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http://6cieta.org São Paulo, 8 a 12 de setembro de 2014.ISBN: 978-85-7506-232-6

OS DADOS SRTM E SUAS UTILIZAÇÕES PARADESCRIÇÃO DO ESPAÇO GEOGRÁFICO

Luis Felipe da Silva

Universidade Federal de Uberlândia – UFU / Campus Pontal

[email protected]

Patrícia Inague Moretti


[email protected]

Henrique Faulkner de Paula Silva


[email protected]

INTRODUÇÃO

A representação do espaço é inerente da ciência geográfica, uma vez que esta

corresponde ao campo de trabalho principal da geografia, nesta perspectiva os SIGs

compreendem maneiras diferenciadas de organizar e demonstrar o espaço tornando-se

fundamental para a descrição destes espaços.

Uma destas formas são os modelos digitais. Todavia na elaboração destes

modelos ocorre a transformação de dados vetoriais simples em dados raster, que contêm

uma gama maior de características. Esses dados recebem o nome de modelos matriciais, e

com bases nestes podemos manipular as informações, gerando por exemplo, modelos de

curvas de nível, ou modelos digitais.

Fitz (2008, p. 72) discorre sobre os modelos matriciais:

[...] O modelo matricial ou raster, por suas características é mais facilmente

trabalhado em softwares de geoprocessamento. A posição ocupada por cada

pixel da imagem está vinculada a uma matriz com linhas e colunas que

correspondem a pares de coordenadas associadas a atributos específicos.

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mailto:[email protected]




Assim, cada célula (pixel) terá uma coordenada conhecida, facilmente

determinada a um determinado sistema de coordenadas e com um valor

específico associado a ela.

Os dados coletados e trabalhados pelos SIGs podem ser gerados e agrupados

em diferentes tipos de bancos de dados. Liu (2006, p. 812) classifica-os em mapas temáticos,

mapas cadastrais, redes, imagens e Modelos Numéricos do Terreno – MNT ou Digital

Elevation Model – DEM e Digital Terrain Model –DTM. Fitz (2008 p. 73) destaca também o

Modelo Numérico do Terreno – MNT e o Modelo Digital do Terreno – MDT. Todas essas

nomenclaturas de modelados dizem respeito as mesmas características onde se evidencia a

importância dessas formas de análise espacial.

Fitz (2008 p. 73) as descreve da seguinte maneira,

Tais nomenclaturas obedecem à ideia de que esse tipo de modelagem procura

representar digitalmente o comportamento da superfície do planeta.

Atualmente, porém, essa visão tornou-se um pouco mais abrangente, podendo

este modelo ser considerado como a representação digital da variação contínua

de qualquer fenômeno geográfico que ocorre na superfície ou mesmo na

atmosfera terrestre.

Assim os modelos correspondem aos tipos de representação de superfície

terrestre, com base em diferentes maneiras de captação dos dados, seja ele realizado por

emissões de ondas de radar, por quantidade de pixels, ou mesmo por sobreposição de

imagens fotográficas.

Em meio às novas tecnologias, destaca se neste trabalho a interferometria

através dos radares da missão SRTM, que já não é tão recente assim, mas foi e continua

sendo uma peça fundamental para a evolução do geoprocessamento e sensoriamento

remoto mundial.

Com isso, aprimorou as tecnologias capazes de mapear com precisão o relevo

terrestre através de satélites e radares modernos e com posição privilegiada, capazes de

captar e transmitir informações sobre diversas temáticas. Assim, estas novas tecnologias

são a grande fonte de base de dados para realizar trabalhos com Sistema de Informações

Geográficas (SIG). Dessa forma, este trabalho baseou-se em testes de aplicabilidade das

técnicas utilizadas, bem como na validação dos dados utilizados.

Desse modo, resgatou-se os dados da missão SRTM para a utilização de diversas

pesquisas realizadas no Laboratório de Geotecnologias situado na Faculdade de Ciências

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Integradas do Pontal da Universidade Federal de Uberlândia nos últimos dezoito meses.

Com isso, pode-se chegar aos resultados deste trabalho.

Liu (2006) ressalta que uma das maiores e mais importantes captações de dados

para fins de elaboração de modelos digitais foi realizada em meados dos anos 2000, quando

a NASA realizou a Missão Topografia de Interferometria SAR (Shuttle Radar Topographic

Mission – SRTM) coletando dados relevantes ao relevo mundial, por meio do ônibus espacial

Space Shuttle Endeavour. Esse ônibus orbitou pela atmosfera terrestre durante 11 (onze) dias

e captou esses dados através de um equipamento de radar banda C, modificado com uma

antena e um mastro adicional para formar um interferômetro de 60 metros de distância em

relação a base. A figura 1, ilustra como ocorre a obtenção dos dados SRTM, pelos ônibus

espacial.

Figura 1 – Ônibus espacial realizando a coleta das informações.

Fonte: Altamontanha.com, 2013.

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Os dados da missão SRTM foram coletados pela NASA e outras agências

espaciais americanas e internacionais. O próprio portal da NASA (2013) caracteriza essa

missão da seguinte maneira:

[…] The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) obtained elevation data on a

near-global scale to generate the most complete high-resolution digital

topographic database of Earth. SRTM consisted of a specially modified radar

system that flew onboard the Space Shuttle Endeavour during an 11-day mission

in February of 2000.

Essa missão compôs um banco de dados de quase toda a superfície terrestre,

por meio de sensores de radar instalados em um ônibus espacial, responsáveis pela

emissão de ondas que eram posteriormente captadas por antenas e digitalmente

transformadas de maneira a gerar uma imagem. A escolha de ondas de rádio se deve ao

cumprimento de suas ondas cuja uma de suas principais características é o fato de não

sofrer alterações ou distorções das nuvens ou vegetação.

Assim, as imagens ou dados SRTM são de grande utilização no que se refere à

elaboração de mapas que representam, com exatidão em escalas inferiores a 1:100.000, o

relevo e também a hidrografia, uma vez que, a partir de seus dados de elevação, é possível

criar um mapeamento detalhado dos cursos d’água de qualquer região. Além disso, os

dados resultantes do mapeamento dos cursos d’água podem ser utilizados para mapearem

todas as nascentes de um recorte espacial. Ressalta-se que os dados provenientes dessa

missão foram disponibilizados gratuitamente para todos os países e, juntamente com um

software especializado, como as diversas versões do ArcGIS, Spring, ENVI, entre outros são

capazes de executar e trabalhar estes dados. O Brasil tem acesso gratuito a todo o banco de

dados referente ao nosso território pelo site

<http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br/download/>.

Uma utilização conjunta das informações que elucidam as características do

meio físico como o solo ou a hidrografia, e os dados SRTM que evidenciam os pontos

cotados e as curvas de nível, assim como a fusão por meio de técnicas quantitativas e

qualitativas de dados, compreenderam e possibilitaram a criação de uma nova base de

dados. Inclusive, evidenciando tridimensionalmente o relevo da área, ou seja, criando um

MDE da área deste estudo.

De posse de tais bancos de dados foram gerados dados impreteríveis para

representações do relevo, que auxiliaram na compreensão não apenas de fenômenos

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físicos como também de ordem sócio/ambiental, assim assessorando o profissional na

construção e interpretação da sua própria área de estudo. A figura 2, a seguir localiza a área

de estudo que será exemplificada ao longo do tempo.

Figura 2 – Mapa de Localização de Santa Vitória

A escolha, desta como área de estudo, se deve em decorrência da correta escala

em que deve ser utilizado os dados SRTM, uma vez que são gerados para ser utilizados em

escalas superiores a 1:100.000. Assim seus produtos elencados e demonstrados durante

esta são todos gerados partindo deste pressuposto e deste recorte espacial.

MATERIAIS E MÉTODOS

Objetiva-se neste, introduzir os dados SRTM, e suas dispares aplicações no

contexto geográfico, gerando uma gama de dados de maneira a possibilitar a maneira de

caracterizar as curvas de nível bem como construir um MDT, uma vez que os dados

provenientes desta são confiáveis, assim esses estudos contribuirão de maneira significante

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para a ciência geográfica como um todo. Uma vez que os modelos são gerados com o intuito

de nortear e auxiliar os pesquisadores no entendimento do espaço geográfico.

Assim, justifica-se a realização deste trabalho pela busca incessante em elaborar

mapas temáticos bem como na forma da obtenção das informações contida neste. Ademais,

a concretização deste irá proporcionar também a compreensão do espaço estudado, bem

como as características físicas e de relevo. Além disso, compreende-se a necessidade de

explicitar novas contribuições do conhecimento e reconhecimento da ciência geográfica.

No que se referem aos aportes metodológicos da presente pesquisa, os mesmos

foram divididos em algumas fases de planejamento, visando uma melhor dinâmica para a

compreensão e difusão das áreas estudadas. Sendo estas as seguintes etapas:

(a) a leitura bibliográfica, cuja finalidade versa sobre o embasamento e

fundamentação teórica necessária em artigos, livros, revistas e entre outras áreas do saber

cientifico, para que através disto, fosse possível efetuar uma fundamentação teórica do

trabalho. Ainda destaca-se que as principais temáticas trabalhadas nesta fase vêm do

encontro da proposta inicial do projeto, para o qual o estudo dos conceitos de

geoprocessamento, SIG, Cartografia, Cartografia Digital, MDT e dentre outras ideias, foi de

suma importância para este manuscrito.

(b) Subsequente a esta a coleta dos dados referentes aos bancos de dados

espaciais, obtidos com os dados SRTM nesse mesmo momento efetuou-se uma busca por

diversos órgãos em alguns institutos, como por exemplo, o IBGE (Instituo Brasileiro de

Geografia e Estática), EMBRAPA (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária e demais

foram pesquisados. Contribuindo para a compreensão, através destas é outras analises

pode-se efetuar a escolha do município em questão, como forma de representação.

(c) A etapa seguinte teve como intuito a observação de diversas metodologias

para que fosse possível a elaboração de um único método pertinente na elaboração do MDE

bem como a tabulação e transformação dos dados, onde foram gerados os mapas. Há a

ressalva de que foram utilizadas apostilas disponíveis online, pelo domínio Geosenso, cujo

autor fora Luís Henrique Lopes, utilizados na geração das curvas de Nível e Hidrografia, que

alicerçaram a elaboração do Modelo Digital de elevação (MDE). Onde estes supriram todas

as necessidades e assim pode-se elaborar o produto final deste trabalho. Ainda pode-se

analisar o que era observado no Modelo Digital de Terra, tendo em vista a elevação da área.

Para a elaboração e execução deste trabalho de campo foram necessários alguns softwares

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como o ArcGis 10.1, ArcView 3.2ª o Google Earth, carta topográfica dentre outros

instrumentos.

(d) compreender a inferência dos resultados, bem como a constatação se estes

corresponderam com a realidade;

(e) Finalizando este com redação das considerações finais sobre a eficácia da

utilização dos bancos de dados, softwares, metodologias e técnicas para a confecção de

mapas temáticos, que traduzem o atual momento do município de Santa Vitória.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

De posse das bases de dados SRTM e em conjunto com as técnicas foram

elaborados os mapas que são muitos úteis para uma caracterização aprofundada do relevo,

sobretudo os arranjos e características inerentes da área de estudo deste trabalho.

A figura 3, corresponde ao mapa de curvas de nível, proporcionando dessa

maneira uma análise sucinta e clara dos aspectos de elevação da região estudada, onde as

curvas com menores altimetrias correspondem à elevação igual a 350 metros em relação ao

nível do mar, e as maiores correspondem às altimetrias de 650 metros. Todos os valores de

curva de nível, foram descritos de 50 em 50 metros, simulando uma carta topográfica de

1:100.000. Tal escolha se deve por ser considerada uma boa equidistância, não poluindo em

demasia o mapa de informação, o que culminaria por não torná-lo atrativo ao leitor e

dificultando sua interpretação.

As curvas com menores valores se concentram nas áreas próximas ao principal

curso d’água da região, o Rio Paranaíba; concentrando nas áreas Noroeste, Oeste e

Sudoeste do município as curvas com os maiores valores, ou seja, o interior tem altimetrias

mais elevadas explicadas no mapa pela graduação na coloração expressa na legenda. Uma

explicação para tal situação é a inclinação natural do relevo em direção ao maior curso

d’água do município.

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Figura 3 – Mapas de Curvas de Nível

A hidrografia gerada a partir de SRTM está traduzida na figura 4 e mostra como a

concentração dos principais cursos d’água do município converge para o Rio Paranaíba.

Ressalta-se que o valor utilizado e descrito na metodologia para este trabalho foi de 750,

uma vez que valores maiores não se mostraram satisfatórios para a transformação desses

dados em uma shape de linhas, e um valor menor não incidiu em uma melhor

caracterização da hidrografia do município, além de tornar tal transformação muito mais

lenta e pesada para o processamento no software.

Dessa maneira, os espaços em branco na imagem podem ser reconhecidos

como áreas que o software, a partir dos dados SRTM, não reconheceu com uma vertente

necessária para dar continuidade ao curso d’água. Foram realizados testes com valores

inferiores, mas eles não se mostraram satisfatórios em sanar tais problemáticas. No

entanto, ainda se considera essa uma alternativa viável para a construção de shapes de

hidrografia, pois apresenta um detalhamento maior do que outras disponibilizadas nos

órgãos governamentais.

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Na prática, foi possível realizar toda a delimitação da rede de drenagem do

recorte espacial escolhido, e com pode se fazer diversos tipos de análises, como verificar

onde as áreas de preservação permanente carentes de proteção ambiental em um possível

cruzamento de dados de uso da terra. Com isso, a concretização da rede de drenagem de

forma totalmente automática, foi obtida através das metodologias e ferramentas avançadas

do software em uso.

Figura 4 – Mapa da Rede Hidrografia de Santa Vitória

Os Modelos Digitais de Elevação, como o próprio nome já diz, é a técnica de

transpor através de dados espaciais que incluem as altimetrias, SRTM, por exemplo, a

morfologia do relevo de um determinado recorte espacial. Dessa forma, a figura 5

demonstra como o relevo de Santa Vitória se encontra atualmente, uma vez que não houve

grandes desastres ambientais nessa área de estudo, que motivassem uma mudança na

fisionomia do relevo dessa região. Para tanto, as curvas de nível utilizada e descritas na

metodologia empregada para criar este MDT, têm valores de 10 metros de equidistância.

Por não apresentar uma grande amplitude altimétrica, entende-se a utilização de uma

menor equidistância daria um melhor entendimento acerca da morfologia estudada. Assim,

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esse relevo então se configura apenas por ter uma grande quantidade de divisores de água,

na maior parte dessa área de estudo. Portanto, as únicas áreas com um relevo mais

movimentado, e que apresentam uma altimetria diferenciada, encontram-se descritas no

mapa com a coloração em tons avermelhada; são as áreas de maior altimetria no município

e são os residuais da área de estudo.

Essas deformações encontradas no relevo demonstram o quão velho e

desgastado o relevo dessa área de estudo se encontra, uma vez que mesmo os divisores de

água não comportam uma grande diferença de altimetria, uma característica do relevo do

cerrado, porém muito valorizado pelos agricultores. O que é muito interessante para a

agricultura, uma vez que o solo é considerado bom apenas precisando de uma pequena

correção, como já foi explicado anteriormente, e sobretudo facilitando a mecanização.

Mesmo com essa característica plana e sem grandes variações tridimensionais, a

altimetria ainda se configura por evidenciar as áreas mais elevadas e mais baixas do relevo

e, de certa forma, compondo um interessante ponto de vista em relação à área de estudo.

Essa informação pode ser trabalhada em conjunto com outros elementos cartográficos para

aumentar sua presença e utilização no cotidiano da cartografia e principalmente da

geografia.

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Figura 5 – Modelo Digital de Elevação de Santa Vitória

Um exemplo dessa utilização conjunta consiste na figura 6, que é uma

compilação das informações criadas para este trabalho. Nessa figura estão os dados do

MDE e também da hidrografia gerada e descrita anteriormente. Confirma-se a localização

dos principais divisores de água da região, e da hidrografia, e exemplifica-se em loco a

problemática dos espaços em branco na hidrografia, por ela não apresentar áreas de

inclinação significativa, para os valores utilizados como os de base.

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Figura 6 – Modelo Digital de Elevação em conjunto com Hidrografia de Santa Vitória

Dessa forma, torna-se possível a organização do mapa de dados hipsométricos e

demais processamentos derivados do MDT criado. Com efeito, julga-se que os dados

utilizados foram eficazes para os objetivos deste trabalho.

Com estes dados, é possível realizar diversos tipos de analises, mas se tratando

de um município onde a força motriz econômica é dada pela atividade extensiva, torna-se

conveniente utiliza-los num devido planejamento acerca da expansão da agricultura e o

povoamento das regiões sem haver problemas de insuficiência de água, pois os recursos

hídricos podem determinar a localização de indústrias de todos os setores. Contudo,

sabe-se que a intromissão antrópica no ciclo hidrológico é cada vez maior, deixando poucos

sistemas de drenagem inteiramente natural sem alteração no funcionamento do sistema.

Neste caso, acerca dos mapas confeccionados, o ArcGIS 10 apresentou

ferramentas simples e intuitivas sendo plenamente capaz de produzir os mapas aqui

utilizados. Sendo assim, a multiplicidade de ferramentas do software proporciona sua

utilização em diversos tipos de mapeamento e processamento de dados.

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Neste contexto, a aplicabilidade das ferramentas e recursos apresentados pelo

software ArcGIS 10.1, o mesmo apresentou ser bastante eficiente nos trabalhos com os

dados SRTM e nas conversões vetoriais trabalhadas para o processamento aqui

apresentado.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Ao longo desta investigação, pode-se observar que a Geografia assim como

outras ciências que estudam a superfície terrestre, estão condicionadas a utilizar os

recursos de geoprocessamento e sensoriamento remoto. Dessa forma, cabe a nós

pesquisadores da área de geotecnologias, a contínua pesquisa e validação da aplicabilidade

de tais recursos.

Onde a utilização dos dados SRTM é no mínimo necessária, para o devido

mapeamento e compreensão de um recorte espacial terrestre. No entanto, deve-se ressaltar

que não é aconselhado a utilização para escalas com detalhamento maiores que 1:100.000,

pois os dados vetoriais resultantes do raster de SRTM ficam imprecisos e com um nível de

detalhamento prejudicial ao um trabalho mais elaborado. Para estes casos, aconselha-se a

realização de um trabalho de campo na região estudada para o devido reconhecimento da

morfologia local.

Contudo, ainda que deficiente em escalas grandes, os dados SRTM são muito

úteis na confecção de mapas temáticos em escalas pequenas. Neste contexto, muitos

municípios possuem um território extenso onde os mapas são criados nas escalas entre

1:100.000 e 1:500.000, legitimando a utilização dos dados coletados pela agencia espacial

americana em 2001. Além disso, os dados interferométricos dessa missão podem ser

utilizados para o mapeamento de diversas temáticas como hidrografia, hipsômetria,

morfologia e outros.

Assim, compreende-se que as técnicas utilizadas foram avaliadas e atenderam as

necessidades da pesquisa corroborando o uso destas, bem como sua grande contribuição

para a ciência geográfica.

Desta maneira, ressaltando-se a necessidade de continuar as pesquisas acerca

das aplicabilidades destes dados, pois além de ter uma precisão razoável, os mesmos são

gratuitos e podem ser utilizados por qualquer agente interessado em construir um melhor

entendimento dos aspectos morfológicos da superfície terrestre.

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REFERÊNCIAS

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OS DADOS SRTM E SUAS UTILIZAÇÕES PARA DESCRIÇÃO DO ESPAÇOGEOGRÁFICO

EIXO 6 – Representações cartográficas e geotecnologias nos estudos territoriais e ambientais

RESUMO

Existem diferente maneiras de se observar, representar e planejar o espaço geográfico, e neste

sentido, as geotecnologias se aplicam eficazmente, uma vez que estas conseguem permear por

todas as áreas da geografia, com possibilidade e capacidade de abstrair informações e

representá-las espacialmente por meio de materiais cartográficos. Uma destas maneiras de

representação se configura com o modelado digital de elevação (MDE), para tanto, estes podem

ser obtidos vide sensores dos satélites especializados em captar estereoscopicamente o relevo

ou por sensores que captam as ondas de radar emitidas e refletidas do relevo terrestre. Um

exemplo destas informações são os dados Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), que são

provenientes de uma missão da National Aeronautics and Space Administration (NASA)

responsável por mapear o relevo do planeta Terra, obtendo como resultado cerca de 80% do

relevo mundial, e cujos mapeamentos realizados na América do Sul correspondem às imagens de

resolução 90x90 metros. Portanto, em se tratando de mapeamentos de relevo, e por estes dados

estarem disponibilizados gratuitamente nos portais digitais, torna-se preciso a utilização destes

dados de maneira a transcrever as informações do relevo através de um MDE. Objetivou-se com

este trabalho, elaborar um MDE, que corresponda às expectativas de exemplificar o espaço

geográfico, em específico do município de Santa Vitória – MG, condizente ao recorte espacial

deste trabalho. Metodologicamente este trabalho fora dividido em etapas, dispostas a seguir, (a)

consulta a acervos bibliográficos, alicerçando desta maneira a construção dos modelos de

representação espacial; (b) construção do MDE, para tanto, será utilizado os dados SRTM, em

conjunto com um software especializados em análise e transformação de dados espaciais no caso

o ArcGIS 10.1; (c) elaboração dos resultados pautados nos modelos elaborados no decorrer deste

trabalho. Estes resultaram um conjunto de materiais cartográficos, gerados a partir da

transformação dos dados SRTM em curvas de nível, e posteriormente, com bases nestes, a

construção do MDE tornou-se possível a fidedigna transcrição do relevo da referida área de

estudo. Assim, propiciando uma maneira de descrever e trabalhar o relevo terrestre, utilizando-se

uma metodologia que pode ser aplicada a qualquer que seja o recorte espacial (espaço urbano ou

rural), seguindo os preceitos contidos neste. Neste sentido, faz-se necessário apontar a

aplicabilidade dos dados SRTM, principalmente enfatizando sua eficácia associada ao fato de que

tais informações podem ser obtidas gratuitamente, e que representam de forma tridimensional o

cenário geográfico e seus respectivos atores sociais.

Palavras-chave: Geotecnologias; SRTM; Geografia.

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