Análise de Modelos Digitais de Elevação e geração de atributos topográficos para a região da Serra do Mar do estado de Santa Catarina (Analysis of Digital Elevation Models and generation of topographic attributes for the Serra do Mar region of the state of Santa Catarina)

Resumo

A análise geomorfométrica consiste na quantificação da superfície terrestre com enfoque na extração de parâmetros calculados de Modelos Digitais de Elevação (MDEs), também compreendida como análise digital do relevo. A região da Serra do Mar de Santa Catarina apresenta uma diversidade de formas de relevo e existem distintos MDEs disponíveis para a região, desde modelos globais até um modelo estadual. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi comparar diferentes MDEs e com o modelo mais adequado realizar uma caracterização geomorfométrica da região da Serra do Mar de Santa Catarina. Para tanto, foi delimitado um polígono englobando a Serra do Mar do Estado e áreas adjacentes, dentro do qual foi selecionado um polígono menor como área teste. Foram selecionados os modelos globais SRTM90, SRTM30, Aster30, Topodata e o MDE do Levantamento Aerofotogramétrico de Santa Catarina (resolução = 1 m) - que foi exportado para as resoluções de 5 e 10 metros; a avaliação dos modelos se deu por meio da geração de atributos topográficos na área teste,  conferências in loco e utilização de pontos de controle. Posteriormente, foram elaborados mapas dos atributos topográficos: hipsometria, declividade, aspecto, plano de curvatura, perfil de curvatura e relevo sombreado; e do Índice de Posição Topográfica, para todo o polígono de área de estudo com o MDE que apresentou o melhor desempenho. O MDE de Santa Catarina foi o modelo que se mostrou mais adequado com base nas análises. Os MDEs globais apresentaram resultados insatisfatórios em relação a atributos topográficos como o aspecto e a declividade.

A B S T R A C T

The geomorphometric analysis consists of the quantification of the terrestrial surface with focus on the extraction of calculated parameters of  Digital Elevation Models (DEMs), also understood as digital analysis of the relief. The Serra do Mar region of Santa Catarina presents a diversity of relief forms and there are distinct DEMs available to the region, from global models to a State model. In this context, the goal of this study was to compare different DEMs and with the most adequate model perform a geomorphometric characterization of the Serra do Mar region of Santa Catarina. For this purpose, a polygon was delineated, encompassing the Serra do Mar of Santa Catarina and adjacent areas, within which a smaller polygon was selected as the test area. The global models SRTM90, SRTM30, Aster30, Topodata and the DEM of the Aerophotogrammetric Survey of Santa Catarina (resolution = 1 m) - that were exported to resolutions of 5 and 10 meters, were selected; the evaluation of the models occurred through the generation of topographic attributes in the test area, on-site conferences and use of control points. Afterwards, maps of the topographic attributes were elaborated: hypsometry, slope, aspect, plane of curvature, profile of curvature and hillshade; and the Topographic Position Index, for the entire polygon of study area with the DEM that presented the best performance. The DEM of Santa Catarina was the most appropriate model based on the analyzes. The global DEMs presented unsatisfactory results in relation to topographic attributes such as aspect and slope.

Keywords: Relief, Aspect, Topographic Position Index.