Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE TerraHidro ...
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Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE
TerraHidro
Sistema para Modelagem Hidrológica Distribuída
Sergio Rosim
João Ricardo de Freitas Oliveira
Alexandre Copertino Jardim
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TerraHidro – Decisões de Projeto
• Modelagem hidrológica distribuída
• Pequenas e grandes bacias
• Ambiente urbano e rural
• Grandes massas de dados
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TerraHidro – Desenvolvimento
• Grandes bacias
– Parâmetros para modelos de mudanças climáticas
• Parceiros internos – CPTEC
• Drenagem na Amazônia
– Determinação de drenagens na área do vazio
cartográfico da Amazônia.
• Minibacias
– Delimitação de minibacias
• Parceiro externo – IPH
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Extração e Correção de Fluxo no
TerraHidro
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O que pensamos para desenvolver os algoritmos?
• Alterar menos possível o Modelo de Elevação do
Terreno.
• Qualidade do resultado.
• Resolver grandes áreas.
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Etapas
- Determinação da direção de fluxo local.
- Cálculo da área de contribuição.
- Definição de uma rede de drenagem.
- Delimitação da bacia hidrográfica.
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Determinação da direção de fluxo local
1. Calcular a direção de fluxo local.
2. Cavar canais centrais em áreas planas
(espelhos d’água).
3. Resolver depressões por preenchimento
quando possível.
4. Resolver depressões cavando quando não foi
possível por preenchimento.
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Determinação da direção de fluxo local
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2. Cavar áreas planas
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2. Cavar áreas planas
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2. Cavar áreas planas
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3. Resolver depressões por preenchimento
8 7 7
10 7 8
9 8 9
MNT
8 + 7 + 7 + 10 + 8 + 9 + 8 + 9 = 66
66 / 8 = 8.25
8 7 7
10 8.25 8
9 8 9
MNT
0.17 1.25 0.88
-1.7 0.25
-0.5 0.25 -0.5
Declividades Fluxo Local
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3. Resolver depressões por preenchimento
Quando resolver por preenchimento ocasionar outro fosso
não utilizar esse método. Resolver “cavando” o MNT.
8 7 7
10 7 9
9 8 9
8 7 7
10 8.37 9
9 8 9
10 9 10 10 9 10
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4. Resolver depressões “cavando”
Priority First Search - PFS
4.0
3.5
4.0
5.0
5.0
3.4
3.1
3.2
4.0
3.5
3.2
3.6
3.3
3.5
4.0
3.5
3.6
2.8
3.4
3.0
4.0
3.5
4.0
5.0
5.0
3.4
3.1
3.2
4.0
3.5
3.2
3.6
3.3
3.5
4.0
3.5
3.6
3.4
3.0
2.8
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4. Resolver depressões “cavando”
Priority First Search - PFS
4.0
3.5
4.0
5.0
5.0
3.4
3.1
3.2
4.0
3.5
3.2
3.6
3.3
3.5
4.0
3.5
3.6
2.8
3.4
3.0
4.0
3.5
4.0
5.0
5.0
3.4
2.94
3.2
4.0
3.5
3.2
3.6
2.88
3.5
4.0
3.5
3.6
3.4
3.0
2.8
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Cálculo da área de contribuição
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Definição de uma rede de drenagem
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Área Acumulada / Drenagem
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Delimitar a Bacia
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Trechos de Drenagem
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Minibacias
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Vantagens
• Processo inteiramente automatizado.
• Altera menos possível o Modelo de Elevação do Terreno.
• Drenagens passam pelo centro dos rios.
• Resolve grandes áreas.
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TerraHidro x ArcGis Hydro Tools – Rio Purus
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RESULTADOS
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Xingu
x1: -56.00
y1: -15.00
x2: -49.99
y2: -1.69
Pixels: 114.958.324
Linhas: 15.962
Colunas: 7.202
Fossos: 6.472.113
Tempo: 3:20:04 h
Acumulada: 2:48 min
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Xingu Drenagem
Valor de corte: 10.000
Maior Ordem: 6
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Xingu Drenagem Zoom
Zoom saturado em 200 metros
Drenagem passa pelo centro da área plana
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Tapajós
x1: -61.00
y1: -15.00
x2: -52.99
y2: 1.00
Pixels: 184.348.801
Linhas: 19.201
Colunas: 9.601
Fossos: 8.647.984
Tempo: 5:33:38 h
Acumulada: 10:58 min
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Tapajós Drenagem
Valor de corte: 10.000
Maior Ordem: 7
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Tapajós Drenagem Zoom
Zoom saturado em 200 metros
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Purus
x1: -74.00
y1: -12.99
x2: -61.00
y2: -2.99
Pixels: 187.200.000
Linhas: 12.000
Colunas: 15.600
Fossos: 13.279.394
Tempo: 5:40:31 h
Acumulada: 12:07 min
Saturado em 350 metros
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Purus Drenagem
Valor de corte: 10.000 Maior Ordem: 6
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Purus Drenagem Zoom1
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Purus Drenagem Zoom2
Zoom saturado em 50 metros
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Purus Drenagem Zoom3
Saturado em 50 metros
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Tocantins
x1: -56.00
y1: -18.00 x2: -43.99
y2: 0.00
Pixels: 311.112.004
Linhas: 21.602
Colunas: 14.402
Fossos: 15.893.139
Tempo: 26:34:54 h
Acumulada: 14:55 min
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Tocantins Drenagem
Valor de corte: 30.000
Maior Ordem: 6
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Tocantins Drenagem Zoom
Saturado em 40 metros
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Bacia Amazônica
32.400 linhas 38.400 colunas 65.670.466 fossos
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América do Sul
60.001 linhas 84,001 colunas 161.135.443 fossos
![Page 41: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE TerraHidro ...](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062607/62b5aa8f9e56a80efc66171d/html5/thumbnails/41.jpg)
Conversor de LDD
![Page 42: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE TerraHidro ...](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062607/62b5aa8f9e56a80efc66171d/html5/thumbnails/42.jpg)
Upscaling
![Page 43: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE TerraHidro ...](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062607/62b5aa8f9e56a80efc66171d/html5/thumbnails/43.jpg)
![Page 44: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE TerraHidro ...](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062607/62b5aa8f9e56a80efc66171d/html5/thumbnails/44.jpg)
Edição de Fluxos
![Page 45: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE TerraHidro ...](https://reader036.fdocumentos.tips/reader036/viewer/2022062607/62b5aa8f9e56a80efc66171d/html5/thumbnails/45.jpg)
HAND – Height Above the Nearest Drainage
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HAND – Semiárido
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HAND – Zoom
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HAND – Zoom
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TerraHidro - Futuro