GERAÇÃO DE MODELO DIGITAL DE TERRENO A PARTIR DE MAPAS DIGITAIS 3D: ESTUDO DE CASO VISANDO GARANTIR O CONTEXTO GEOMORFOLÓGICO COM REDUÇÃO DOS DADOS AMOSTRAIS

Abstract

Usualmente, o Modelo Digital do Terreno (MDT) é gerado a partir de
curvas de nível e pontos altimétricos. Existem dois inconvenientes quanto à
utilização somente destes dois tipos de feições: o volume de dados amostrais, que
interfere na geração, manipulação e armazenamento do MDT; e a possibilidade do
MDT apresentar inconsistência, apesar do volume de dados. Com este trabalho,
pretende-se propor uma sistematização para geração do MDT a partir de dados de
mapa digital 3D, com uma diminuição da quantidade de dados amostrais,
principalmente com uma maior eqüidistância vertical entre as curvas de nível. Para
manter a geomorfologia do terreno, foram inseridas feições topográficas estruturais
no conjunto de dados amostrais, por serem feições que caracterizam a
geomorfologia do terreno. Inicialmente, foi gerado um MDT com todas as feições
altimétricas disponíveis no mapa digital 3D. Sucessivamente, foram gerados
modelos, reduzindo-se o volume de dados amostrais progressivamente. Estes
modelos foram analisados por meio de: relatório estatístico, comparando-se a
quantidade de vértices, arestas, triângulos e tamanho do arquivo dos diferentes
modelos; análise gráfica, confrontando-se as curvas de nível do mapa digital e as
curvas de nível interpoladas a partir dos MDT; análise numérica, comparando-se o
erro altimétrico apresentado nos pontos de controle dos MDT, e classificando os
MDT segundo o Padrão de Erro Cartográfico (PEC); análise volumétrica, calculando-se o volume representado por cada MDT para confrontá-los; e,
finalmente, realizou-se uma análise utilizando-se o erro médio quadrático obtido
para cada MDT, comparando-os com o valor estabelecido no Decreto nº 89.817.
Com os resultados obtidos nas análise, confirmou-se a redução do volume de dados
amostrais e o MDT não apresentou alteração no contexto geomorfológico do
terreno.

Digital terrain model generated from 3D digital mappings: a case study aiming at
preserving the geomorphological context while reducing the sample data

Abstract

Digital Terrain Models are usually generated from contours and elevation
points. There can be two problems if only these kinds of data are used: the large
volume of data that affects DTM generation, manipulation and storage, and the
possibility of DTM inconsistancies. The goal of these project is to propose a
systematic approach for the generation of DTM reducing tha amount of sample
data, mainly using a larger contour interval. In order to preserve the
geomorphological characteristics (topographic characteristic of the landscape),
structural features were added to the sample data. Initially a DTM was created from
the original 3D digital map. Then, Digital Terrain Models were generated by
progressively reducing the amount of sample data. These Digital Terrain Models
were then analyzed by statistical report; visual analysis; numerical analysis; volume
analysis; analysis of mean square error. The statistical report allowed for the
analysis of the number of vertices, sides, triangles and file size of each different
DTM. The visual analysis was accomplished by overlaying the contours of original
digital map and those contours generated from DTM. The numerical analysis was
based on the Brazilian Map Standard Error for topographic maps, in accordance
with the elevation error of control points. The volume analysis was the comparison
of the volume of each DTM. And finally the mean square error was analized by
comparing the value obtained for each DTM with the one stablished in the Brasilian
Federal Government Regulation for quality control of topographic maps (Decreto
89.817). The results confirmed the initial assumption that the reduction in the
sample data amount does not cause significant errors in terrain geomorphology,
since structural features are used to generate the DTM.