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 Modelos Digitais do Terreno (MDT) são gerados 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 pode ser
enorme, tanto para a manipulação como para o armazenamento do MDT; e a
possibilidade do MDT apresentar mesmo assim inconsistências geomorfológicas.
Com este trabalho, pretende-se propor uma sistematização para geração do MDT a
partir de mapas digitais 3D, com uma diminuição da quantidade de dados
amostrais, principalmente com uma maior eqüidistância vertical entre as curvas de
nível. Para garantir o contexto geomorfológico estão sendo introduzidas feições
topográficas estruturais no conjunto de dados amostrais, por serem feições que
caracterizam o contexto geomorfológico do terreno. Para se realizar as análises,
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. Das análises realizadas pode-se concluir
que a redução do volume de dados amostrais foi significativa e o MDT não
apresentou alteração no contexto geomorfológico do terreno.

Generating Digital Terrain Model (DTM) from 3D digital maps: a
case study aiming at preserving geomorphological characteristics
while reducing sample data

Abstract

Digital Terrain Models are usually generated from contours and elevation points.
There may 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. This project aims at proposing a systematic approach for
the generation of DTM reducing tha amount of sample data, mainly using a larger
contour interval. In order to preserve geomorphological characteristics
(topographic characteristic of the landscape), structural features were added to the
sample data. At first 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, according to the elevation error of
control points. The volume analysis was the comparison of the volume of each
DTM. Finally the mean square error was analyzed by comparing the value
obtained for each DTM to the one established in the Brazilian 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 DTM.