SRTM: Para uma melhor Utilização - Conhecendo um pouco mais da qualidade planialtimétrica, da influência da resolução espacial e dos modelos de superfície equipotenciais de referência.
DOI:
https://doi.org/10.26848/rbgf.v15.2.p1153-1168Palavras-chave:
Modelos Matemáticos, Qualidade de Dados Geoespaciais, Dados altimétricos do satélite ICESatResumo
Mundialmente, o uso de modelos de terreno a partir de um tratamento matemático sobre dados disponibilizados gratuitamente é uma constante, como são os casos dos dados Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), Advanced Land Observing Satellite Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar (ALOS PALSAR), Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), Alos World 3D (AW3D), Global Digital Elevation Model (GDEM), entre outros, sem conhecer a verdadeira qualidade altimétrica e planimétrica dos dados. A maior parte dos usuários desprezam a avaliação planimétrica e focam apenas no refinamento da componente altimétrica, desconsiderando que o erro da componente planimétrica interfere diretamente na qualidade altimétrica do modelo. Desta forma, o objetivo deste estudo é fazer uma avaliação planimétrica do SRTM, além da avaliação altimétrica do mesmo para todo o território brasileiro. Diversos estudos avaliaram o SRTM, utilizando pontos de referência sem uma cobertura de todo o território brasileiro, aplicando simplesmente metodologias de expansão dos resultados obtidos para outras áreas, enquanto no presente estudo utilizou-se pontos de referência distribuídos por todo o território brasileiro, obtidos por satélite, Ice Cloud and Land Elevation Satellite (ICESat). Este estudo tem como finalidade, além da avaliação da qualidade do SRTM, avaliar a influência da discrepância entre as superfícies de referência dos dados (MapGeo2015 para os pontos de controle X EGM96 para o SRTM). Tem-se a ideia que a qualidade do modelo está ligado diretamente ao tamanho do pixel, sendo que os resultados deste estudo mostram que a melhora da qualidade do MDE não é proporcional à melhora da resolução espacial do dado, mostra também, que a superfície EGM96 é satisfatória para escalas de 1/50.000 ou menores.
Palavras-chave: Modelos Matemáticos, ICESat, Qualidade de dados geoespaciais.
SRTM: For a better user – knowing a little more about planialtimetric quality, the influence of spatial resolution and reference equipotential surface models
A B S T R A C T
Worldwide, the use of terrain models based on a mathematical treatment of freely available data is a constant, as in the case of Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) data, Advanced Land Observing Satellite Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar (ALOS PALSAR), Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), Alos World 3D (AW3D), Global Digital Elevation Model (GDEM), among others, without knowing the true altimetric and planimetric quality of the data. Most users despise the planimetric evaluation and focus only on the refinement of the altimetric component, ignoring that the error of the planimetric component directly interferes with the altimetric quality of the model. Thus, the objective of this study is to carry out a planimetric evaluation of the SRTM, in addition to its altimetric evaluation for the entire Brazilian territory. Several studies have evaluated the SRTM, using reference points without coverage of the entire Brazilian territory, simply applying methodologies to expand the results obtained to other areas, while in the present study reference points distributed throughout the Brazilian territory were used, obtained by satellite, Ice Cloud and Land Elevation Satellite (ICESat). This study aims, in addition to evaluating the quality of the SRTM, to assess the influence of the discrepancy between the reference surfaces of the data (MapGeo2015 for control points X EGM96 for the SRTM). There is the idea that the quality of the model is directly linked to the pixel size, and the results of this study show that the improvement in the quality of the MDE is not proportional to the improvement in the spatial resolution of the data, it also shows that the EGM96 surface it is satisfactory for scales of 1/50,000 or less.
Key-words: Mathematical Models, ICESat, Geospacial data quality.
Downloads
Referências
Arana, J. M. 2001. O uso de GPS na elaboração de carta geoidal. São Paulo, UNESP. 20, 73-85.
Basilio do Nascimento, F. J.; Castro de Oliveira, L. 2020. Avaliação de Modelos Digitais de Elevação SRTM e LIDAR e suas aplicações em análises morfométricas. Revista Militar De Ciência E Tecnologia, 37, http://ebrevistas.eb.mil.br/CT/article/view/4419
Ariza-Lopes, F. J., Reinoso-Gordo, J. F. 2021. Métodos de orlado para la evaluación de la exactitud altimétrica en modelos digitales de elevaciones del terreno. Revista Cartográfica, 103 p. 33-45
Bias, E. S.; Ribeiro, R. J. C.; Baptista, G. M. M.; Bernardi, J. V. E. 2011. Avaliação da exatidão do MDE obtido por meio do SRTM e pela carta do IBGE na escala 1:100.00. Revista Brasileira de Cartografia. 63-149-155.
BRASIL. Decreto N° 89.817 de 20 de Junho de 1984. Normas Técnicas Da Cartografia Nacional. 1984. Poder Executivo, Brasília, DF, Diário Oficial da União, Disponível em <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/ decreto/1980-1989/D89817.htm>. Acesso em: ago. 2019.
Celestino, V. S.; Philips, J. W. 2015. Avaliação altimétrica para projetos de usinas hidrelétricas. Rio de Janeiro: Revista Brasileira de Cartografia, 67, 507-525.
Elkhrachy, I. 2018. Vertical accuracy assessment for SRTM and ASTER Digital Elevation Models: A case study of Najran city, Saudi Arabia. Ain Shams Engineering Journal, 9, 1807-1817
Ferreira, F. R.; Larocca, A. P. C.; Cintra, J. P. 2015. Segmentação do espaço urbano por meio de dados Lidar aerotransportado. Revista Brasileira de Cartografia. 67, 1413-1420.
Gaboardi, C.; Santos, A. R. P.; Oliveira, C. L. 2005. Avaliação da Precisão Vertical dos Modelos SRTM para a Amazônia. Revista Brasileira de Cartografia. 15, 1-11.
Grohmann, C. H. 2018. Evaluatin of TanDEM-X DEMs n selected Brazilian sites: Comparasion with SRTM, ASTER, GDEM and ALOS AW3D30. Remote Sensing of Envirnment, 212, 121-133.
Höhle, J.; Pedersen, C. O. 2010. A New Method for Checking the Planimetric Accuracy of Digital Elevation Models Data Derived by Airborne Laser Scanning. In Proceedings of the 9th International Symposium on Spatial Accuracy Assessment in Natural Resources and Environmental Sciences, University of Leicester. Leicester, UK. p. 5.
Lousada, G.; Fernandes, M. C. 2017. Avaliação da precisão vertical de modelos digitais de elevação e análise de tendência em diferentes domínios geomorfológicos. Revista Brasileira de Cartografia. 69, 1265-1276.
Machado, V. S.; Junior, J. M.; Souza, M. K. G.; Osco, L. P.; Ramos, A. P. M. 2019. Validação da acurácia vertical de modelos digitais de superfície utilizando o banco de dados do Sistema de Gestão Fundiária: Um estudo de caso no oeste do estado de São Paulo. Anuário do Instituto de Geociências - UFRJ 42-139-147.
Marini, L. B.; Junior, J. M.; Ramos, A. P. M.; Filhos, A. C. P.; Barros, W. M.; Higa, L. T. 2017. Análise da acurácia altimétrica dos modelos digitais de superfície SRTM, ASTER e Topodata e aplicação na representação 3D do Pantanal da Nhecolândia. Anuário do Instituto de Geociências - UFRJ 40 48-54.
MicelI, B. S.; DiaS, F. M.; Seabra, F. M.; Santos, P. R. A.; Fernandes, M. C. 2011. Avaliação vertical de modelos digitais de elevação (MDEs) em diferentes configurações topográficas para médias e pequenas escalas. Revista Brasileira de Cartografia. 63, 181-201.
MikhaiL, E.; Ackermann, F. 1976. Observations and Least Squares. University Press of America. New York. 497.
Morais, J. D.; Faria, T. S.; Elmiro, M. A. T.; Nero, M. A.; Silva, A. A.; Nobrega, A. A. 2017. Altimetry assessment of ASTER GDEM V2 and SRTM Digital Elevetion Models: A case study in urbana área of Belo Horizonte, MG, Brazil. Boletim de Ciências Geodésicas. 23, 1-15.
Moura, L. Z.; Bias, E. S.; Brites, R. 2014. Avaliação da Acurácia Vertical de Modelos Digitiais de Elevação (MDES) nas bacias do Paranoá e São Bartolomeu. Revista Brasileira de Cartografia, 66, 1-11
Mozas, A. T. C.; Ureña, M. A.; Pérez, J. L. 2013. Accuracy of Contour Lines Using 3D Bands. International Journal of Geographical Information Science. 27, 2362–2374.
Nakahori, A. A. G. 2010. Geração e avaliação de ortoimagem ALOS/PRISM 1B1: Estudo de caso para São Gabriel, RS. Programa de pós-graduação em sensoriamento remoto, UFRGS, Porto Alegre, dissertação de mestrado. 136.
Orlandi, A. G. 2016. Avaliação da acurácia do modelo SRTM para o Brasil. Programa de pós-graduação em geografia, Universidade de Brasília, dissertação de mestrado, 54.
Orlandi, A. G.; Carvalho Júnior, O. A.; Guimarães, R. F.; BIAS, E. S.; Corrêa, D. C.; Gomes, A. T. 2019. Vertical accuracy assessment of the processed SRTM data for the Brazilian Territory. Boletim de Ciências Geodésicas. 251-14.
Orlando, F. C. 2019. Análise da potencialidade do uso de MDE global em trabalho de grande escala ao longo de todo o território brasileiro. Programa de pós-graduação em geociências aplicadas, Universidade de Brasília, dissertação de mestrado, p. 95.
Orlando, F. C.; Bias, E. S. 2020. Análise da qualidade dos dados SRTM ao longo de todo o território brasileiro. Anuário do Instituto de Geociência - UFRJ. 43 340-348.
Passaia, O. A. 2016. Observação da altimetria do satélite ICESat em cursos d´água para aplicações hidrológicas. Programa de graduação em engenharia civil, UFRGS, trabalho de diplomação, 71.
Pham, H. T.; Marshall, L.; Johnson, F.; Sharma, A. 2018. A method for combining SRTM DEM and ASTER GDEM2 to imporove topgraphy estimation in regions without reference data. Remote Sensing of Envirnment, 210, 229-241.
Rabus, B.; Eineder, M.; Roth, A.; Bamler, R. 2003. The shuttle radar topography mission: a new class of digital elevation models acquired by spaceborne radar. ISPRS: Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 57, 241-262.
Reinoso, J. F. An Algorithm for Automatically Computing the Horizontal Shift between Homologous Contours from DTMs. 2011. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. 272–286.
Rao, K. S. Validation of Digital Elevation Model Derived from Shuttle Radar Topography Mission using GPS Field measurements. 2004. Disponível em: Acesso: 28 fev 2021.
Santos, A. de P. dos.; Medeiros, N. das G.; Santos, G. R dos.; Rodrigues, D. D. 2016. Avaliação da acurácia posicional planimétrica em modelos digitais de superfície com o uso de feições lineares. Curitiba: Boletim de Ciências Geodésicas, 22, 157-174.
Santos, A. P.; Medeiros, N. G.; Dal Poz, A. P.; Santos, G. R.; Rodrigues, D. D.; Emiliano, P. C. 2020. Methodology for the extration of homologous points from a DEM/DSM to evaluate the relative positional accuracy. Boletim de Ciências Geodésicas. 26, 1-14.
Satge, F.; Denezine, M.; Pillco, R.; Timouk, F.; Pinel, S.; Molina, J.; Bonnet, M. P. 2016. Absolute and relative height-pixel accuracy of SRTM-GL1 over the South American Andean Plateau. ISPRS journal of photogrammetry and remote sensing. 121, 157-166.
Schutz, B. E.; Zwally, H. J.; Shuman, C. A.; Hancock, D.; Dimarzio, J. P. 2005. Overview of the ICESat Mission. Geophysical Research Letters, 32, 4.
Silva, M. A. 2002. Obtenção de um modelo geoidal para o Estado de São Paulo. Programa de pós-graduação em engenharia de transporte, Universidade de São Paulo, Dissertação de mestrado, 90.
Vosselman, G. 2008. Analysis of Planimetric Accuracy of Airborne Laser Scanning Surveys. In International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. 3, 99–104.
Tolentino, F. M.; Silva, C. R.; Santil, F. L. P. 2017. Avaliação da acurácia posicional de redes de drenagem obtidas a partir de modelos SRTM e ASTER com o uso dos softwares ArcGIS e QGIS. Revista Brasileira de Cartografia. 69 1287-1301
Waring, R. H.; Way, J.; Hunt, Jr. E. R.; Morrissey, L.; Ranson, K. J.; Weishampel, J. F.; Orem, R.; Franklin, S. E. 1995. Imaging radar for ecosystems studies. BioScience. 45, 715-723.
Wolf, P. R.; Ghilani, C. D. 1997. Adjustment computations: Statistics and least squares in surveying and GIS. Wiley Series in Surveying and Boudary Control. New York. 564.
Zhang, K.; Gann, D.; Ross, M.; Robertson, Q.; Sarmiento, J.; Santana, S.; Rhme, J.; Fritz, C. 2019. Accuracy ASsessment F Aster, SRTM, Alos, and TDX DEMs for Hispaniola and implications for mapping vulnerability to coastal flooding. Remote Sensing of Envirnment, 225, 290-306.
Zwally, H. J.; Schutz, B.; Abdalati, W.; Abshire, J.; Bentley, C.; Brenner, A.; Bufton, J.; Dezio, J.; Hancock, D.; Harding, D.; Herring, T.; Minster, B.; Quinn, K.; Palm, S.; Spinhirne, J.; Thomas, R. 2002. ICESat’s laser measurements of polar ice, atmosphere, ocean, and land. Journal of Geodynamics. 34, 405-445.
Zhao, L.; Zhou, W.; Peng, Y.; Hu, Y.; Ma, T.; Xie, Y.; Wang, L.; Liu, J.; Liu, Z. 2021. A new AG-AGB estimation model based on MODIS and SRTM data in Qinghai Province, China. Ecological Indicator, 133, 1-15.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Francisco Cristiano Orlando, Edilson de Souza Bias, Abimael Cereda Junior

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam na Revista Brasileira de Geografia Física concordam com os seguintes termos:
Autores mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional (CC BY 4.0) que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (exemplo: depositar em repositório institucional ou publicar como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
Autores têm permissão para disponibilizar seu trabalho online antes ou durante o processo editorial, em redes sociais acadêmicas, repositórios digitais ou servidores de preprints. Após a publicação na Revista Brasileira de Geografia Física, os autores se comprometem a atualizar as versões preprint ou pós-print do autor, nas plataformas onde foram originalmente disponibilizadas, informando o link para a versão final publicada e outras informações relevantes, com o reconhecimento da autoria e da publicação inicial nesta revista.
Qualquer usuário tem direito de:
Compartilhar — copiar e redistribuir o material em qualquer suporte ou formato para qualquer fim, mesmo que comercial.
Adaptar — remixar, transformar e criar a partir do material para qualquer fim, mesmo que comercial.
O licenciante não pode revogar estes direitos desde que você respeite os termos da licença.
De acordo com os termos seguintes:
Atribuição — Você deve dar o crédito apropriado, prover um link para a licença e indicar se mudanças foram feitas. Você deve fazê-lo em qualquer circunstância razoável, mas de nenhuma maneira que sugira que o licenciante apoia você ou o seu uso.
Sem restrições adicionais — Você não pode aplicar termos jurídicos ou medidas de caráter tecnológico que restrinjam legalmente outros de fazerem algo que a licença permita.






