Este documento discute o uso de softwares livres de geoprocessamento como ferramentas de apoio a estudos de traçados rodoviários. Ele descreve como dados espaciais livres como SRTM e Landsat podem ser usados para identificar fatores ambientais, socioeconômicos e operacionais que influenciam o traçado, como corpos d'água, áreas de vegetação densa e declividades. Softwares como GDAL, QGIS e TauDEM podem extrair esses dados e gerar produtos como máscaras, mapas de declividade e redes de

1. Uso de softwares livres de
geoprocessamento como
ferramentas de suporte a
estudos de traçados rodoviários
Antonio Juliano Fazan
Analista em Infraestrutura deTransportes
Departamento Nacional de Infraestrutura deTransportes

2. Agenda
• Estudos de traçado
• Definição
• Fatores de influência
• Estudo de caso
• GDAL/QGIS
• TauDEM

3. Estudos de traçados
• Procedimento realizado para identificar o melhor de uma série de possíveis
caminhos para a implantação de uma obra de engenharia linear (corredor)
• Fatores de influência
• Ambientais
• Socioeconômicos
• Operacionais  geometria de alinhamento x custo de operação
• Financeiros  custos de implantação/manutenção
• Espaciais

4. Fatores ambientais
• Minimização dos impactos
• Evitar transposições/cruzamentos de áreas especiais ou protegidas por lei
• APA/APP
• Quilombolas e terras indígenas
• Assentamentos
• Mineração

5. Fatores socioeconômicos
• Implantação deve atender a interesses sociais e econômicos
• Circulação de pessoas e serviços
• Transporte de mercadorias
• Ligação de áreas estratégicas
• Conexão com outras rodovias ou outros modais
• Ligação entre cidades de importância regional
• Acesso a pontos turísticos

6. Fatores operacionais e financeiros
• Operacionais  relativos à geometria do traçado (curvatura, declividade,
categoria de velocidade)
• Financeiros  relativos aos custos de implantação e manutenção
• Idealmente o traçado escolhido para implantação deve atender os
parâmetros de projeto (operacionais) e minimizar os custos financeiros

7. Estudos de traçado
• É uma atividade interdisciplinar
• Dados provenientes de diversas fontes  GEOESPACIAIS
• MDT
• Imagens
• Dados vetoriais
• Pontos extremos dos alinhamentos
• Rede de drenagem (localização de bueiros e pontes)
• Padrões de geometria locais
• Áreas especiais (a evitar)

8. Experiências no DNIT
• Definição de macro corredores
• Etapa preliminar para seleção do corredor principal de implantação
• Dados de livre acesso e insumos auxiliares
• Estudos de anteprojeto/projeto executivo
• Traçado definido
• Dados de alta resolução espacial
• MDT e ortoimagens derivados de aerolevantamento ou satélite
• Feições vetorizadas/restituídas

9. Estudos de macrocorredores
• Dados de fontes gratuitas ou disponíveis para a administração
• SRTM 30m
• Landsat 8 (reflectância)
• RapidEye (MMA)
• Insumos auxiliares
• Fontes disponíveis
• Delimitação manual
• Extração semiautomatizada (GDAL/QGIS,TauDEM)
• Mapa de declividades (SRTM)
• Rede de drenagem (SRTM)
• Corpos d’água
• Áreas vegetadas
L8 reflectância

11. Corpos d’água (avoid areas)
• Criação da máscara de água
• Vetorização da máscara de água
• Eliminação de pixels isolados e feições irrelevantes  Limiarização
>> gdal_calc.py –A MOSAIC_LC8_cfmask.tif --calc="127 * ( A == 1 )" --type=Byte
--outfile=MOSAIC_LC8_watermask.tif --NoDataValue=255
>> gdal_polygonize.py MOSAIC_LC8_watermask.tif –f "ESRI Shapefile" waterbodies.shp

13. Vegetação densa (avoid areas)
• Cálculo do NDVI
• Fatiamento do NDVI (máscara)
• Vetorização
• Edição e simplificação  Remoção de buracos e áreas irrelevantes (limiar)
>> gdal_calc.py –A MOSAIC_LC8_B4.tif –B MOSAIC_LC8_BAND5.tif --type=Float32
--calc="numpy.float64( B – A )/( B + A )" --outfile=MOSAIC_LC8_NDVI.tif --NoDataValue=-9999
>> gdal_calc.py –A MOSAIC_LC8_NDVI.tif --calc="127 * ( A >= 0.9 )" --type=Byte
--outfile=NDVI_high.tif --NoDataValue=255
>> gdal_poligonize.py NDVI_high.tif –f "ESRI Shapefile" NDVI_high.shp

14. Vegetação de densidade média (avoid areas)
• Fatiamento do NDVI (máscara)
• Vetorização
• Edição e simplificação  Remoção de buracos e áreas irrelevantes (limiar)
>> gdal_calc.py –A MOSAIC_LC8_NDVI.tif --outfile=NDVI_medium.tif --type=Byte
--calc="127 * numpy.logical_and( A >= 0.8, A < 0.9 )" --NoDataValue=255
>> gdal_poligonize.py NDVI_medium.tif –f "ESRI Shapefile" NDVI_medium.shp
NDVI_medium = NDVI_medium – NDVI_high

16. Mapa de declividades (padrões locais de geometria)
• Geração do mapa de declividades
• Fatiamento
>> gdaldem slope –p –s 1 SRTM_30m.tif SRTM_30m_Slope_Percent.tif
>> gdal_calc.py –A SRTM_30m_Slope_Percent.tif --outfile=SRTM_30m_HighSlope_Mask.tif
--type=Byte --calc="127 * ( A >= 25 )" --NoDataValue=255

17. Mapa de declividades (padrões locais de geometria)
• Vetorização
• Edição
• Eliminação de buracos e objetos irrelevantes
• Buffer
• Agregação de polígonos
• Edição complementar
>> gdal_polygonize.py –A SRTM_30m_HighSlope_Mask.tif –f "ESRI Shapefile" HighSlope_Areas.shp

19. Rede de drenagem
• Necessária para locação de bueiros e pontes
• Extraída usandoTauDEM (Terrain Analysis Using Digital Elevation Models) 
Toolbox QGIS
• Múltiplos algoritmos de análise hidrológica
• Combinação de algoritmos em Modelo Gráfico
• Vetores dos canais de drenagem

22. Agradecimentos