Um modelo numérico de terreno - MNT (em inglês, DTM = Digital Terrain Model) é uma representação matemática da distribuição espacial de uma determinada característica vinculada à uma superfície real. A superfície é em geral contínua e o fenômeno que representa pode ser variado.Dentre alguns usos do MNT pode-se citar (Burrough, 1986):
Para a representação de uma superfície real no computador, é indispensável a elaboração e criação de um modelo digital, que pode estar representado por equações analíticas ou uma rede (grade) de pontos, de modo a transmitir ao usuário as características espaciais do terreno. No SPRING um MNT é criado na forma de uma grade de pontos regulares e irregulares.
A criação de um modelo numérico de terreno corresponde a uma nova maneira de enfocar o problema da elaboração e implantação de projetos. A partir dos modelos (grades) pode-se calcular diretamente volumes, áreas, desenhar perfis e secções transversais, gerar imagens sombreadas ou em níveis de cinza, gerar mapas de declividade e aspecto, gerar fatiamentos nos intervalos desejados e perspectivas tridimensionais.
No processo de modelagem numérica de terreno podemos distinguir três fases; aquisição dos dados, geração de grades e elaboração de produtos representando as informações obtidas. Veja as etapas a seguir.
Consulte também:
Sobre Processamento de Imagens
Manipulação de Dados Vetoriais no SPRING
Edição de Mapas Numéricos
Os dados de modelo numérico de terreno estão representados pelas coordenadas xyz, onde z caracteriza o parâmetro a ser modelado, sendo z=f(x,y). Estes dados são, usualmente, adquiridos segundo uma distribuição irregular no plano xy, ou seja, não existem relações topológicas definidas entre as posições dos pontos amostrados, ou ao longo de linhas com mesmo valor de z ou mesmo com um espaçamento regular.
A aquisição destes dados é geralmente realizada por levantamentos de campo, digitalização de mapas, medidas fotogramétricas a partir de modelos estereoscópicos e dados altimétricos adquiridos de GPSs, aviões e satélites.
Entretanto, as aplicações ou produtos de MNT não são eleborados sobre os dados amostrados, mas sim a partir dos modelos gerados no formato de grade regular ou irregular. Estes formatos simplificam a implementação dos algorítimos de aplicação e os tornam mais rápidos computacionalmente.
Os métodos de aquisição de dados podem ser, por pontos amostrados, com espaçamento irregular e regular, bem como por mapas de isolinhas.
De acordo com o tipo de aquisição tem-se a distribuição das amostras conforme as figuras abaixo:
a) Totalmente Irregular
b)
Aerolevantamento
c) A partir da Drenagem
d) Regular
O cuidado na escolha dos pontos e a quantidade de dados amostrados está diretamente relacionado à qualidade do produto final de uma aplicação sobre o modelo. Para aplicações onde se requer um grau de realismo maior, a quantidade de pontos amostrados, bem como o cuidado na escolha desses pontos, ou seja, a qualidade dos dados, é decisivo. Quanto maior a quantidade de pontos representativos da superfície real, maior será o esforço computacional para que estes sejam armazenados, recuperados, processados, até que se alcance o produto final da aplicação.
Um mapa de isolinhas nada mais é do que a representação de uma superfície por meio de curvas de isovalor. O exemplo mais comum são as isolinhas altimétricas existentes nos mapas topográficos. Nestes mapas as isolinhas foram impressas com o uso de equipamentos, como stereoplotters, sobre uma base composta de fotografias obtidas por aerolevantamento. Cabe ainda mensionar que nestes mapas topográficos existem pontos amostrados irregularmente que foram obtidos por trabalhos de campo. A Figura abaixo mostra o exemplo de um mapa plano-altimétrico com isolinhas e alguns pontos cotados.
Exemplo de Mapa plano-altimétrico.
A aquisição das isolinhas pode ser efetuada por meio de digitalização manual com uso de uma mesa digitalizadora, ou através de um processo automático por meio de scanner.
A digitalização manual consiste na operação de idenficação de uma isolinha com um valor de cota, via mesa digitalizadora ou cursor, diretamente na tela.
A digitalização, utilizando scanner, resulta em uma matriz de pontos onde podem ser identificadas as isolinhas e os valores de cota. Processos de vetorização percorrem uma isolinha e transformam-na em uma sequência de pontos com coordenadas XY de mesmo valor em Z.
Consulte também:
Geração de Grades
Edição de Mapas Numéricos
Processos de
Modelagem