Validação da precisão altimétrica do modelo de elevação do terreno abaixo da floresta amazônica gerado através de dados de radar na banda P

Autores

¹Gaboardi, C.; ²Lübeck, D.; ³Rosa, R.; ⁴Lázaro, J.

¹BRADAR INDUSTRIA S/A Email: clovis.gaboardi@bradar.com.br
²CONSULTOR
³BRADAR INDUSTRIA S/A Email: rafael.rosa@bradar.com.br
⁴BRADAR INDUSTRIA S/A Email: juliano.lazaro@bradar.com.br

Resumo

A tecnologia de Interferometria de Radar de Abertura Sintética (InSAR) operando na banda P (comprimento de onda de 75 cm) permite a obtenção de modelos digitais do terreno (MDT) sob a vegetação. Na região da construção da Usina Hidrelétrica (UHE) de Belo Monte, no município de Vitória do Xingu, estado do Pará, tornou-se necessário realizar o desmatamento da floresta sujeita a inundação provocada pela barragem em construção. Em 2014 foi realizado um levantamento com tecnologia InSAR da banda P para a obtenção do MDT sob a cobertura vegetal, a fim de delinear a área da floresta sujeita à inundação, para realizar a supressão da mesma. Após a supressão da floresta e antes da inundação, foi realizado um levantamento topográfico de precisão de 42 pontos do terreno, para validar a precisão altimétrica do MDT gerado. A metodologia utilizada neste trabalho consistiu nas seguintes etapas: 1) Realização do aerolevantamento InSAR e delimitação da área sujeita à inundação; 2) Supressão da floresta da área sujeita à inundação calculada no item acima; 3) Realização de um levantamento topográfico para a obtenção de Pontos de Controle de campo (GCPs: Ground Control Points) de precisão na área da floresta suprimida; 4) Comparação dos valores das coordenadas altimétricas dos GCPs com os pontos correspondentes do MDT e; 5) Avaliação dos resultados. No período de 11 a 16 de dezembro de 2014, foi realizado um aerolevantamento SAR na banda P. Após o aerolevantamento e o processamento dos dados, gerou-se um MDT. A partir do MDT foi delimitada área em que foi realizada a supressão da floresta. Neste trabalho, após o desmatamento, foi realizado um levantamento topográfico de precisão na área da floresta desmatada, com o cuidado de se levantar pontos de campo nos locais de menor movimentação do terreno, a fim de ser possível comparar as coordenadas altimétricas do MDT obtido por interferometria SAR sob a cobertura vegetal com as coordenadas obtidas por GPS após a supressão da vegetação. A metodologia utilizada neste artigo consistiu na obtenção das altitudes dos pontos de levantamento de campo, com a técnica de GPS diferencial com precisão de 5 centímetros, utilizando-se equipamentos GPS de dupla frequência da marca Trimble, modelo 5700 e dos pontos do MDT, obtidos por interferometria SAR. No levantamento GPS, os pontos foram processados obtendo-se as respectivas altitudes geométricas aplicando correção diferencial. Em seguida, foi realizada a comparação entre as altitudes geométricas resultantes do MDT obtidos por interferometria SAR banda P e as altitudes geométricas obtidas por meio do levantamento com GPS de precisão. A altitude do MDT foi obtida considerando-se o valor da altitude do pixel correspondente, sem interpolação. Na Tabela 2 são mostradas as altitudes dos pontos e as respectivas diferenças de altitude. Considerando todas as medições, o erro médio quadrático (RMSE) foi de 1,464 metros. As diferenças de altitudes entre os pontos medidos e o modelo foram menores de 2,50 metros para 92,9% dos pontos (39 dos 42 pontos levantados). Os experimentos levados a efeito nesta pesquisa tiveram por objetivo verificar a precisão altimétrica do Modelo Digital do Terreno obtido sob a região de floresta, com o uso de interferometria de Radar de Abertura Sintética operando na Banda P. O fato de ter havido a supressão da vegetação permitiu a realização de um experimento único, no qual foi possível validar a precisão altimétrica do MDT obtido por interferometria da banda P. Os resultados obtidos permitiram validar a precisão da tecnologia InSAR para a obtenção da altitude do relevo em regiões de floresta tropical densa, onde, devido às características deste tipo de vegetação, a obtenção da altimetria do relevo a nível do solo torna-se extremamente difícil e onerosa com o uso de tecnologias convencionais.

Keywords

Radar; Banda P; Modelo do Terreno

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