A modelagem digital do terreno é um processo para obter modelos desejáveis da superfície terrestre.
Esses modelos possuem amplas aplicações, desde sua origem no final da década de 1950. Por exemplo, em áreas como mapeamento, sensoriamento remoto, engenharia civil, geologia, geomorfologia, engenharia militar, planejamento territorial e comunicações.
Engenheiros civis projetam e constroem na terra, os geólogos estudam sua construção subjacente, os geomorfologistas estão interessados nos processos pelos quais a paisagem foi formada, bem como, os topógrafos preocupam-se em medir e descrever sua superfície e apresentá-la de diferentes maneiras, como por exemplo, usando mapas, ortoimagens, vistas em perspectiva, etc.
Apesar dessas diferenças de ênfase e interesse, esses especialistas têm um interesse comum, desejam que a superfície do terreno tenha uma representação convenientemente e com precisão.
A evolução da modelagem de terreno para o digital
Os modelos de terreno sempre atraíram militares, planejadores, paisagistas, arquitetos, engenheiros civis, bem como outros especialistas em várias ciências da terra.
Originalmente, os modelos de terreno eram modelos físicos, feitos de borracha, plástico, argila, areia, etc.
Por exemplo, durante a Segunda Guerra Mundial, muitos modelos foram feitos pela Marinha Americana e reproduzidos em borracha e, na Guerra das Malvinas, em 1982, as forças britânicas usaram modelos de areia e argila para planejar operações militares.
A introdução de técnicas matemáticas, numéricas e digitais na modelagem de terrenos deve muito à atuação dos fotogrametristas que atuam na área de engenharia civil.
Definindo a modelagem digital de terreno
Miller e Laflamme (1958) do Massachusetts Institute of Technology (MIT) descreveram o desenvolvimento em detalhes. Eles selecionaram e mediram a partir de modelos estéreo as coordenadas 3D dos pontos do terreno ao longo das estradas projetadas e formaram perfis digitais no computador para auxiliar no projeto das estradas.
Eles também introduziram o conceito de modelagem digital de terreno. A definição dada por eles é a seguinte:
A modelagem digital de terreno é simplesmente uma representação estatística da superfície contínua do solo por um grande número de pontos selecionados com coordenadas X, Y, Z conhecidas em um campo de coordenadas arbitrário.
Comparado à representação analógica tradicional, um MDT possui os seguintes recursos específicos:
- Uma variedade de formas de representação: Mapas topográficos, seções verticais e transversais e animação 3-D;
- Sem perda de precisão dos dados ao longo do tempo: Com o passar do tempo, os mapas em papel podem ser deformados, mas o MDT pode manter sua precisão devido ao uso de meio digital;
- Maior viabilidade de automação e processamento: Na forma digital, a integração e atualização dos dados são mais flexíveis do que na forma analógica;
- Representação multi-escala – o MDT se organiza em diferentes resoluções, correspondendo a representações em diferentes escalas.
Criando os mapas digitais de terreno
Existem muitas maneiras de obter as informações mostradas em um mapa digital do terreno, muitas vezes, esses dados são obtidos usando equipamentos de sensoriamento remoto em vez de métodos de levantamento direto.
Os satélites de radar são frequentemente usados para criar modelos de grandes áreas de terreno. Embora esses satélites geralmente tenham apenas uma resolução de cerca de dez metros, eles podem obter informações sobre uma área em uma única passagem.
Um par de imagens adquiridas com diferentes ângulos de um avião ou satélite, pode ser usado para inferir o terreno. Os primeiros modelos digitais de terreno usando este método, foram criados em 1986 usando dados do satélite SPOT 1.
Em muitos casos, a geração dos MDT’s a partir de mapas de contorno, produzidos por meio de levantamento direto da superfície da terra.
Os dados da linha de contorno são obtidos por vários métodos de levantamento, incluindo LiDAR, radar ou equipamento de levantamento de estação total.
Usando o GPS, essas informações transformam os dados brutos em um modelo que permite ao espectador visualizar a paisagem de maneira virtual.
Enquanto os mapas de contorno podem conectar pontos de elevação iguais, mas não fornecem dados para pontos intermediários, os MDT’s fornecem informações de elevação contínuas.
Além disso, ao contrário dos mapas de contorno que são bidimensionais, um mapa digital de terreno fornece imagens 3D e, em muitos casos, softwares permitem ao usuário manipular o mapa para visualizar todas as áreas e ângulos do terreno.
A utilização dos MDT’s
Utiliza-se o MDT para modelar o fluxo de água ou para estudos de uso da terra, planejamento de sistemas de transporte e aplicações geológicas.
Outros usos incluem a criação de mapas físicos de relevo elevado, programas de simulador de voo ou outras aplicações de visualização e modelagem, bem como, incorporados aos sistemas de informação geográfica (SIG).
Para grandes projetos, como construções comerciais ou obras de engenharia, os MDT’s têm eficácia para discernir os resultados esperados do terreno após uma construção, simulando os efeitos do transporte aéreo ou ajudando a projetar sistemas de água subterrâneos inteiros.
No sentido ambiental, pode ajudar os desenvolvedores a medir o impacto ecológico de um projeto. Isso pode ser uma parte vital para selecionar as propriedades apropriadas para o desenvolvimento e garantir que as áreas sensíveis permaneçam protegidas.
Os projetos de construção podem utilizar os dados fornecidos por um MDT para garantir uma construção segura e estável.
Com as informações completas disponíveis, um agrimensor pode oferecer ao cliente os detalhes necessários para garantir um resultado de projeto eficaz e em tempo hábil.
MDT x MDS
Um modelo digital de terreno (MDT) geralmente inclui apenas a superfície da Terra, excluindo a vegetação, bem como, edifícios ou outras características feitas pelo homem.
Um modelo digital de superfície (MDS), por outro lado, mostra essas características além do terreno natural. O problema com alguns métodos de levantamento usados para criar esses modelos (radar, por exemplo) é que eles refletem o ponto de elevação mais alto em um determinado local, seja o topo de uma árvore ou edifício ou solo nu, o que pode distorcer o restante da área.
A modelagem digital de terreno é especialidade da Base
Aqui na Base, realizamos a modelagem digital de terreno, para diversos projetos, por exemplo, linhas de transmissão, rodovias e ferrovias, construção civil, entre outros.
Nossa equipe altamente experiente, cria os mais sofisticados Modelos Digitais de Terreno que são a fonte para nossos serviços de valor agregado, como extração de contorno, ortorretificação, modelagem de bacias hidrográficas, bem como, mapas de inclinação.
Também nos especializamos em modelagem 3D, cálculos volumétricos e levantamentos de linhas de transmissão, dessa forma, geramos MDT’s de alta resolução.
Um grande número de pontos são extraídos automaticamente de imagens de pares estéreo e enfatizamos o uso de ferramentas e métodos avançados de pós-processamento para superar anomalias no MDT e gerar resultados de alta precisão.
Por fim, para maiores informações, fale conosco através dos contatos abaixo!
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