qgis 2.8: rampa de cores para representação topográfica do modelo digital de elevação (mde)

QGIS 2.8 Rampa de Cores para Representao Topogrfica do

Modelo Digital de Elevao (MDE)

Jorge Santos2015

QGIS 2.8: Novas Rampas de Cores

Contedo

Sumrio

Captulo 1.................................................................................................................................. 3Download e Processos no MDE..........................................................................................3

1.1. Download do SRTM30..............................................................................................31.2. Mosaico de Folhas SRTM30.....................................................................................31.3. Recorte do Mosaico SRTM30..................................................................................5

1.3.1. Adicionar uma Camada Vetorial...................................................................5

Captulo 2.................................................................................................................................. 9Novas Rampas de Cores...................................................................................................... 9

2.1. Realce de Contagem Cumulativa............................................................................92.2. Leitura dos Metadados............................................................................................92.3. Realce Mnimo/Mximo.........................................................................................102.4. Rampas de Cores para Dados Topogrficos.......................................................12

Captulo 3................................................................................................................................ 15Contatos.............................................................................................................................. 15

Processamento Digital Geotecnologias e Software Livre.....................................15Competncias................................................................................................................. 15

2

Captulo 1

Download e Processos no MDE

1.1. Download do SRTM30

Os procedimentos para download do SRTM de 30 metros esto documentados neste video:

USGS: Aprenda a Baixar o DEM SRTM de 30m no site Earth Explorer | http://bit.ly/14uON0E

Figura 01. Local para download do SRTM com Resoluo Espacial de 30 metros.

Basicamente, necessrio realizar um cadastro no site Earth Explorer para ter acesso aosprodutos. Alm do SRTM, possvel realizar o download de imagens de satlite Landsat.

1.2. Mosaico de Folhas SRTM30

Neste tutorial, quatro folhas SRTM30 foram necessrias para cobrir a extenso do municpiode Braslia-DF, a regio escolhida para realizar o teste da rampa de cores. Os arquivos foramcompactados no formato RAR e esto disponveis para download caso voc tenha interesse emreproduzir este exerccio.

Mosaico de Folhas SRTM30 para Braslia-DF (23 MB)

Figura 02. Cenas SRTM30 cobrindo o municpio de Braslia-DF.

3

http://bit.ly/14uON0Ehttps://dl.dropboxusercontent.com/u/156689825/PD_2015/QGIS28_Rampa_de_Cores_para_MDE/SRTM30_BrasiliaDF.rar

QGIS 2.8: Adicionar Rampas de Cores para o MDE

O SRTM30 um MDE (Modelo Digital de Elevao) ou DEM (Digital Elevation Model). Sodados raster que possuem valores de altitude armazenados nos pixels da imagem. O recorte do SRTMpor folhas tem a finalidade de facilitar a distribuio dessas imagens. Aps o download, descompacteas imagens no seu computador. O mosaico o primeiro processo que deve ser aplicado no MDE de 30metros, pois temos que unir duas ou mais imagens para representar uma rea de interesse.

Para gerar o mosaico das quatro folhas SRTM no QGIS 2.8, clique no Menu Raster Miscelnea Mosaico. No necessrio carregar as imagens na rea de trabalho do programa.

Figura 03. QGIS 2.8: Recurso para gerar um Mosaico de Arquivos Raster.

Para lograr xito em qualquer processo do QGIS, voc deve evitar:

1. Trabalhar na rea de Trabalho do Windows;2. Trabalhar na pasta Documentos ou Meus Documentos;3. Criar pastas com espaos, cedilha, ponto ou qualquer acentuao;4. Criar nomes de arquivos com espaos, cedilha, ponto ou qualquer acentuao;5. Criar nome de usurio Windows com nomes compostos, espaos ou acentuao.

Para colocar em prtica, comece pelo local de armazenamento das folhas SRTM30. Notutorial, simplesmente criamos uma pasta chamada SRTM30 no drive C: e colamos as imagens.

De volta ao Mosaico, em Arquivos de Entrada, clique no boto Selecione para indicar apasta que contm os arquivos raster. Para gerar um mosaico de folhas SRTM30, a ordem de seleodas imagens no importante. No item Ficheiros do Tipo, selecione o formato GeoTIFF.

No item Arquivo de Sada, clique no boto Selecione para indicar um local para o mosaicoque ser criado. Alm do local, necessrio especificar um nome para o arquivo. No se esquea defazer uso das regras descritas acima. Em nosso caso, o nome do mosaico ser Mosaico_SRTM30.tif.

Aps editar a entrada e sada, clique no boto OK para executar o processo. Ao receber amensagem de xito no tela, pressione duas vezes o boto OK para fechar as duas pequenas janelas deprocessos e saia do modo de criao de mosaico pressionando o boto Fechar.

4


Figura 04. QGIS 2.8: Mosaico de Imagens SRTM30.

1.3. Recorte do Mosaico SRTM30

Seguindo a delimitao do municpio de Braslia, podemos reduzir o tamanho do mosaico aoaplicar uma mscara e recortar o SRTM. Para obter a mscara, precisamos de um arquivo shapefile. Oarquivo de municpios que vamos utilizar neste exerccio faz parte do mapeamento do IBGE chamadoBCIM (Base Cartogrfica Contnua do Brasil ao Milionsimo 1:1.000.000). Voc pode obter o vetor deBraslia e a base cartogrfica nos links abaixo:

MUNICPIO DE BRASLIA-DF (Delimitao do municpio utilizada no recorte 5 KB)BASE CARTOGRFICA DO TUTORIAL (Estados, Municpios e Fusos do Brasil 15 MB)

1.3.1. Adicionar uma Camada Vetorial

Para adicionar o arquivo shapefile de Braslia no QGIS, clique no item de menu Camada eselecione a opo Adicionar Camada Adicionar Camada Vetorial . Este recurso tambmpode ser acessado rapidamente no cone indicado na imagem abaixo:

Figura 05. QGIS 2.8: Recursos para adicionar uma camada vetorial no mapa.

5

https://dl.dropboxusercontent.com/u/156689825/BASE_CART/BASE_CART_SHAPEFILE.rarhttps://dl.dropboxusercontent.com/u/156689825/BASE_CART/Brasilia.zip


Na janela seguinte, modifique a Codificao para System e clique no boto Buscar:

Figura 06. QGIS 2.8: Adicionar Camada Vetorial. Opo para localizar um arquivo shapefile.

Selecione o shapefile que representa o municpio de Braslia. Verifique mais abaixo se oformato Arquivo Shape ESRI est habilitado e clique no boto Abrir:


De volta janela Adicionar Camada Vetorial, clique no boto Abrir:


6


O shapefile de Braslia ser adicionado ao projeto do QGIS. O passo seguinte consiste emrealizar o recorte do MDE utilizando a camada de Braslia como mscara para o recorte.

Figura 09. QGIS 2.8: O mosaico SRTM e a poligonal de Braslia-DF.

1.3.2. Recorte do Mosaico SRTM30

Para recortar o mosaico de acordo com os limites do municpio de Braslia, clique no menu

Raster Extrao Cortador.

Figura 10. QGIS 2.8: Algoritmo Cortador. Recurso para recortar um raster atravs de um arquivo shapefile.

No item Arquivos de Entrada, verifique se o mosaico est selecionado na lista.

No item, Arquivos de Sada, selecione uma pasta e digite o nome Brasilia_Geo.tif.

Marque o item Nenhum Valor de Dado = 0 para ocultar o pixel escuro do recorte.

No Modo Clipping, marque a opo Camada Mscara e veja se o shape est na lista.

Clique no boto OK e aguarde o fim do processo.

7


Figura 11. QGIS 2.8: A janela Cortador. Opes para recortar um raster atravs de um arquivo shapefile.

Ao concluir o processo, pressione o boto OK para fechar a pequena janela de processo edeixe o a janela Cortador pressionando o boto Fechar.

Figura 12. QGIS 2.8: Recorte do Mosaico SRTM30.

O recorte do mosaico foi realizado com xito. Nos passos seguintes, vamos utilizar diferentesrampas de cores para representao de simbologia no MDE.

8

Captulo 2

Novas Rampas de Cores

2.1. Realce de Contagem Cumulativa

O MDE um tipo de imagem que possui uma nica banda. Por padro, para apresentar osvalores de elevao no SIG, O QGIS utiliza um indicador chamado Corte de Contagem Cumulativa.Este indicador de amostragem til para aplicar um realce no raster, permitindo que a imagem sejavisualizada com mais brilho. Com o realce cumulativo, o analista pode visualizar mais alvos.

Embora seja eficiente na aplicao de realce na imagem, o indicador de Contagem Cumulativaapresenta um intervalo de altitude que no corresponde realidade do raster. Em seu lugar, devemosutilizar o indicador Mnimo/Mximo para exibir corretamente o intervalo da elevao.

Para ter acesso ao intervalo real dos pixels no raster de altimetria, voc precisa consultar osmetadados da imagem.

2.2. Leitura dos Metadados

Metadados exibem informaes tcnicas do raster. Na imagem abaixo, temos o MDEBrasilia_Geo.tif que foi gerado pelo processo de recorte. Este raster apresenta brilho/contraste eseus valores Mnimo/Mximo so 846/1263:

Figura 13. QGIS 2.8: Recorte SRTM30 com realce e intervalo de valores de pixel incorretos.

9


Para verificar se estes valores numricos esto corretos, os metadados devem serconsultados. Para ter acesso, basta consultar as Propriedades do Raster.

Clique na categoria Metadata. Para a camada vetorial Brasilia_Geo.tif, temos:

STATISTICS_MAXIMUM=1356

STATISTICS_MEAN=1033.2999026224

STATISTICS_MINIMUM=727

STATISTICS_STDDEV=113.95643565439

Figura 14. QGIS 2.8: Metadados exibindo os valores Mnimo/Mximo do raster.

Com base nos Metadados do raster, podemos afirmar que, para esta regio do recorte, omenor valor de pixel para este recorte 727 e, o maior, 1356. Perceba que a informao tcnica doraster apresenta valores diferentes dos 846/1263 presentes na tela principal do QGIS.

Uma representao de mapa raster em ambiente SIG deve considerar o intervalo real dospixels para evitar interpretaes equivocadas. Portanto, em todas as situaes, mesmo que hajanecessidade de realar o raster para ampliar a visualizao, o intervalo das clulas que realmenteimporta para qualquer anlise raster deve ser expresso atravs do indicador Mnimo/Mximo.

2.3. Realce Mnimo/Mximo

Nas Propriedades do Raster, clique na categoria Estilo. A opo padro Corte deContagem Cumulativa, porm, deve ser trocada para Mn/Max. Em seguida, no item Preciso,selecione a opo Real (mais lento) e pressione o boto Carregar. Os reais valores do intervalo seroexibidos nos campos Min e Max. Estes so os valores numricos que constam nos metadados.

No item Melhorar Contraste, marque a opo Estender para MinMax e a operao serconcluda. Pressione o boto OK para retornar janela principal do QGIS.

10


Figura 15. QGIS 2.8: Ordem de aplicao do Indicador Mnimo/Mximo.

No indicador Min/Max, a imagem SRTM ser apresentada sem contraste e os valores reais dospixels sero exibidos no Painel Camadas do programa.

Figura 16. QGIS 2.8: Ordem de aplicao do Indicador Mnimo/Mximo.

Para o recorte do MDE que representa o municpio de Braslia-DF, podemos estimar que asreas mais elevadas da capital do pas podem alcanar no mximo 1356 metros de altitude. Estaobservao pode ser constatada a partir da leitura do valor mximo dos pixels presentes no produtoSRTM.

11


2.4. Rampas de Cores para Dados Topogrficos

As novas rampas de cores podem ser localizadas nas Propriedades do Raster, categoriaEstilo. Para ter acesso, modifique o item Renderizao de Banda para Banda Simples Falsa Cor.Em seguida, no item Gerar Novo Mapa de Cores, est localizado todas as opes de rampa de cores.Clique no ltimo item da lista Nova Cor de Rampa e troque o tipo de cor de rampa para cpt-city.Clique no boto OK:

Figura 17. QGIS 2.8: Localizao das novas rampas de cores.

Na segunda etapa para seleo de rampa de cores, clique na categoria Topography eselecione a rampa de cores wiki-schwarzwald-cont:

Figura 18. QGIS 2.8: Seleo das novas rampas com temas topogrficos.

12


Clique no boto OK. Com a rampa selecionada, voc deve definir as classes. No item Modo,selecione a opo Intervalo Igual. Em Classes, digite o valor 10. A renderizao correta nos valoresde elevao funciona melhor no indicador Min/Max conforme indicado no item 2.3 deste documento.Assim, marque as mesmas opes:

Min/Max; Preciso: Real (mais lento); Boto Carregar.

Ao confirmar os valores Min/Max nos campos apropriados, pressione o boto Classificar. OQGIS vai gerar os valores de elevao representados pela rampa topogrfica.

Figura 19. QGIS 2.8: Configurao completa para a rampa de cores.

O ltimo ajuste fica por conta dos valores exibidos em Rtulos. Podemos considerar apenas aparte inteira dos valores ou manter a numerao precisa. Segue um exemplo abaixo:

Figura 20. QGIS 2.8: Opo para formatao dos rtulos.

Ao finalizar todos os ajustes, pressione o boto OK para encerrar as Propriedades do Raster.

13


RESULTADO FINAL: Para Braslia-DF, a representao das cores do MDE assumiu um novoformato cuja variao da elevao inicia-se pelas partes planas e desloca-se at as partes elevadas.Tambm possvel observar com clareza os corpos d'gua daquela regio.

Figura 21. QGIS 2.8: Representao de cores para temas topogrficos.

Utilize as rampas de cores do QGIS para ampliar a representao dos dados de altimetria,declividade, aspecto e outros temas.

14

Captulo 3

Contatos

Jorge Santos

Lattes: http://lattes.cnpq.br/1910845468254276

E-mail: [email protected]

Skype: jorgepsantos2002

Processamento Digital Geotecnologias e Software Livre

Endereo: http://www.processamentodigital.com.br/

Twitter: http://twitter.com/jpsantos2002

Facebook: http://www.facebook.com/ProcessamentoDigital

LinkedIn: http://br.linkedin.com/pub/jorge-santos/10/38b/8a4/

Competncias

Consultor para Projetos que envolvem Demandas de SIG/PDI; Instrutor para Treinamento Avanado em Geotecnologias; Instrutor para Treinamento Avanado no Processamento Digital de Imagens.

15

http://br.linkedin.com/pub/jorge-santos/10/38b/8a4/http://www.facebook.com/ProcessamentoDigitalhttp://twitter.com/jpsantos2002http://www.processamentodigital.com.br/mailto:[email protected]://lattes.cnpq.br/1910845468254276

1.1. Download do SRTM30 31.2. Mosaico de Folhas SRTM30 31.3. Recorte do Mosaico SRTM30 52.1. Realce de Contagem Cumulativa 92.2. Leitura dos Metadados 92.3. Realce Mnimo/Mximo 102.4. Rampas de Cores para Dados Topogrficos 12Processamento Digital Geotecnologias e Software Livre 15Competncias 151.1. Download do SRTM301.2. Mosaico de Folhas SRTM301.3. Recorte do Mosaico SRTM302.1. Realce de Contagem Cumulativa2.2. Leitura dos Metadados2.3. Realce Mnimo/Mximo2.4. Rampas de Cores para Dados TopogrficosProcessamento Digital Geotecnologias e Software LivreCompetncias

qgis 2.8: rampa de cores para representação topográfica do modelo digital de elevação (mde)

Documents