• O'Callaghan, Mark - 1984 - The extraction of drainage networks from digital elevation data

Primeiro artigo que fala sobre extração de drenagem de dados de elevações.

1. Fala que detecção e correção de fossos é necessário.
2. Define o que é Direção da Drenagem, Bacia da Drenagem, Sub-Drenagens (Drainage Link) e Canal de Drenagem.
3. Fala que a extração de drenagem é baseada na vizinhança 3×3 e portanto a utilização do algoritmo em matrizes (MNT) maiores é direta. Incluindo a correção de fossos. Sabemos que isso não é bem verdade.
4. No cálculo da direção de fluxo fala para diferenciar os vizinhos ortogonais dos diagonais, multiplicando os diagonais por 1/√2.
5. Porém não fala de critérios de desempate. Escolhe arbitrariamente o primeiro vizinho encontrado no sentido do relógio partindo do norte. Nosso método é mais criterioso.
6. Descreve um método para cálculo da área acumulada e uma referência para outros métodos. Porém não consigo achar esse artigo.
7. Não concordo com a ordem (eficiência) do algoritmo para área acumulada. De qualquer forma o método proposto por João Ricardo é Melhor.
8. Mostra algumas estatísticas da correção de fossos. Mas os MNT testados não são muito expressivos (50×50).
9. Canais de drenagem paralelos são criados devido ao método de correção.
10. Diz que utilizar direções de fluxo multi-caminhos não tem efeito no padrão final das drenagens.
11. Apesar do método ser expansível para áreas maiores pode utilizar mais memória que o computador possa ter. Isto é válido até hoje, pois com a disponibilidade de dados com melhor resolução espacial o volume de dados ainda pode consumir toda memória de um computador. Mesmo os computadores de hoje tendo mais memória.

• Jenson, Domingue - 1988 - Extracting Topographic Structure from Digital Elevation Data for Geographic Information System Analysis

Utiliza preenchimento para corrigir fossos.

1. Dificuldade de definir direções de fluxo em grandes áreas planas.
2. O resultado de extração automática de drenagem tem a vantagem de se registrar precisamente com o MNT diferentemente das extrações manuais.
3. Define o que é área plana. No meu algoritmo é um pouco diferente. Se uma célula tem todos vizinhos com a mesma altimetria é área plana. A partir daí todas as células que forem vizinhas de células de área plana e tiverem a mesma altimetria de uma célula de área plana também é considerada área plana.
4. Assim como o artigo anterior (O'Callaghan, Mark - 1984) não tem critérios de desempate para cálculo da direção de fluxo.
5. Justifica porque usar extração automática de drenagem é melhor do que a extração manual.
6. Fala que a qualidade da drenagem automática é relativa a resolução do MNT.
7. Define o termo “Depressionless DEM”.
8. É o algoritmo do ArcGIS.

• Jones - 2002 - Algorithms for using a DEM for mapping catchment areas of stream sediment samples

PFS para correção de fossos.

1. Apresenta uma novo método para calcular a área acumulada de Ordem O(n·log(n)) onde é preciso ordenar todos os pontos do MNT pela altimetria. Isto seria inviável para grandes bacias, pois o algoritmo de ordenação teria que fazer swap em disco além de depender do MNT, das direções de fluxo e um vetor com as ordens dos pixels. O algoritmo do João Ricardo resolve com O(n) e não depende do MNT somente das direções de fluxo e uma matriz auxiliar (char).
2. Dedica uma seção para falar dos algoritmos de correção de MNT.
3. Fala que o D8 usando direção única pode ser um problema. Cita Quinn 1991 e Tarboton 1997 (utilizado no TH para calcular Índice Topográfico) como soluções para utilizar o multi-caminhos. Justifica porque usar caminho único (marcado no artigo).
4. Fala como determinar um limiar de área acumulada automaticamente citando Tarboton 1991. Não li ainda.
5. Fala sobre a resolução do SRTM e que gradientes menores que 1% não são captados pelo SRTM.
6. Acho que encontrei uma diferença entre o PFS do TH e o artigo. Preciso pensar melhor sobre isso.
7. Fala sobre cavar as áreas planas em V, mas não faz. O TH combina as duas técnicas.
8. Fala sobre a complexidade do PFS, preciso verificar isso melhor.
9. No final eu entendi que a implementação do artigo funciona bem para uma cena do SRTM e não para uma bacia inteira. Não adianta nada resolver uma cena do SRTM separa. Não menciona os problemas de juntar as bordas.

• Rennó et al. - 2008 - HAND, a new terrain descriptor using SRTM-DEM Mapping terra-firme rainforest environments in Amazonia

Apresenta o descritor HAND.

1. Devido a cobertura vegetal não é possível saber a real superfície de áreas de floresta tropical.
2. Referência para qualidade (acurácia) e performance do SRTM.
3. referência para mais um artigo de drenagem.
4. Requer um DEM hidrologicamente coerente.
5. Fala que a distância entre os pontos em uma superfície não é a distância euclidiana. Relação Espacial.
6. Mais referências de como definir a drenagem automaticamente.

• Prodanović et al. - 2009 - DEM-Based GIS Algorithms for Automatic Creation of Hydrological Models Data

Comenta sobre os algoritmos utilizados em MNT. Não achei um artigo muito bom, mas resume um monte de coisas que vou usar na minha tese.

1. Define Modelos Hidrológicos estatísticos e físicos.
2. Discute que os MDE não foram criados especificamente pra hidrologia, mas é o que tem então vamos usar-los.
3. Os erros do MDE impactam sobre o modelo hidrológico, ou um MDE Hidrologicamente correto.
4. Fala sobre os metodos D8 e Dinf. o D8 a resolução de direção é 45º.
5. Fala sobre utilizar o filtro da média para resolver fossos.
6. Fala de rolar uma bola sobre o MDE para achar a área da baica, engraçado mas ajuda a explicar muita coisa.
7. Novamente o termo “Drepressionless DEM”.
8. Define área acumulada.
9. Referência para um método de carava o MDE.
10. Exemplifica algumas variáveis que podem ser extraídas do MDE para modelos hidrológicos.
11. Utilizar MDE é melhor do que mapas digitalizados (manual). É só mudar o limiar que muda a ordem da drenagem.
12. Como calcular o limear de área acumulada.

• Paiva, Collischonn, Tucci - 2011 - Large scale hydrologic and hydrodynamic modeling using limited data and a GIS based approach

Modelagem Hidrológica de Grandes Bacias

• Robert Sedgewick - 1946 - Algorithms in C++

* Site: What is hydrology and what do hydrologists do? - The USGS Water Science School
Fácil e rápida introdução a Hidrologia

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