APLICAÇÕES DOS MODELOS DE ELEVAÇÃO SRTM EM GEOMORFOLOGIA
Revista geográfica acadêmica (2008)
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Abstract
A missão Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) foi realizada para mapear o relevo da área continental da Terra com interferometria de radar entre 60º de latitude norte e 54º de latitude sul. A utilização de Modelos Digitais de Elevação (MDEs) em geomorfologia permite o cálculo de variáveis associadas ao relevo com rapidez e precisão. Neste artigo, apresenta-se uma visão geral de aplicações dos modelos de elevação SRTM em análises geomorfológicas realizadas em território brasileiro, bem como uma apreciação das limitações existentes e de perspectivas futuras
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APLICAÇÕES DOS MODELOS DE ELEVAÇÃO SRTM EM GEOMORFOLOGIA
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Grohmann, C.H.; Riccomini, C.; Steiner, S.S./Rev. Geogr. Acadêmica v.2 n.2 (viii.2008) 73-83
ISSN 1678-7226
Rev. Geog. Acadêmica http://geograficaacademica.webng.com
APLICAÇÕES DOS MODELOS DE ELEVAÇÃO SRTM EM
GEOMORFOLOGIA
SRTM DEMs APPLICATIONS IN GEOMORPHOLOGY
Carlos Henrique Grohmann
Instituto de Geociências - USP - Rua do Lago, 562 - CEP 05508-080 - São Paulo, SP
guano@usp.br, carlos.grohmann@gmail.com
Claudio Riccomini
Instituto de Geociências - USP
riccomin@usp.br
Samar dos Santos Steiner
Instituto de Geociências - USP
samar.steiner@gmail.com
RESUMO
A missão Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) foi realizada para mapear o relevo da área
continental da Terra com interferometria de radar entre 60º de latitude norte e 54º de latitude sul. A
utilização de Modelos Digitais de Elevação (MDEs) em geomorfologia permite o cálculo de variáveis
associadas ao relevo com rapidez e precisão. Neste artigo, apresenta-se uma visão geral de aplicações
dos modelos de elevação SRTM em análises geomorfológicas realizadas em território brasileiro, bem
como uma apreciação das limitações existentes e de perspectivas futuras.
Palavras-chave: SRTM, geomorfologia, neotectônica, morfotectônica.
ABSTRACT
The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) was realized to map the morphology of the Earth’s
continental areas between 60ºN and 54ºS, using radar interferometry. Application of Digital Elevation
Models (DEMs) in geomorphology allow calculation of topography-related variables with speed and
precision. In this paper, we present a general view of geomorphological studies supported by SRTM data,
conducted within the Brazilian territory, as well as an appreciation of its limitations and future perspectives.
Keywords: SRTM, geomorphology, neotectonics, morphotectonics.
1. INTRODUÇÃO
A utilização de Modelos Digitais de Elevação (MDEs) em geomorfologia permite o cálculo de
variáveis associadas ao relevo com rapidez e precisão. O crescimento da capacidade de processamento
e armazenamento de dados dos computadores e a evolução dos Sistemas de Informação Geográfica
(SIGs) encontra-se em um estágio no qual é possível trabalhar em extensas áreas com alta resolução
espacial, sem perda significativa do tempo de processamento envolvido.
Neste artigo, apresenta-se uma visão geral de aplicações dos modelos de elevação SRTM em
análises geomorfológicas, bem como uma apreciação das limitações existentes e de perspectivas futuras.
Grohmann, C.H.; Riccomini, C.; Steiner, S.S./Rev. Geogr. Acadêmica v.2 n.2 (viii.2008) 73-83
ISSN 1678-7226
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APLICAÇÕES DOS MODELOS DE ELEVAÇÃO SRTM EM
GEOMORFOLOGIA
SRTM DEMs APPLICATIONS IN GEOMORPHOLOGY
Carlos Henrique Grohmann
Instituto de Geociências - USP - Rua do Lago, 562 - CEP 05508-080 - São Paulo, SP
guano@usp.br, carlos.grohmann@gmail.com
Claudio Riccomini
Instituto de Geociências - USP
riccomin@usp.br
Samar dos Santos Steiner
Instituto de Geociências - USP
samar.steiner@gmail.com
RESUMO
A missão Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) foi realizada para mapear o relevo da área
continental da Terra com interferometria de radar entre 60º de latitude norte e 54º de latitude sul. A
utilização de Modelos Digitais de Elevação (MDEs) em geomorfologia permite o cálculo de variáveis
associadas ao relevo com rapidez e precisão. Neste artigo, apresenta-se uma visão geral de aplicações
dos modelos de elevação SRTM em análises geomorfológicas realizadas em território brasileiro, bem
como uma apreciação das limitações existentes e de perspectivas futuras.
Palavras-chave: SRTM, geomorfologia, neotectônica, morfotectônica.
ABSTRACT
The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) was realized to map the morphology of the Earth’s
continental areas between 60ºN and 54ºS, using radar interferometry. Application of Digital Elevation
Models (DEMs) in geomorphology allow calculation of topography-related variables with speed and
precision. In this paper, we present a general view of geomorphological studies supported by SRTM data,
conducted within the Brazilian territory, as well as an appreciation of its limitations and future perspectives.
Keywords: SRTM, geomorphology, neotectonics, morphotectonics.
1. INTRODUÇÃO
A utilização de Modelos Digitais de Elevação (MDEs) em geomorfologia permite o cálculo de
variáveis associadas ao relevo com rapidez e precisão. O crescimento da capacidade de processamento
e armazenamento de dados dos computadores e a evolução dos Sistemas de Informação Geográfica
(SIGs) encontra-se em um estágio no qual é possível trabalhar em extensas áreas com alta resolução
espacial, sem perda significativa do tempo de processamento envolvido.
Neste artigo, apresenta-se uma visão geral de aplicações dos modelos de elevação SRTM em
análises geomorfológicas, bem como uma apreciação das limitações existentes e de perspectivas futuras.
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2. MODELOS DE ELEVAÇÃO SRTM
A missão Shuttle Radar Topography Mission (SRTM - Farr e Kobrick, 2000; van Zyl, 2001;
Rabus et al., 2003; Farr et al., 2007) foi realizada em conjunto pela agência espacial norte-americana
(National Aeronautics and Space Administration - NASA), a National Geospatial-Intellingence
Agency (NGA), o Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD) e as agências espaciais alemã
(Deustches Zentrum für Luft- und Raumfahrt - DLG) e italiana (Agenzia Spaziale Italiana - ASI) em
fevereiro de 2000, para mapear o relevo da área continental da Terra com interferometria de radar de
abertura sintética (InSAR), entre 60º de latitude norte e 54º de latitude sul, o que corresponde à
aproximadamente 80% das áreas emersas do planeta.
Os princípios da InSAR foram desenvolvidos no início dos anos 1980 (Zebker e Goldstein,
1986). A altitude de um ponto na superfície terrestre pode ser determinada a partir da diferença de fase
entre reflexões de um mesmo sinal de radar captado por dois receptores distantes um do outro (Rabus et
al., 2003).
No caso da missão SRTM, os canais principais de transmissão e recepção para as bandas C e X
foram posicionados na área de carga do ônibus espacial Endeavour, enquanto que as antenas secundárias
(somente recepção) foram colocadas na extremidade de um mastro retrátil de 60 m de comprimento.
Para uma descrição detalhada de interferometria de radar de visada lateral, consultar, por exemplo, Bamler
e Hartl (1998).
Os dados brutos foram processados pela NASA e, apesar de obtidos com resolução espacial de 1
segundo de arco (aproximadamente 30 m no equador), estão disponíveis com este nível de detalhe apenas
para a área dos Estados Unidos. Para os outros países, houve uma reamostragem dos dados para 3
segundos de arco (aproximadamente 90 m) de resolução espacial. O produto final possui precisão vertical
global de ±16 m e horizontal de ±20 m (Rabus et al., 2003). Para a América do Sul, a precisão vertical é
de 6,2 m e a horizontal de 9,0 m (Rodriguez et al., 2006). O produto é georreferenciado ao datum
WGS84 em coordenadas geográficas decimais e pode ser obtido via Internet. Os dados para o território
brasileiro processados pela Embrapa (Miranda, 2005) estão disponíveis segundo a articulação das folhas
topográficas em escala 1:250.000.
Deve-se levar em conta que o resultado das técnicas empregadas na missão SRTM é a geração de
Modelos Digitais de Elevação (MDEs), pois os sinais de radar são refletidos, por exemplo, pelo dossel
das árvores em áreas densamente florestadas e não pelo terreno subjacente. Os termos Modelo Digital de
Terreno (MDT) e Modelo Numérico de Terreno (MNT) devem ser reservados para casos onde o modelo
é produzido a partir de valores de altitude do nível do solo, obtidos, por exemplo, em mapas topográficos
(curvas de nível), levantamentos por GPS ou por altimetria a laser (LiDAR).
Uma característica importante a ser observada é a metodologia empregada na reamostragem dos
dados originais para 3 segundos de arco. Os dados distribuídos pelo Serviço Geológico dos Estado
Unidos (USGS) foram gerados a partir da média dos valores originais, em uma janela de 3x3 pixels, o
que resulta em um modelo suavizado com relação ao original. Os dados disponibilizados pela NASA [2]
foram gerados a partir do valor do pixel central da janela 3x3 e portanto possuem informações dos
dados originais (Figura 1).
Grohmann, C.H.; Riccomini, C.; Steiner, S.S./Rev. Geogr. Acadêmica v.2 n.2 (viii.2008) 73-83
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2. MODELOS DE ELEVAÇÃO SRTM
A missão Shuttle Radar Topography Mission (SRTM - Farr e Kobrick, 2000; van Zyl, 2001;
Rabus et al., 2003; Farr et al., 2007) foi realizada em conjunto pela agência espacial norte-americana
(National Aeronautics and Space Administration - NASA), a National Geospatial-Intellingence
Agency (NGA), o Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD) e as agências espaciais alemã
(Deustches Zentrum für Luft- und Raumfahrt - DLG) e italiana (Agenzia Spaziale Italiana - ASI) em
fevereiro de 2000, para mapear o relevo da área continental da Terra com interferometria de radar de
abertura sintética (InSAR), entre 60º de latitude norte e 54º de latitude sul, o que corresponde à
aproximadamente 80% das áreas emersas do planeta.
Os princípios da InSAR foram desenvolvidos no início dos anos 1980 (Zebker e Goldstein,
1986). A altitude de um ponto na superfície terrestre pode ser determinada a partir da diferença de fase
entre reflexões de um mesmo sinal de radar captado por dois receptores distantes um do outro (Rabus et
al., 2003).
No caso da missão SRTM, os canais principais de transmissão e recepção para as bandas C e X
foram posicionados na área de carga do ônibus espacial Endeavour, enquanto que as antenas secundárias
(somente recepção) foram colocadas na extremidade de um mastro retrátil de 60 m de comprimento.
Para uma descrição detalhada de interferometria de radar de visada lateral, consultar, por exemplo, Bamler
e Hartl (1998).
Os dados brutos foram processados pela NASA e, apesar de obtidos com resolução espacial de 1
segundo de arco (aproximadamente 30 m no equador), estão disponíveis com este nível de detalhe apenas
para a área dos Estados Unidos. Para os outros países, houve uma reamostragem dos dados para 3
segundos de arco (aproximadamente 90 m) de resolução espacial. O produto final possui precisão vertical
global de ±16 m e horizontal de ±20 m (Rabus et al., 2003). Para a América do Sul, a precisão vertical é
de 6,2 m e a horizontal de 9,0 m (Rodriguez et al., 2006). O produto é georreferenciado ao datum
WGS84 em coordenadas geográficas decimais e pode ser obtido via Internet. Os dados para o território
brasileiro processados pela Embrapa (Miranda, 2005) estão disponíveis segundo a articulação das folhas
topográficas em escala 1:250.000.
Deve-se levar em conta que o resultado das técnicas empregadas na missão SRTM é a geração de
Modelos Digitais de Elevação (MDEs), pois os sinais de radar são refletidos, por exemplo, pelo dossel
das árvores em áreas densamente florestadas e não pelo terreno subjacente. Os termos Modelo Digital de
Terreno (MDT) e Modelo Numérico de Terreno (MNT) devem ser reservados para casos onde o modelo
é produzido a partir de valores de altitude do nível do solo, obtidos, por exemplo, em mapas topográficos
(curvas de nível), levantamentos por GPS ou por altimetria a laser (LiDAR).
Uma característica importante a ser observada é a metodologia empregada na reamostragem dos
dados originais para 3 segundos de arco. Os dados distribuídos pelo Serviço Geológico dos Estado
Unidos (USGS) foram gerados a partir da média dos valores originais, em uma janela de 3x3 pixels, o
que resulta em um modelo suavizado com relação ao original. Os dados disponibilizados pela NASA [2]
foram gerados a partir do valor do pixel central da janela 3x3 e portanto possuem informações dos
dados originais (Figura 1).
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