Delimitação de Microbacias Hidrográficas com o gvSIG – Parte II

Buenas, pessoal!

Estamos de volta com a segunda parte do tutorial de delimitação de Microbacias Hidrográficas (MBH) com o gvSIG. Para darmos continuidade precisaremos do arquivo shape contendo as curvas de nível da nossa área de interesse, que foi obtido no final da primeira parte deste tutorial:

Passaremos agora a gerar o modelo digital do terreno a partir destas curvas de nível.

Rasterização das curvas de nível:

Como primeiro passo, precisamos transformar os vetores em um arquivo raster. Para tanto, acessamos novamente a ferramenta Sextante: SEXTANTE > Rasterization and interpolation > Rasterize vector layer

Na janela de configuração da ferramenta que se abre vamos alterar os parâmetros da primeira aba (“Parameters”): na seção “Inputs – Vector layer”, em Vector Layer selecionamos a camada de entrada, que nesse caso é a camada que contém o recorte das curvas de nível; em Field, precisamos definir qual o campo da tabela contém os dados de altitude (cota) dos vetores que, no nosso caso, está em “CODIGO”; na seção “Outputs”, definimos o arquivo em que será salvo o resultado da operação. Deixei marcada a opção de salvar para um arquivo temporário, mas podemos selecionar o caminho e definir o nome para o arquivo se quisermos salvá-lo.

Na aba “Output region” vamos selecionar a opção “Use extent from layer”, selecionando em seguida a camada do recorte das curvas de nível como base. Em seguida, alteramos a opção “Cell size” para o valor “20.0”, e clicamos em “OK”.

Será processada a rasterização da camada de vetores, e no final obteremos um arquivo raster equivalente ao arquivo vetorial das curvas de nível:

Como podemos notar, temos duas situações neste arquivo: pixels da imagem onde estão as curvas de nível contém informações da altitude das mesmas (cotas), enquanto que nas áreas pretas da imagem estão pixels que não contém informações. Precisamos preencher esses “vazios”, de forma que cada pixel da imagem contenha uma informação de altitude, através de um processo de interpolação. Usaremos outra rotina do Sextante para preencher as células sem dados

Preenchendo as células sem dados:

Voltamos a abrir o Sextante: SEXTANTE > Basic tools for raster layers > Void Filling

Na janela de opções da ferramenta que é aberta, precisamos apenas conferir se em “Layer” está selecionada a camada que foi rasterizada no passo anterior, e podemos deixar o valor default de “0.1” em “Tension thershold”. Em “Outputs – Filled layer[raster], podemos definir o nome e o caminho onde o arquivo gerado será salvo:


Após clicarmos em “OK”, o arquivo raster será processado pela rotina, e teremos no final um arquivo onde cada célula (pixel) contém uma informação de altitude (cota), representando assim o Modelo Digital do Terreno (MDT):

No entanto, antes de darmos por terminada esta fase do trabalho, precisamos executar mais um procedimento. Como o Gilberto explica em suas palestras, com muita propriedade: “precisamos ter certeza que uma gota de água (virtual), largada em qualquer ponto do nosso MDT, irá escorrer até o ponto mais baixo, sem se perder em qualquer depressão que pudesse estar presente”.  Para isso, precisaremos aplicar um procedimento de… eliminar as depressões do MDT.

Eliminando as depressões:

Voltemos à nossa ferramenta Sextante: SEXTANTE > Basic hydrological analysis > Sink filling


Novamente, na janela da ferramenta que é aberta, vamos definir alguns parâmetros: em “Input – Raster layers”, vamos tomar o cuidado de observar se está selecionada a camada raster gerada no passo anterior (rasterizada e preenchida); em “Min. angle between cells [deg]” podemos deixar o valor default de “0.01” e, como sempre, em “Outputs – Preprocessed[raster]”, definiremos o nome e o caminho onde será salvo o arquivo que será gerado pela rotina. É importante que salvemos este arquivo, pois o mesmo será utilizado para os procedimentos subsequentes.

Após clicarmos em “OK” será iniciado o processamento. E aqui cabe uma ressalva importante: esse processo é demorado! Para fins de comparação, o processo demorou 50 minutos em um computador com processador Intel Core 2 Quad e 8 Gb de RAM. Portanto, tenha paciência, saia para fazer um lanche, e aguarde o término do processamento!

Finalizado o processamento seremos apresentados ao resultado final. Aparentemente, não há diferenças entre esse e o arquivo anterior, mas agora temos certeza que todas as depressões do terreno foram eliminadas.

Terminamos aqui a segunda parte deste tutorial. Na próxima parte estaremos trabalhando com a geração da camada de acúmulo de fluxo, a geração da rede de drenagem e, finalmente, a geração das sub-bacias hidrográficas. Aguardem!

  • Olá Eliazer, muito boa sua abordagem. Parabéns. Continue a série que está demais.
    Só para efeito de registro, caso os artigos sejam inseridos no #SLTbmFaz, segue um post que escrevi no início do ano, que trata do mesmo tema, sendo que os procedimentos foram realizados no Mapwindow:
    http://geoparalinux.wordpress.com/2011/04/03/delimitacao-automatica-de-bacia-hidrografica-usando-mapwindow-gis/
    Abraços e sucesso…

    • Esdras,

      Só aproveitando para avisar: vi que você tem um artigo de delimitação automática de bacia hidrográfica no gvSIG, e ele estará constando da próxima Coletânea de Links Sobre o gvSIG!

  • Gilberto Cugler

    Eliazer,

    Muito didático o seu tutorial. Estou ansioso para ver a parte III
    . Acho que é importante fazer um lembrete que existe um limite no sextante quanto ao total de células que ele processa ao gerar o MDE.
    Parabéns

  • Ricardo Rossi G. Bittencourt

    Gostei muito do seu tutorial. Eu tenho uma dúvida: Eu obtive o DEM Aster GDEM, que tem resolução espacial de 30 m. Então no meu caso o cell size teria que ser de 30 m ou 20 m, melhorando a resolução?

    Abraço.

    • Ricardo,

      O Gilberto seria mais indicado para responder tua questão, mas eu acredito que você deva usar a resolução espacial do arquivo que você baixou, para não induzir a erros. Para melhorar a resolução devem ser adotados outros procedimentos.

  • José Renato

    Olá, gostaria de saber se posso começar esse processo a partir de um SRTM, ASTER no formato .tiff
    onde já fosse direto para a parte onde são Eliminadas as depressões ..
    Abs,

  • Raquel

    Olá Eliazer, parabéns pelo tutorial, está ótimo.
    Estou tendo problemas na execução do exercício…
    Os procedimentos só dão certo quando eu salvo como arquivo temporário e não dão certo quando eu salvo o arquivo em lugar definido.
    Sabe o que pode estar ocorrendo?
    Aguardo retorno.
    Att,

    • Raquel,

      Obrigado pelo comentário. Você já experimentou gerar o arquivo temporário e depois salvar a camada gerada? Se você estiver usando Linux, pode ser problema com permissão de escrita na pasta onde você está tentando salvar… Fora essas possibilidades, preciso de maiores detalhes, como: a versão do gvSIG e a do Sextante, qual o sistema operacional, se a máquina é 32 ou 64 bits, enfim, mais dados que possam ajudar a detectar o que está causando esse comportamento estranho.

      • Raquel

        Olá Eliazer, obrigada pela pronta resposta! Já tentei gerar o arquivo temporário e depois salvar a camada gerada e não deu certo. Na verdade dá problema com a geração de arquivos raster quando salva, ele gera um arquivo vazio de 1KB. Meu sistema operacional é windows 7 de 64 bits. Baixei a versão do programa junto com o Módulo Básico de GVsig, é a versão gvSIG Portable v 1.11.0 SIG-RB v1.0. Não conhecia o programa, e quero passar um exercício semelhante a este para os meus alunos da disciplina de Planejamento de Recursos Hídricos. Bom, espero que consiga solucionar. Aguardo retorno. Att,

        • Raquel,

          infelizmente essa configuração é a que tem maiores problemas com o gvSIG (acho que só perde para o Mac, se perder…).

          Aconselho você fazer os seguintes testes:
          – ir na página do Repositório de colaborações da comunidade (http://www.gvsig.org/web/plugins/downloads) e baixar novamente a versão portable 1.11 e a 1.12, e rafazer os testes (pode ser algo em relação a versão do Sextante que estava sendo usada no momento da criação do pacote portable).
          – tentar atualizar o Sextante para a versão mais recente (basta renomear a pasta “es.unex.sextante”, que, no seu caso, estará dentro da pasta do gvSIG 1.11 portable, no caminho “/bin/gvSIG/extensiones”, e utilizar o gerenciador de complementos que está disponível no gvSIG no menu “Ferramentas > Gerenciador de complementos”.
          – como última alternativa, se nada disso funcionar, experimente executar os procedimentos em outra máquina com o windows XP ou, de preferência, com Linux (tem versão portable do gvSIG também para Linux).

          Espero ter ajudado. De retorno do que foi feito e dos resultados, ok?

          Att,

          Eliazer