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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.2004.tde-10082006-155540
Documento
Autor
Nome completo
Carlos Henrique Grohmann de Carvalho
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2004
Orientador
Banca examinadora
Campos Neto, Mario da Costa (Presidente)
Riccomini, Claudio
Souza Filho, Carlos Roberto de
Título em português
"Técnicas de geoprocessamento aplicadas à análise morfométrica"
Palavras-chave em português
análise morfométrica
Geoprocessamento
GRASS-GIS
neotectônica
software livre
Resumo em português
Neste trabalho, buscou-se o desenvolvimento e adequação de técnicas de análise morfométrica em Sistemas de Informações Geográficas. Como base de trabalho, foram utilizados os programas livres GRASS-GIS e a linguagem estatística R. Os parâmetros morfométricos estudados foram hipsometria, declividade, orientação de vertentes, perfis em varredura, densidade de lineamentos e de drenagem, rugosidade de relevo, isobases e gradiente hidráulico. A área de estudo localiza-se na borda leste do Quadrilátero Ferrífero (MG), e possui unidades geomorfológicas distintas: um relevo montanhoso a oeste (Serra do Caraça), separado por uma escarpa de centenas de metros de terrenos caracterizados por dissecação fluvial, que abrigam em sua porção central, um planalto sustentado por conglomerados ferruginosos cenozóicos. O elemento principal da análise morfométrica é o Modelo Numérico de Terreno (MDT), que pode ser interpolado a partir de curvas de nível ou de pontos cotados. Há ainda a possibilidade de utilizar MDTs produzidos pela agência espacial americana (NASA), disponíveis gratuitamente via internet. A metodologia proposta envolve principalmente operações básicas de SIG, como conversão entre formatos vetorial e matricial, operações matemáticas simples em mapas raster e interpolação de valores pontuais em superfícies contínuas. Análise de superfícies de tendência foi realizada para verificar a possibilidade de uso do método em estudos de morfotectônica. Foram ajustadas superfícies polinomiais de 1º a 6º grau, e as significâncias estatísticas de cada polinômio e do incremento do grau polinomial foram verificadas com análise de variância. Os mapas morfométricos produzidos permitiram a identificação de estruturas provavelmente relacionadas com a configuração atual da paisagem. Os mapas de resíduos para as superfícies de tendência mais representativas possuem boa correlação com as estruturas inferidas. A metodologia proposta pode ser adaptada aos diversos pacotes SIG existentes no mercado. O uso de programas livres e de código aberto garante o acesso a todos, e sua crescente popularização abre novas perspectivas nesse campo.
Título em inglês
GIS techniques applied to morphometric analysis
Palavras-chave em inglês
free software
GIS
GRASS-GIS
morphometric analysis
neotectonics
Resumo em inglês
This work aims on developing and adaptation of morphometric analysis in Geographic Information Systems. Free softwares GRASS-GIS and R statistical language were used as main applications. Studied morphometric parameters were hypsometry, slope, aspect, swath profiles, drainage and lineament density, surface roughness, isobase and hydraulic gradient. The study area is located in the eastern border of Quadrilátero Ferrífero (MG), and has distinct geomorphological units: a mountainous relief to west (Serra do Caraça), separated by a scarp with hundreds of meters of fall from fluvial dissected terrains, with a flat plateau in its central portion, the Chapada de Canga. The main element for morphometric analysis is the Digital Elevation Model (DEM), which can be interpolated form contours or scattered points. There is also the possibility of utilize NASA' s DEMs, freely available via internet. The proposed methodology deals mainly with basic GIS operations, like conversion between raster and vector, simple mathematic operations on raster maps and interpolation of discrete values into continuous surfaces. Trend-surface analysis was carried out o verify the possibility of use the method for morphotectonic studies. Polynomial surfaces from 1st to 6th degree were adjusted; the statistical significance of each surface and the significance of increasing polynomial degree were verified with analysis of variance. Produced morphometric maps allow identification of structures probably related with present-day landscape configuration. Residuals maps for most representative trend-surfaces keep good correlation with inferred structures. The proposed methodology can be adapted to the variety of GIS packages available in the market. The use of free and open-source softwares guarantees access to everyone, and its increasing popularization opens new perspectives in this field.
 
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Data de Publicação
2006-08-11
 
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