Este documento descreve um sistema computacional para gerar modelos digitais de terrenos (MDTs) usando o algoritmo de inverso do quadrado da distância. O sistema gera o MDT de uma região de Vassouras, Rio de Janeiro e permite a visualização do terreno gerado em VRML. Os resultados mostram que o objetivo de desenvolver uma ferramenta para geração e visualização de MDTs foi alcançado.

1. Uma Ferramenta Computacional para geração
de Modelos Digitais de Terrenos com
visualização em VRML
Antonio de Paula Pedrosa (USS)
Carlos Vitor de Alencar Carvalho (UNIFOA, USS, IST-PARACAMBI)
Volta Redonda, RJ - 23 de Outubro 2010

2. Page  2
 Introdução
 Objetivo
 Metodologia
 Geração
 Visualização
 Resultados
 Considerações Finais
 Agradecimentos
Tópicos

3. Page  3
• Este trabalho está vinculado ao Grupo de
Pesquisa “Desenvolvimento de Tecnologias
Computacionais” cadastrado no CNPq e à linha de
pesquisa “Computação Aplicada”.
• Estudo e implementação de modelos digitais de
terrenos.
• O que é um modelo digital de terreno ?
• Quando vamos precisar deles ?
Introdução

4. Page  4
Introdução
 Alguns usos do MDT são:
 Armazenamento de dados de altimetria para mapas topográficos;
 Análises de corte-aterro para projeto de estradas e barragens;
 Elaboração de mapas de declividade e exposição para apoio a análise de
geomorfologia e erodibilidade;
 Análise de variáveis geofísicas e geoquímicas;
 Apresentação tridimensional (em combinação com outras variáveis).
Qual o processo da geração de um MDT ?

5. Page  5
Introdução
Processo de geração de um MDT

6. Page  6
– Este trabalho apresenta um sistema
computacional para geração de um MDT
desenvolvido em linguagem Java, onde a
visualização foi feita através da linguagem VRML.
O algoritmo utilizado para a geração da superfície
foi o Inverso do Quadrado da Distância (IQD).
– Com exemplo da metodologia adotada foi gerado
um MDT de parte da região da cidade de
Vassouras, Rio de Janeiro.
Objetivo

7. Page  7
● Aquisição - Passo 1
Metodologia
Região a ser modelada indicando as marcações 1, 2, 3 e 4

8. Page  8
● Aquisição - Passo 2
Metodologia
Região a ser modelada indicando os pontos
da cidade que foram selecionados.

9. Page  9
Geração
∑
∑
=
=
= n
i ij
n
i ij
i
h
h
z
yxz
1
1
1
),(
β
β
( ) ( )22
jijiij yyxxh −+−=
izyxz =),(
Neste trabalho foi utilizado o método chamado Inverso do Quadrado da Distância.
Trata-se de um método de interpolação, comumente utilizado em Sistemas de
Informação Geográfica (SIG) para geração de mapas a partir de dados pontuais.
Neste método, os pesos devem levar em conta a pouca influência dos pontos
mais distantes na determinação das grandezas desconhecidas.

10. Page  10
Geração
Esquema do grid gerado indicando pontos conhecidos
e pontos que serão interpolados

11. Page  11
●Recursos e materiais a serem usados
Geração

12. Page  12
– A geração do grid do MDT através do método do IQD foi implementada
em linguagem Java. Parte do código desenvolvido pode ser visualizado
no abaixo. O sistema, após gerar a superfície, exporta um arquivo no
formato da linguagem VRML para visualização.
Geração
Parte principal do código implementado

13. Page  13
Visualização
Esquema do processo para a geração e visualização do MDT

14. Page  14
– Primeiramente procurou-se verificar o potencial da linguagem VRML no que
diz respeito à visualização, através da criação de um terreno com dados
randômicos e sem textura e com textura.
Resultados
Terreno visualizado sem textura

15. Page  15
Resultados
Visualização de uma superfície com dados randômicos

16. Page  16
– Com a implementação do método IQD foi possível chegar a um ponto
aproximado do terreno MDT, contendo as elevações existentes. Nessa primeira
exibição não contém nenhum tipo de textura, como podemos ver.
Na próxima imagem vemos o mesmo terreno, agora contendo a textura.
Resultados
Figura 7 – 1º modelo de terreno gerado a partir do método IQD
e visualizado ainda sem textura.

17. Page  17
Resultados
Imagem visualizada pelo usuário agora com textura

18. Page  18
Resultados
Maior visibilidade do terreno através de aproximação (Ângulo 1)

19. Page  19
Resultados
Maior visibilidade do terreno através de aproximação (Ângulo 2)

20. Page  20
Resultados
Maior visibilidade do terreno através de aproximação (Ângulo 3)

21. Page  21
– Acreditamos que o primeiro objetivo desse projeto foi cumprido, com o
desenvolvimento de uma aplicação computacional para geração de
Modelos Digitais de Terrenos (MDT). A idéia é aperfeiçoar o modelo
gerado, para que possa ter objetos que identifiquem os pontos da
cidade selecionados, como demonstrado anteriormente (Tabela 2),
atribuindo ao terreno características de uma cidade em 3D.
Considerações Finais

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– O primeiro autor agradece à FAPERJ pelo apoio financeiro através da
Bolsa de Iniciação Científica. O segundo autor agradece ao CNPq pelo
apoio financeiro através da Bolsa de Produtividade em
Desenvolvimento Tecnológico e Extensão Inovadora – DT.
Agradecimentos

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Antonio de Paula Pedrosa
Email: tonywebdevelop@hotmail.com
Contato