormente ao uso do canal da Galheta os pniticos
mantinham nas irnedia~oes do Morro das Conchas urn posta de radio e casa para sua
estadia ou pernoite na ilha quando levavam ou traziam navios de Paranagua
MODELO NUMERlCO DO TERRENO
31 DEFfNl~AO E usa
Segundo manual oil-line do sistema de inforrnavoes geognificas
SPRING - Sistema de Informacoes Georreferenciadas do lNPE urn Modelo Numerico
do Terreno (MNT) pode seT definido como urn modele matematico que reproduz uma
superficie real de uma superficie a partir de algoritmos e de urn conjunto de pontes (x e
y) em um referencial qualqucr com atributos denotados em z que descrcvem a variarao
continua da superficie ou seja 0 terreno de forma tridimensional
Entre os u50s de modelos numericos de terreno podemos citar
varias areas beneficiadas
bull Engenharia Civil com projetos de estradas barragens aterros
sanitarios tacilitando assirn sua implementacao~
bull Geomorfologia na exposiyao do relevo para apoio e analise
bull Cartografia com geraQao de mapas de declividade com a
representayao do relevo de maior e menor altitude facilitando assirn a
orientaQao
bull Na Geografia que qualificada a elaborar a modelagem numerica
atraves de tecnicas de Geoprocessamento podent alem de analisar
urna area de importfincia estadual podera tambcm atender todas as
areas anteriorrnente citadas
32 FASES DA MODELAGEM NUMERICA DO TERRENO
De acordo com CAMARA (2000 pag2S) ullla das forlnas de obter
dados relativos a urna grandeza que varia continuamente no espayo e atraves de seleyao
de pontos nos quais e feila a amostragem Dutra forma de aquisiyao de dados e atraves
de digitalizaQao de isolinhas a partir de mapas existentes Isolinhas sao curvas definidas
com uma serie de coordenadas x e y rotuladas a uma grandeza z No caso da presente
Pesquisa as amostras foram de pontos colados onde cada ponto apresentava sua
posi~ao x y no espa~o e a COla batimetrica Z
Apos esta fase segundo 0 autor deve haver a gerayao das grades que
podem ser triangulares ou regulares Estas grades sao resultados da interpola~ao de
val ores de z dos valores amostrados
Interpolar de acordo com 0 Dicionario Aurelio refere-se a inserir
introduzir Assim no caso da modclagem refere-se a inseryao de valores atraves de
algoritmos matemalicos que pennitem ao analista aproximar os seus dados 0 mais
proximo possivel da realidade lerrestre
33 TlPOS DE GRADES
331 Grade Regular
De acordo com manual Camara el al (2000 pag 26) a grade regular e
uma representayaO matricial onde cada elemento da matriz esta associado a urn valor
numerico con forme mostra Figura 2
Para a gerayao da grade lorna-se necessario estimar atraves de
interpol adores matematicos os valores para as celulas que nao possuem medidas de
elevayao considerando-se a vizinhanya de medidas de e1evayao conhecidas
Os procedimentos de interpolayao para gerayao de grades regulares a
partir de amostras variam de acordo com a grandeza medida No caso de altirnetria e
comum 0 usa de funyoes como valor do vizinho mais proximo media ponderada por
quadrante media ponderada por cola por quadrante Este ultimo e indicado para
isolinhas Os anteriores para pontos amostrados Maiores detalhes sabre 0 procedimento
matematico envolvido pode ser encontrado em Camara et al (2000)
3311 InterpoJadores
De acordo com Silva (1999 pag 175177) Krigagem e urn procedimento
geoestatistico Foi detinido como uma estimativa de um atributo em um volume de
supone atraves da ponderayao de todas as amostras disponiveis na qual os pesos
10
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
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35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
SUMARIO
I INTROOuCAo 05
2 DESCRICAo GERAL OA AREA bull 06
21 Localizacao 06
22 Importancia do Canal da Galheta para 0 Estado do Parana
23 Hist6rico
08
08
3 MODELO NUMERICO 00 TERRENO 09
31 Defini9ao e Usa 09
32 Fases da Modelagem Numerica do Terreno 09
33 Tipos de Grades o
331 Grade Regular
3311 Interpoladores
332 Malhas Triangulares
333 Compara93o entre Representavoes de MNT
34 PonIes Batimetricos
35 Sistema de Processarnento de Informa90es Georreferenciadas
0
10
0
l2
13
14
15
4 MATERIAlS E METOOOS 16
41 Materiais 16
42 Atividadcs de Geoprocessamento 16
43 Atividades de Escritorio 17
5 RESULTAOOS E OISCUSSOES 18
6 PRlNCIPAIS CONCLUSOES 23
7 REFERENClAS BIBLIOGRAFICAS 24
I INTRODVIAO
A presente Monografia apresenta como tema a eJaborayao do rcleva submarino
do Canal do Gohera situado no litoral paranaense e de grande importancia economica
para 0 Estado do Parana atraves de Modelagem Nurnerica
Como suporte a gerayao e representacao dos resultados fez-se usa de tt~cnicas de
Geoprocessamento que deram a presente Monografia urn metoda em Geografia
chamado de Metoda Matematico ja que usou-se a area do conhecimento que utiliza
tccnicas matematicas e computacionais para 0 tratamento da informacao geognifica
Para chegar ao objetivo tevc-se como objetivos especificos
bull Revisao Bibliognifica sabre modelagem numerica do terreno
bull Digitaiizay3o dos pontos batimetricos representativDs do releva submarino do canal
da Galheta
bull GeraY30 de grades utilizando-se de interpoladores diferenciados
bull GeraY3o dos produtos de MNT como relevo sombreado
bull Gera9ao do relevo submarino em composiyuo a imagem de satelite
A presente pesquisa esta dividida em capitulos onde uma descriY30 geml da area
e mostrada no capitulo 2 Embasamento te6ricos sobre modelagem numerica batirnetria
e funcionamento do software utilizado no capitulo 3 Materiais e M6todos no Capitulo
4 e linalmente os resultados e discussoes no capitulo 5 e conclusao no 6
2 DESCRIltAO GERAL DA AREA
21 LOCALlZAltAO
A area de estudo e denominada Callal da Gohela localiza-se na America do
SuI oa regiao Sui do Brasil no litoral do Estado do Parana situ ado entre as seguintes
coordenadas planas e geognificas dalum SAD 69 as quais sao mostradas na Tabela I e
na Figura I
TABELA 1 COORDENAOAS PLANAS E GEOGRAilCAS DOS PONTOS
EXTREMOS 00 CANAL DA GALHETA - SA069
Coordenadas Planas
Este 719000 m 780000 m
Norte 7162000m 7199000 m
Coordenadas Geograficas
Latitude 25deg 28 00 S 25deg 3400 S
Longitude 48deg 3000 W 48deg 2000 W
22 IMIORTANCIA DO CANAL DA GALHlTA PARA 0 EST ADO DO PARANA
o Callal da Galhea permite acesso a urn dos maiores portos da America
Latina 0 porto de Paranagua No porto de Paranaguil R$351 milh5es de reais foram
investidos desde 1995 Parte deste montante foi direcionado as obras de drenagem do
Callal do Gahea Em funyao da caracteristica estrategica do canal para a economia do
est ado e do pais optou-se pela analise das informaroes contidas nesta regiao revelando
urn produto inovador e nao convencional
23 IfISTORICO DO CANAL DA GALHITA
Desde 0 inicio da navegacao no periodo colonial sempre houve problemas com a
entrada de veleiros na barra da Baia de Paranagua Apenas os navegantcs experientes
dos seculos XVI e XVll e principalmente os piratas do seculo XVUl conseguiam
transpor os trcehos difieeis do canal de acesso No cntanto sempre existia alguem
disposlo a guiar as embarca~oes barra adenlro
o prettico e que conhece os caminhos tortuosos da barra e todas as passagens
para levar com seguran~a os navios ao porto e traze-Ios de volta ao alto mar Era s6 0
navio apilar e 0 pnttieo saia ao mar a qualquer tempo sol ou chuva de dia ou de noite
com 0 mar calmo ou revolto para assumir a roda do leme e 0 comando do navio
evitando escolhos rochosos e bancos de areia do sinuoso canal de sueste
No inicio os pntticos trabalhavam independentemente com suas canoas de
madeira de urn s6 tronco depois associaram-se passando a usatr lanchas possantes 0
canal sueste utilizado a mais de 200 anos apresenta Ilumerosos problemas e perigos
para a navega~ao devido it sua pequena largura entre as ilhas do Mel e das Palm as e em
certos pontos com profundidade de 6 metros Este canal foi abandonado com a abertura
do canal da Galheta em 1979 Anteriormente ao uso do canal da Galheta os pniticos
mantinham nas irnedia~oes do Morro das Conchas urn posta de radio e casa para sua
estadia ou pernoite na ilha quando levavam ou traziam navios de Paranagua
MODELO NUMERlCO DO TERRENO
31 DEFfNl~AO E usa
Segundo manual oil-line do sistema de inforrnavoes geognificas
SPRING - Sistema de Informacoes Georreferenciadas do lNPE urn Modelo Numerico
do Terreno (MNT) pode seT definido como urn modele matematico que reproduz uma
superficie real de uma superficie a partir de algoritmos e de urn conjunto de pontes (x e
y) em um referencial qualqucr com atributos denotados em z que descrcvem a variarao
continua da superficie ou seja 0 terreno de forma tridimensional
Entre os u50s de modelos numericos de terreno podemos citar
varias areas beneficiadas
bull Engenharia Civil com projetos de estradas barragens aterros
sanitarios tacilitando assirn sua implementacao~
bull Geomorfologia na exposiyao do relevo para apoio e analise
bull Cartografia com geraQao de mapas de declividade com a
representayao do relevo de maior e menor altitude facilitando assirn a
orientaQao
bull Na Geografia que qualificada a elaborar a modelagem numerica
atraves de tecnicas de Geoprocessamento podent alem de analisar
urna area de importfincia estadual podera tambcm atender todas as
areas anteriorrnente citadas
32 FASES DA MODELAGEM NUMERICA DO TERRENO
De acordo com CAMARA (2000 pag2S) ullla das forlnas de obter
dados relativos a urna grandeza que varia continuamente no espayo e atraves de seleyao
de pontos nos quais e feila a amostragem Dutra forma de aquisiyao de dados e atraves
de digitalizaQao de isolinhas a partir de mapas existentes Isolinhas sao curvas definidas
com uma serie de coordenadas x e y rotuladas a uma grandeza z No caso da presente
Pesquisa as amostras foram de pontos colados onde cada ponto apresentava sua
posi~ao x y no espa~o e a COla batimetrica Z
Apos esta fase segundo 0 autor deve haver a gerayao das grades que
podem ser triangulares ou regulares Estas grades sao resultados da interpola~ao de
val ores de z dos valores amostrados
Interpolar de acordo com 0 Dicionario Aurelio refere-se a inserir
introduzir Assim no caso da modclagem refere-se a inseryao de valores atraves de
algoritmos matemalicos que pennitem ao analista aproximar os seus dados 0 mais
proximo possivel da realidade lerrestre
33 TlPOS DE GRADES
331 Grade Regular
De acordo com manual Camara el al (2000 pag 26) a grade regular e
uma representayaO matricial onde cada elemento da matriz esta associado a urn valor
numerico con forme mostra Figura 2
Para a gerayao da grade lorna-se necessario estimar atraves de
interpol adores matematicos os valores para as celulas que nao possuem medidas de
elevayao considerando-se a vizinhanya de medidas de e1evayao conhecidas
Os procedimentos de interpolayao para gerayao de grades regulares a
partir de amostras variam de acordo com a grandeza medida No caso de altirnetria e
comum 0 usa de funyoes como valor do vizinho mais proximo media ponderada por
quadrante media ponderada por cola por quadrante Este ultimo e indicado para
isolinhas Os anteriores para pontos amostrados Maiores detalhes sabre 0 procedimento
matematico envolvido pode ser encontrado em Camara et al (2000)
3311 InterpoJadores
De acordo com Silva (1999 pag 175177) Krigagem e urn procedimento
geoestatistico Foi detinido como uma estimativa de um atributo em um volume de
supone atraves da ponderayao de todas as amostras disponiveis na qual os pesos
10
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
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5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
I INTRODVIAO
A presente Monografia apresenta como tema a eJaborayao do rcleva submarino
do Canal do Gohera situado no litoral paranaense e de grande importancia economica
para 0 Estado do Parana atraves de Modelagem Nurnerica
Como suporte a gerayao e representacao dos resultados fez-se usa de tt~cnicas de
Geoprocessamento que deram a presente Monografia urn metoda em Geografia
chamado de Metoda Matematico ja que usou-se a area do conhecimento que utiliza
tccnicas matematicas e computacionais para 0 tratamento da informacao geognifica
Para chegar ao objetivo tevc-se como objetivos especificos
bull Revisao Bibliognifica sabre modelagem numerica do terreno
bull Digitaiizay3o dos pontos batimetricos representativDs do releva submarino do canal
da Galheta
bull GeraY30 de grades utilizando-se de interpoladores diferenciados
bull GeraY3o dos produtos de MNT como relevo sombreado
bull Gera9ao do relevo submarino em composiyuo a imagem de satelite
A presente pesquisa esta dividida em capitulos onde uma descriY30 geml da area
e mostrada no capitulo 2 Embasamento te6ricos sobre modelagem numerica batirnetria
e funcionamento do software utilizado no capitulo 3 Materiais e M6todos no Capitulo
4 e linalmente os resultados e discussoes no capitulo 5 e conclusao no 6
2 DESCRIltAO GERAL DA AREA
21 LOCALlZAltAO
A area de estudo e denominada Callal da Gohela localiza-se na America do
SuI oa regiao Sui do Brasil no litoral do Estado do Parana situ ado entre as seguintes
coordenadas planas e geognificas dalum SAD 69 as quais sao mostradas na Tabela I e
na Figura I
TABELA 1 COORDENAOAS PLANAS E GEOGRAilCAS DOS PONTOS
EXTREMOS 00 CANAL DA GALHETA - SA069
Coordenadas Planas
Este 719000 m 780000 m
Norte 7162000m 7199000 m
Coordenadas Geograficas
Latitude 25deg 28 00 S 25deg 3400 S
Longitude 48deg 3000 W 48deg 2000 W
22 IMIORTANCIA DO CANAL DA GALHlTA PARA 0 EST ADO DO PARANA
o Callal da Galhea permite acesso a urn dos maiores portos da America
Latina 0 porto de Paranagua No porto de Paranaguil R$351 milh5es de reais foram
investidos desde 1995 Parte deste montante foi direcionado as obras de drenagem do
Callal do Gahea Em funyao da caracteristica estrategica do canal para a economia do
est ado e do pais optou-se pela analise das informaroes contidas nesta regiao revelando
urn produto inovador e nao convencional
23 IfISTORICO DO CANAL DA GALHITA
Desde 0 inicio da navegacao no periodo colonial sempre houve problemas com a
entrada de veleiros na barra da Baia de Paranagua Apenas os navegantcs experientes
dos seculos XVI e XVll e principalmente os piratas do seculo XVUl conseguiam
transpor os trcehos difieeis do canal de acesso No cntanto sempre existia alguem
disposlo a guiar as embarca~oes barra adenlro
o prettico e que conhece os caminhos tortuosos da barra e todas as passagens
para levar com seguran~a os navios ao porto e traze-Ios de volta ao alto mar Era s6 0
navio apilar e 0 pnttieo saia ao mar a qualquer tempo sol ou chuva de dia ou de noite
com 0 mar calmo ou revolto para assumir a roda do leme e 0 comando do navio
evitando escolhos rochosos e bancos de areia do sinuoso canal de sueste
No inicio os pntticos trabalhavam independentemente com suas canoas de
madeira de urn s6 tronco depois associaram-se passando a usatr lanchas possantes 0
canal sueste utilizado a mais de 200 anos apresenta Ilumerosos problemas e perigos
para a navega~ao devido it sua pequena largura entre as ilhas do Mel e das Palm as e em
certos pontos com profundidade de 6 metros Este canal foi abandonado com a abertura
do canal da Galheta em 1979 Anteriormente ao uso do canal da Galheta os pniticos
mantinham nas irnedia~oes do Morro das Conchas urn posta de radio e casa para sua
estadia ou pernoite na ilha quando levavam ou traziam navios de Paranagua
MODELO NUMERlCO DO TERRENO
31 DEFfNl~AO E usa
Segundo manual oil-line do sistema de inforrnavoes geognificas
SPRING - Sistema de Informacoes Georreferenciadas do lNPE urn Modelo Numerico
do Terreno (MNT) pode seT definido como urn modele matematico que reproduz uma
superficie real de uma superficie a partir de algoritmos e de urn conjunto de pontes (x e
y) em um referencial qualqucr com atributos denotados em z que descrcvem a variarao
continua da superficie ou seja 0 terreno de forma tridimensional
Entre os u50s de modelos numericos de terreno podemos citar
varias areas beneficiadas
bull Engenharia Civil com projetos de estradas barragens aterros
sanitarios tacilitando assirn sua implementacao~
bull Geomorfologia na exposiyao do relevo para apoio e analise
bull Cartografia com geraQao de mapas de declividade com a
representayao do relevo de maior e menor altitude facilitando assirn a
orientaQao
bull Na Geografia que qualificada a elaborar a modelagem numerica
atraves de tecnicas de Geoprocessamento podent alem de analisar
urna area de importfincia estadual podera tambcm atender todas as
areas anteriorrnente citadas
32 FASES DA MODELAGEM NUMERICA DO TERRENO
De acordo com CAMARA (2000 pag2S) ullla das forlnas de obter
dados relativos a urna grandeza que varia continuamente no espayo e atraves de seleyao
de pontos nos quais e feila a amostragem Dutra forma de aquisiyao de dados e atraves
de digitalizaQao de isolinhas a partir de mapas existentes Isolinhas sao curvas definidas
com uma serie de coordenadas x e y rotuladas a uma grandeza z No caso da presente
Pesquisa as amostras foram de pontos colados onde cada ponto apresentava sua
posi~ao x y no espa~o e a COla batimetrica Z
Apos esta fase segundo 0 autor deve haver a gerayao das grades que
podem ser triangulares ou regulares Estas grades sao resultados da interpola~ao de
val ores de z dos valores amostrados
Interpolar de acordo com 0 Dicionario Aurelio refere-se a inserir
introduzir Assim no caso da modclagem refere-se a inseryao de valores atraves de
algoritmos matemalicos que pennitem ao analista aproximar os seus dados 0 mais
proximo possivel da realidade lerrestre
33 TlPOS DE GRADES
331 Grade Regular
De acordo com manual Camara el al (2000 pag 26) a grade regular e
uma representayaO matricial onde cada elemento da matriz esta associado a urn valor
numerico con forme mostra Figura 2
Para a gerayao da grade lorna-se necessario estimar atraves de
interpol adores matematicos os valores para as celulas que nao possuem medidas de
elevayao considerando-se a vizinhanya de medidas de e1evayao conhecidas
Os procedimentos de interpolayao para gerayao de grades regulares a
partir de amostras variam de acordo com a grandeza medida No caso de altirnetria e
comum 0 usa de funyoes como valor do vizinho mais proximo media ponderada por
quadrante media ponderada por cola por quadrante Este ultimo e indicado para
isolinhas Os anteriores para pontos amostrados Maiores detalhes sabre 0 procedimento
matematico envolvido pode ser encontrado em Camara et al (2000)
3311 InterpoJadores
De acordo com Silva (1999 pag 175177) Krigagem e urn procedimento
geoestatistico Foi detinido como uma estimativa de um atributo em um volume de
supone atraves da ponderayao de todas as amostras disponiveis na qual os pesos
10
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
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6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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2 DESCRIltAO GERAL DA AREA
21 LOCALlZAltAO
A area de estudo e denominada Callal da Gohela localiza-se na America do
SuI oa regiao Sui do Brasil no litoral do Estado do Parana situ ado entre as seguintes
coordenadas planas e geognificas dalum SAD 69 as quais sao mostradas na Tabela I e
na Figura I
TABELA 1 COORDENAOAS PLANAS E GEOGRAilCAS DOS PONTOS
EXTREMOS 00 CANAL DA GALHETA - SA069
Coordenadas Planas
Este 719000 m 780000 m
Norte 7162000m 7199000 m
Coordenadas Geograficas
Latitude 25deg 28 00 S 25deg 3400 S
Longitude 48deg 3000 W 48deg 2000 W
22 IMIORTANCIA DO CANAL DA GALHlTA PARA 0 EST ADO DO PARANA
o Callal da Galhea permite acesso a urn dos maiores portos da America
Latina 0 porto de Paranagua No porto de Paranaguil R$351 milh5es de reais foram
investidos desde 1995 Parte deste montante foi direcionado as obras de drenagem do
Callal do Gahea Em funyao da caracteristica estrategica do canal para a economia do
est ado e do pais optou-se pela analise das informaroes contidas nesta regiao revelando
urn produto inovador e nao convencional
23 IfISTORICO DO CANAL DA GALHITA
Desde 0 inicio da navegacao no periodo colonial sempre houve problemas com a
entrada de veleiros na barra da Baia de Paranagua Apenas os navegantcs experientes
dos seculos XVI e XVll e principalmente os piratas do seculo XVUl conseguiam
transpor os trcehos difieeis do canal de acesso No cntanto sempre existia alguem
disposlo a guiar as embarca~oes barra adenlro
o prettico e que conhece os caminhos tortuosos da barra e todas as passagens
para levar com seguran~a os navios ao porto e traze-Ios de volta ao alto mar Era s6 0
navio apilar e 0 pnttieo saia ao mar a qualquer tempo sol ou chuva de dia ou de noite
com 0 mar calmo ou revolto para assumir a roda do leme e 0 comando do navio
evitando escolhos rochosos e bancos de areia do sinuoso canal de sueste
No inicio os pntticos trabalhavam independentemente com suas canoas de
madeira de urn s6 tronco depois associaram-se passando a usatr lanchas possantes 0
canal sueste utilizado a mais de 200 anos apresenta Ilumerosos problemas e perigos
para a navega~ao devido it sua pequena largura entre as ilhas do Mel e das Palm as e em
certos pontos com profundidade de 6 metros Este canal foi abandonado com a abertura
do canal da Galheta em 1979 Anteriormente ao uso do canal da Galheta os pniticos
mantinham nas irnedia~oes do Morro das Conchas urn posta de radio e casa para sua
estadia ou pernoite na ilha quando levavam ou traziam navios de Paranagua
MODELO NUMERlCO DO TERRENO
31 DEFfNl~AO E usa
Segundo manual oil-line do sistema de inforrnavoes geognificas
SPRING - Sistema de Informacoes Georreferenciadas do lNPE urn Modelo Numerico
do Terreno (MNT) pode seT definido como urn modele matematico que reproduz uma
superficie real de uma superficie a partir de algoritmos e de urn conjunto de pontes (x e
y) em um referencial qualqucr com atributos denotados em z que descrcvem a variarao
continua da superficie ou seja 0 terreno de forma tridimensional
Entre os u50s de modelos numericos de terreno podemos citar
varias areas beneficiadas
bull Engenharia Civil com projetos de estradas barragens aterros
sanitarios tacilitando assirn sua implementacao~
bull Geomorfologia na exposiyao do relevo para apoio e analise
bull Cartografia com geraQao de mapas de declividade com a
representayao do relevo de maior e menor altitude facilitando assirn a
orientaQao
bull Na Geografia que qualificada a elaborar a modelagem numerica
atraves de tecnicas de Geoprocessamento podent alem de analisar
urna area de importfincia estadual podera tambcm atender todas as
areas anteriorrnente citadas
32 FASES DA MODELAGEM NUMERICA DO TERRENO
De acordo com CAMARA (2000 pag2S) ullla das forlnas de obter
dados relativos a urna grandeza que varia continuamente no espayo e atraves de seleyao
de pontos nos quais e feila a amostragem Dutra forma de aquisiyao de dados e atraves
de digitalizaQao de isolinhas a partir de mapas existentes Isolinhas sao curvas definidas
com uma serie de coordenadas x e y rotuladas a uma grandeza z No caso da presente
Pesquisa as amostras foram de pontos colados onde cada ponto apresentava sua
posi~ao x y no espa~o e a COla batimetrica Z
Apos esta fase segundo 0 autor deve haver a gerayao das grades que
podem ser triangulares ou regulares Estas grades sao resultados da interpola~ao de
val ores de z dos valores amostrados
Interpolar de acordo com 0 Dicionario Aurelio refere-se a inserir
introduzir Assim no caso da modclagem refere-se a inseryao de valores atraves de
algoritmos matemalicos que pennitem ao analista aproximar os seus dados 0 mais
proximo possivel da realidade lerrestre
33 TlPOS DE GRADES
331 Grade Regular
De acordo com manual Camara el al (2000 pag 26) a grade regular e
uma representayaO matricial onde cada elemento da matriz esta associado a urn valor
numerico con forme mostra Figura 2
Para a gerayao da grade lorna-se necessario estimar atraves de
interpol adores matematicos os valores para as celulas que nao possuem medidas de
elevayao considerando-se a vizinhanya de medidas de e1evayao conhecidas
Os procedimentos de interpolayao para gerayao de grades regulares a
partir de amostras variam de acordo com a grandeza medida No caso de altirnetria e
comum 0 usa de funyoes como valor do vizinho mais proximo media ponderada por
quadrante media ponderada por cola por quadrante Este ultimo e indicado para
isolinhas Os anteriores para pontos amostrados Maiores detalhes sabre 0 procedimento
matematico envolvido pode ser encontrado em Camara et al (2000)
3311 InterpoJadores
De acordo com Silva (1999 pag 175177) Krigagem e urn procedimento
geoestatistico Foi detinido como uma estimativa de um atributo em um volume de
supone atraves da ponderayao de todas as amostras disponiveis na qual os pesos
10
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
22 IMIORTANCIA DO CANAL DA GALHlTA PARA 0 EST ADO DO PARANA
o Callal da Galhea permite acesso a urn dos maiores portos da America
Latina 0 porto de Paranagua No porto de Paranaguil R$351 milh5es de reais foram
investidos desde 1995 Parte deste montante foi direcionado as obras de drenagem do
Callal do Gahea Em funyao da caracteristica estrategica do canal para a economia do
est ado e do pais optou-se pela analise das informaroes contidas nesta regiao revelando
urn produto inovador e nao convencional
23 IfISTORICO DO CANAL DA GALHITA
Desde 0 inicio da navegacao no periodo colonial sempre houve problemas com a
entrada de veleiros na barra da Baia de Paranagua Apenas os navegantcs experientes
dos seculos XVI e XVll e principalmente os piratas do seculo XVUl conseguiam
transpor os trcehos difieeis do canal de acesso No cntanto sempre existia alguem
disposlo a guiar as embarca~oes barra adenlro
o prettico e que conhece os caminhos tortuosos da barra e todas as passagens
para levar com seguran~a os navios ao porto e traze-Ios de volta ao alto mar Era s6 0
navio apilar e 0 pnttieo saia ao mar a qualquer tempo sol ou chuva de dia ou de noite
com 0 mar calmo ou revolto para assumir a roda do leme e 0 comando do navio
evitando escolhos rochosos e bancos de areia do sinuoso canal de sueste
No inicio os pntticos trabalhavam independentemente com suas canoas de
madeira de urn s6 tronco depois associaram-se passando a usatr lanchas possantes 0
canal sueste utilizado a mais de 200 anos apresenta Ilumerosos problemas e perigos
para a navega~ao devido it sua pequena largura entre as ilhas do Mel e das Palm as e em
certos pontos com profundidade de 6 metros Este canal foi abandonado com a abertura
do canal da Galheta em 1979 Anteriormente ao uso do canal da Galheta os pniticos
mantinham nas irnedia~oes do Morro das Conchas urn posta de radio e casa para sua
estadia ou pernoite na ilha quando levavam ou traziam navios de Paranagua
MODELO NUMERlCO DO TERRENO
31 DEFfNl~AO E usa
Segundo manual oil-line do sistema de inforrnavoes geognificas
SPRING - Sistema de Informacoes Georreferenciadas do lNPE urn Modelo Numerico
do Terreno (MNT) pode seT definido como urn modele matematico que reproduz uma
superficie real de uma superficie a partir de algoritmos e de urn conjunto de pontes (x e
y) em um referencial qualqucr com atributos denotados em z que descrcvem a variarao
continua da superficie ou seja 0 terreno de forma tridimensional
Entre os u50s de modelos numericos de terreno podemos citar
varias areas beneficiadas
bull Engenharia Civil com projetos de estradas barragens aterros
sanitarios tacilitando assirn sua implementacao~
bull Geomorfologia na exposiyao do relevo para apoio e analise
bull Cartografia com geraQao de mapas de declividade com a
representayao do relevo de maior e menor altitude facilitando assirn a
orientaQao
bull Na Geografia que qualificada a elaborar a modelagem numerica
atraves de tecnicas de Geoprocessamento podent alem de analisar
urna area de importfincia estadual podera tambcm atender todas as
areas anteriorrnente citadas
32 FASES DA MODELAGEM NUMERICA DO TERRENO
De acordo com CAMARA (2000 pag2S) ullla das forlnas de obter
dados relativos a urna grandeza que varia continuamente no espayo e atraves de seleyao
de pontos nos quais e feila a amostragem Dutra forma de aquisiyao de dados e atraves
de digitalizaQao de isolinhas a partir de mapas existentes Isolinhas sao curvas definidas
com uma serie de coordenadas x e y rotuladas a uma grandeza z No caso da presente
Pesquisa as amostras foram de pontos colados onde cada ponto apresentava sua
posi~ao x y no espa~o e a COla batimetrica Z
Apos esta fase segundo 0 autor deve haver a gerayao das grades que
podem ser triangulares ou regulares Estas grades sao resultados da interpola~ao de
val ores de z dos valores amostrados
Interpolar de acordo com 0 Dicionario Aurelio refere-se a inserir
introduzir Assim no caso da modclagem refere-se a inseryao de valores atraves de
algoritmos matemalicos que pennitem ao analista aproximar os seus dados 0 mais
proximo possivel da realidade lerrestre
33 TlPOS DE GRADES
331 Grade Regular
De acordo com manual Camara el al (2000 pag 26) a grade regular e
uma representayaO matricial onde cada elemento da matriz esta associado a urn valor
numerico con forme mostra Figura 2
Para a gerayao da grade lorna-se necessario estimar atraves de
interpol adores matematicos os valores para as celulas que nao possuem medidas de
elevayao considerando-se a vizinhanya de medidas de e1evayao conhecidas
Os procedimentos de interpolayao para gerayao de grades regulares a
partir de amostras variam de acordo com a grandeza medida No caso de altirnetria e
comum 0 usa de funyoes como valor do vizinho mais proximo media ponderada por
quadrante media ponderada por cola por quadrante Este ultimo e indicado para
isolinhas Os anteriores para pontos amostrados Maiores detalhes sabre 0 procedimento
matematico envolvido pode ser encontrado em Camara et al (2000)
3311 InterpoJadores
De acordo com Silva (1999 pag 175177) Krigagem e urn procedimento
geoestatistico Foi detinido como uma estimativa de um atributo em um volume de
supone atraves da ponderayao de todas as amostras disponiveis na qual os pesos
10
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
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5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
MODELO NUMERlCO DO TERRENO
31 DEFfNl~AO E usa
Segundo manual oil-line do sistema de inforrnavoes geognificas
SPRING - Sistema de Informacoes Georreferenciadas do lNPE urn Modelo Numerico
do Terreno (MNT) pode seT definido como urn modele matematico que reproduz uma
superficie real de uma superficie a partir de algoritmos e de urn conjunto de pontes (x e
y) em um referencial qualqucr com atributos denotados em z que descrcvem a variarao
continua da superficie ou seja 0 terreno de forma tridimensional
Entre os u50s de modelos numericos de terreno podemos citar
varias areas beneficiadas
bull Engenharia Civil com projetos de estradas barragens aterros
sanitarios tacilitando assirn sua implementacao~
bull Geomorfologia na exposiyao do relevo para apoio e analise
bull Cartografia com geraQao de mapas de declividade com a
representayao do relevo de maior e menor altitude facilitando assirn a
orientaQao
bull Na Geografia que qualificada a elaborar a modelagem numerica
atraves de tecnicas de Geoprocessamento podent alem de analisar
urna area de importfincia estadual podera tambcm atender todas as
areas anteriorrnente citadas
32 FASES DA MODELAGEM NUMERICA DO TERRENO
De acordo com CAMARA (2000 pag2S) ullla das forlnas de obter
dados relativos a urna grandeza que varia continuamente no espayo e atraves de seleyao
de pontos nos quais e feila a amostragem Dutra forma de aquisiyao de dados e atraves
de digitalizaQao de isolinhas a partir de mapas existentes Isolinhas sao curvas definidas
com uma serie de coordenadas x e y rotuladas a uma grandeza z No caso da presente
Pesquisa as amostras foram de pontos colados onde cada ponto apresentava sua
posi~ao x y no espa~o e a COla batimetrica Z
Apos esta fase segundo 0 autor deve haver a gerayao das grades que
podem ser triangulares ou regulares Estas grades sao resultados da interpola~ao de
val ores de z dos valores amostrados
Interpolar de acordo com 0 Dicionario Aurelio refere-se a inserir
introduzir Assim no caso da modclagem refere-se a inseryao de valores atraves de
algoritmos matemalicos que pennitem ao analista aproximar os seus dados 0 mais
proximo possivel da realidade lerrestre
33 TlPOS DE GRADES
331 Grade Regular
De acordo com manual Camara el al (2000 pag 26) a grade regular e
uma representayaO matricial onde cada elemento da matriz esta associado a urn valor
numerico con forme mostra Figura 2
Para a gerayao da grade lorna-se necessario estimar atraves de
interpol adores matematicos os valores para as celulas que nao possuem medidas de
elevayao considerando-se a vizinhanya de medidas de e1evayao conhecidas
Os procedimentos de interpolayao para gerayao de grades regulares a
partir de amostras variam de acordo com a grandeza medida No caso de altirnetria e
comum 0 usa de funyoes como valor do vizinho mais proximo media ponderada por
quadrante media ponderada por cola por quadrante Este ultimo e indicado para
isolinhas Os anteriores para pontos amostrados Maiores detalhes sabre 0 procedimento
matematico envolvido pode ser encontrado em Camara et al (2000)
3311 InterpoJadores
De acordo com Silva (1999 pag 175177) Krigagem e urn procedimento
geoestatistico Foi detinido como uma estimativa de um atributo em um volume de
supone atraves da ponderayao de todas as amostras disponiveis na qual os pesos
10
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
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6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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Pesquisa as amostras foram de pontos colados onde cada ponto apresentava sua
posi~ao x y no espa~o e a COla batimetrica Z
Apos esta fase segundo 0 autor deve haver a gerayao das grades que
podem ser triangulares ou regulares Estas grades sao resultados da interpola~ao de
val ores de z dos valores amostrados
Interpolar de acordo com 0 Dicionario Aurelio refere-se a inserir
introduzir Assim no caso da modclagem refere-se a inseryao de valores atraves de
algoritmos matemalicos que pennitem ao analista aproximar os seus dados 0 mais
proximo possivel da realidade lerrestre
33 TlPOS DE GRADES
331 Grade Regular
De acordo com manual Camara el al (2000 pag 26) a grade regular e
uma representayaO matricial onde cada elemento da matriz esta associado a urn valor
numerico con forme mostra Figura 2
Para a gerayao da grade lorna-se necessario estimar atraves de
interpol adores matematicos os valores para as celulas que nao possuem medidas de
elevayao considerando-se a vizinhanya de medidas de e1evayao conhecidas
Os procedimentos de interpolayao para gerayao de grades regulares a
partir de amostras variam de acordo com a grandeza medida No caso de altirnetria e
comum 0 usa de funyoes como valor do vizinho mais proximo media ponderada por
quadrante media ponderada por cola por quadrante Este ultimo e indicado para
isolinhas Os anteriores para pontos amostrados Maiores detalhes sabre 0 procedimento
matematico envolvido pode ser encontrado em Camara et al (2000)
3311 InterpoJadores
De acordo com Silva (1999 pag 175177) Krigagem e urn procedimento
geoestatistico Foi detinido como uma estimativa de um atributo em um volume de
supone atraves da ponderayao de todas as amostras disponiveis na qual os pesos
10
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
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34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
ponderadores sao obtidos com a restricao de que seu somatorio seja igual a I e a
variancia da estimativa seja minima
Existem diferentes tipos de krigagem podendo dar impressao de
complexidade Em verdade todas sao tecnicas de regressao que difcrem apenas nos tipos
pcculiares de fun~5es obtidas a partir dos dados que estao sendo combinados para
obten~ao da estimativa
o triangulo de Dclaunay e um metodo de interpola~ao exata mllito
eficiente para expressar re1evos acentuados e baseia-se em um algoritrno que cria
lriangulos atraves da liga~ao dos pontos Cada triangul0 define urn plano e 0 valor do
atributo de determinado ponto no interior do trianglilo e obtido a partir de simples
calculo
Z=a+bx+cy
Segundo Camara el at (20aO) 0 interpolador Media Ponderada por
Quadrante calcula a media ponderada utilizando a fumao de interpola~iio anterior Econsiderada urna amostra por quadrante (total de 4 amostras) e 0 numero de pontos
amostrados e igual para cada urn dos quadrantes Sugere-se a utilizay30 deste
interpolador quando as amostras sao todas do tipo ponto
II
FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
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35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
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Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
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5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
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6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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FIGURA 2 - GRADE REGULAR OU RET ANGULAR
Fontehttpwwwdpiinpebrlspringportugueslmaterialhtml
No sistema SPRfNG a blfade regular e dis posta como uma malha de pontas
geometricamcnte distribuidos e na forma de uma imagem em niveis de cinza contcndo
os valores de z fatiados em numeros reais
332 Malhas Triangulares
A malha triangular au TIN e uma estrutufa do tipo velorial com tapologia
do tipo no-areo e representa uma superficie at raves de urn conjunto de faces triangulares
interligadas Para cada urn dos tres vertices da face do triangulo sao armazenados as
coordenadas de iocaiiz3t30 (xy) e 0 atributo z com 0 valor de elevacao ou altitude
(Camara el al2000 pag 26)
Quanta mais equilateras forem as faces triangulares maior a exatidao
sera deserita a superficie 0 valor de e1evayenao em qualquer ponto dentro da superficie
pode ser estimado a partir das faces triangulares utilizando-se interpoladores como 0
DELAUNA Y definido anteriormente A Figura 3 mostra uma superficie tridimensional
e a grade triangular correspondente
12
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
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34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
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35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
FIGURA 3 - GRADE TRIANGULAR
Fonte hupllwwwdpiinpebrlspringpoI1uguesmaterialhtml
A pesquisa nao lIS0U a grade triangular e sim a grade regular na segunda fase da
modelagem devido aD tempo de processamento para a gera~ao da TIN ser muito
elevado para a quantidade de dades inseridos justificando desta forma a ausencia de
maiores detalhes sabre 0 assunto
333 Comparayao entre RepresentalYoes de MNT
De acordo com (Camara el 02000 pag 27) as malhas trianbUiares sao
normal mente melhores para representar a varia~ao do terrena pois capturam a
complexidade do rei eve sem a necessidade de grande quanti dade de dades redundantes
As grades regulares tern grande redundancia em terrenos uniformes e dificuldade de
adaptaQuo a rclevos de natureza distinta no mesmo mapa por causa da grade de
amostragem fixa
Para 0 caso de variaveis de geofisica e para operaryoes como visuaJizaryao 3D as
grades regulares sao preferiveis principaimente pela maior facilidade de manuseio
computacional Enfatizando ainda mais a escolha da autora por este tipo de grade Os
modelos numericos de terreno podem ser convertidos para mapas tematicos e para
imagens Em ambos os casos a grandeza numerica e quantizada seja para urn nurnero
pequeno de valores seja para varia~ao associada a imagens
13
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
34 PONTOS BATlMETRJCOS
A batimetria e a ciencia que determina e interpreta as profundidades e a
topografia dos oceanos lagos e rios Em uma carta e em gera 0 conjunto das formas de
representa~ao do releva submerso como curvas batimetricas pontos de profundidade
Para a execwiio de urn levantamento batimetrico hoje em dia e utilizado 0
ecobatimetro que utiliza ondas ultra-sonicas para a detenninacao da profundidade De
acordo com 0 tipo de equipamento podem obter-se mcdidas de profundidade
compreendidas no intervalo de 05 a 120 metros Para 0 posicionamento planimetrico
das coordenadas X e Y utiliza-se 0 sistema de posicionamento global (GPS)
Em urn levantamenlO batimetrico utiliza-se urn barco 0 qual pcrcorre linhas
para leias para a coleta de dados como e mostrado na Figura 4 Apcs a coleta destes
dados e gerada as curvas batimetricas que representarn relevo submerso em urn sofiware
apropriado
FIGURA 4 - LfNHAS DE UM LEVANTAMENTO BATIMETRICO
bullbull--~-----~----~-----~ _ ~_J~-___
bull-bull-------~-~~--=-----==--=--bullbullbullbullbull-bull-bullbullbull-----------_ ---bull~-----~-----~bullbullbull---- bull---------- bull~-~-----bull---~~-----bullbullbull--------------~-------===~=
14
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
35 SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE INFORMACOES
GEORREFERENCIADAS
o SIG (Sistemas de InformaYoes GeogrMicas) escolhido para este Trabalho foi 0
sistema SPRING devido a disponibilidade de ferramentas de modelagem numerica para
a elaboracrao do produto final almejado
Segundo fNPE (2000) 0 SPRING e wn banco de dadas geognifico de 2deg gera9ao
desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE para ambientes
UNIX c Windows com as seguintes caracteristicas
Opera como urn banco de dadas geogrMico sem rronteiras e suporta grande volume
de dadas (scm limita90es de escala proje~ao e fusa) mantendo a identidade dos
objetos geognificos ao longo de todo banco
Administra tanto dades vetoriais como dadas matriciais (raster) c rcaliza a
inlegra930 de dadas de Sensoriamento Remoto
Provem urn arnbiente de trabalho arnigavel e poderoso atraves da combina~ao de
menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente prograrnavel pelo usuario
(LEGAL - Linguagem Espayo-Geognifica baseada em Algebra)
Consegue escalonabilidade completa iSlO e ser capaz de operar com toda sua
funcionalidade em ambientes que variem desde microcornputaciores a estayoes de
trabalho RISC de alto desempenho
Algoritmos inovadores como os utilizados para indexayao espacial segmentayao de
imagens e geracrao de grades triangulares garantem 0 desempenho adequado para as
mais variadas aplica~5es
15
4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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4 MATERIAlS E MltTODOS
41 MATERIAlS
Os malcrias utilizados na pesquisa foram
bull Mesa Digitalizadora AD
Softwre SPRING (versao 36) do INPE
bull Mapa Batimelrico da Regiao Costa Sui da DHN 1976~
bull Imagem de Sat61ite Landsat ETM7+ Bandas 54 e 3 - Orbita IPonto 220178
do INPE (2000)
42 ATIVIDADES DE GEOPROCESSAMENTO
As atividades de Geoprocessamento iniciaram-se com a abcrtura de urn projeto
no SPRING 36 com as coordenadas citadas na sCyaa 21
a plano de informarao criado para a entrada das amostras (I fase da
modclagem) pertencia a uma categoria de modele MNT ja que almejava-se modelar os
dadas batimetricos
Igtosteriormente it criayao iniciou-se 0 processo de digitalizayao dos pontos
batimetricos e curvas de nivel atraves de mesa digitalizadora A digilalizayao manual
consiste na operalYao de identificalY3o de uma isolinha ou ponto com urn valor de cOla
via mesa digitalizadora au cursor diretamente na tela As cot as dos pontos inseridos na
pequisa eram em sua maioria negativas pais referiam-se aos valores de z abaixo da
linha da superficie da agua
Com os dados amostrados efetuou-se 0 processo de intcrpola9ao para a gera9ao
das grades regulares que envolveu 0 usc preliminarmente do interpolador vizinho mais
proximo devido a necessidade de tempo de dura9iio do processo de ser reduzida e para
averiguar possiveis erros durante a rase de inserlYao das cotas Posteriormente usou-se 0
interpolador media ponderada par quadrante resultando numa grade regular com sua
imagem com resolulYao espacial de 10m x 10 m
16
Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
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5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
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6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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Produtos de MNT foram elaborados com a geracao de relevos sombreados
utilizando parametros de iluminacao diversos ate que se chegasse a urn produto rnais
adequado para representar 0 relevo batimctrico sombreado da area de estudo
Tambem produtos de MNT sobrepostos a composiy3o colorida ROB das band as
54 e 3 das imagens citadas foram elaborados para auxiliar a analise
43 ATIVlDADES DE ESCRITORIO
As atividades de escritorio resumiram-se a pesquisa a bibliotecas (UTPUFPR)
digitay3o e edicao dos trabalho
17
5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
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6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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5 RESULTADOS E DISCUSSOES
Para apresenta~ao e discussao da representa~o do releva submarino do canal da
Galheta obtidos com auxiJio de tecnicas de geoprocessamento faz-se necessaria discutir
as fases necessilrias para a elaborayao da mesma citadas nos objetivos especificos da
Monografia
A primeira fase da modelagem numerica citada na obra de Camara el al (2000)
e mostrada na Figura 5
A cit ada figura ilustra tanto os pontcs batimetricos quanta as curvas de nivel das
areas continentais e de ilhas digitalizadas no sistema SPRING
FIGURA 5 - PRIMEIRA FASE DA MODELAGEM
Ressalta-se que devido a presenca de cotas negativas que apcs varias
simulacoes de geracao de grades mostravam urn produto batimetrico model ado distante
do que se esperava fez-se necessario digitalizar amostras de isolinhas corn valor de z =
20 para 0 contorno da superficie continental e das ilhas presentes na area de estudo bern
como algumas isolinhas de 40 e 60 80 e 100 contidas no mapa batimetJico18
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
24
A escolha do interpolador Media Ponderada par Quadrante (23 rase da
modelagem) resultou num produto de grade numerica (Figura 6) Este interpolador
realiza uma media ponderada das cotas dos oito vizinhos mais proximos de cada ponto
usando quadrantes
FIGURA 6 - GRADE REGULAR DAS AMOSTRAS
Como citado no item 331 0 sistema SPRING gera uma imagem da grade
regular em niveis de cinza Analogamente seria uma representayao hipsometrica mas
mlo 0 e devido os valores de niyel de cinza estarem relacionados a colas batimetricas e
numa imagem hipsometrica as altitudes sao referenciadas ao niyel do mar 0 que se tem
sao altitudes inversas e altitudes referenciadas ao niyel do mar 0 que se vI em tons
mais escuros sao as maiores profundidades Em niveis de cinza elaros (tons mais
esbranquicados do que cinza medio quase brancos) sao as altitudes da superficie do
terreno A Figura 7 mostra 0 exposto
19
FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
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6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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FIGURA 7 - IMAGEM DA GRADE REGULAR DA AREA DE ESTUDO
Rcssalta-se tambem na referida figura as formas tortuosas do mangue de
Paranagua as areas mais profunas do canal da Galheta junta mente com as areas mais
elevadas como 0 Morro Bento Alvez
Mesmo 0 produto da 2~ fase jet estar mostrando 0 comportamento do relevD para
as areas continentais e de ilha bem como mostrar 0 comportamento do rei eva
submarino procufou dentro do que a bibliogratia indicava efetuar a 33 fase para a
conrec~ao do releva sombreado e em 3dimensoes
A grade gcrada necessitou ser transformada para 0 formato imagem para que
pudessc produzir 0 felevD sombreado e posteriormente visualizada em 3D como
cobertura dos dades batimetricos
A Figura 8 mostra 0 relevD sombreado em tres dimensoes20
FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
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6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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FIGURA 8 - RELEVO SOMBREADO EM TRES DIMENSOES
Os para metros de iluminayao usados para a geray30 do releva sombreado foram
Azimute = I SO
Elevayao em graus = 45
Exagero de rei eva = 100
Os para metros para visualiza9ao 3D desta imagem sombreada sabre os dadas
batimetricos foram
Azimute = 35
E1eva9ao em graus = 30
Exagero de releva = 14
21
o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
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o mesmo procedimento para visualizacao 3D foi executado com a composicao
da imagem de satelite Onde a mesma foi sobreposta neste caso a informacao
batimetrica usando os seguintes parametros para visualizacao 3D
Azimute = 35~
Elevacao em graus = 30
Exagero de rcleva = 14
A Figura 9 mostra 0 referido resuhado
FIGURA 9 - COMPOSICAO COLORlDA EM 3 DTMENSOES SaBRE OS DADOS
BA TrMETRICOS
22
6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
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DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
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6 PRINCIPAlS CONCLUSOES
A presente pesquisa atingiu seus objctivos ao resgatar bibliografias que deTam
suporte ao tratamentos dos dades digitalizados da area de cSludo Dados estes que
inicialmente eram apenas pontcs e curvas amostradas e posteriormente tornaram-se
grades numericas represenlando valores interpolados do rcleva submarino e que
simultancamente como imagens em tons de cinza podiam mostrar al6m dos dadas
submers~s 13mhem aqueles acima do nivel do mar e ate mesma temas da superficie
Icrrcstre (mangues de Paranaguil)
Parametros de iluminayao sabre estas grades permitiram uma melhor
visuaiiza9ao da area quando as grades numericas sofriam 0 cfcilo da visualiza9ao 3D
que inspiraram a autora ainda a combinar dados orbitais (imagens de sateJite) as
informa~oes de relevo
Comuns sao os trabalhos que tratam de modelagem para a representayao de
dados de relevo acima do mar A presente pesquisa procura moslrar que a modelagem
utilizando algorillllos comuns (vizinho mais proximo cola ponderada por quadrante)
pode tambem representar 0 relevo submarino de urna regiao que tcnha sido mapeada
anteriormcntc c contribuir para os profissionais que tratam da cSlrategia de portos como
tambem aqueles profissionais da Geografia que forem solicitados para trabalhos de
avaliacao de impactos de meio ambiente em area litoraneas Oll portos
23
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
USERS GUIDE Surfer Golden Softwere Inc 1999
Silva Ardemirio de Barros Sistema de Informa~oes Gco-Refcrcnciadlls conceitos c
fundamentos Campinas Editora Unicamp 1999
CAMARA el al Conccitos nlsicos em Geollrocessamento In INPE Local Sao Jose
dos Campos 2000 pags 2-25 it 2-27
FERREIRA Aurelio Buarque de 1-loland3 Dicioniirio da Lingua PortuguesI Rio de
Janeiro Editora Nova Fronteira SA 1993
Almanaque Parami Disponivel em httpwwwalmanagucinlranctparmabrAcesso em 13
abri12002
HTML by Marco Aurelio M Pereira em httpwwwwcbmastcrlalilhadomclcom Acesso em18 novembro 2002
DHN Brasil Costa Sui da Uha do Mel a Paranaguit 1976 Escala aproximada 125000
Esteio Engenharia Aerolevantamentos SA Disponivel em
htlpllwwwcsciocombriservicossclaganhtm Acesso em 18 de novembro de 2002
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![Actigomenroute [PDF, 2 blz, 3,41 MB] · 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 60 0 0 0 0 0 5 5 0 60 60 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 0 0 60 60 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0](https://img.document.onl/doc/110x75/60c8b2b62084147a4c1c9962/actigomenroute-pdf-2-blz-341-mb-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0.jpg)
