RESUMO O mapeamento da elevação ao nível do solo é um desafio em áreas florestadas como a região amazônica, coberta principalmente por floresta tropical densa. As técnicas mais comuns, i.e., a fotogrametria e o radar de comprimento de onda curto, fornecem elevações ao nível do dossel na melhor das hipóteses, enquanto a maioria das aplicações requer a elevação do solo. Mesmo o lidar e o radar de banda P, que podem penetrar a folhagem e medir elevações ao nível do solo, têm algumas limitações que são analisadas aqui. Abordamos três questões: Até que ponto um modelo de terreno pode ser substituído por um modelo de superfície ao nível do dossel, mais facilmente disponível, para aplicações baseadas na topografia? Como a elevação ao nível do solo pode ser obtida através da floresta? O conhecimento a priori das propriedades gerais do relevo continental pode ser usado para compensar os limites dos métodos de medição na presença de floresta?

ABSTRACT Elevation mapping at ground level is challenging in forested areas like the Amazon region, which is mostly covered by dense rainforest. The most common techniques, i.e. photogrammetry and short wavelength radar, provide elevations at canopy level at best, while most applications require ground elevations. Even lidar and P-band radar, which can penetrate foliage and measure elevations at ground level, have some limitations which are analyzed in here. We address three research questions: To what extent can a terrain model be replaced by a more easily available canopy-level surface model for topography-based applications? How can the elevation be obtained at ground level through forest? Can a priori knowledge of general continental relief properties be used to compensate for the limits of measurement methods in the presence of forest?

Resumo: A geomorfometria é a ciência da descrição quantitativa da morfologia da superfície terrestre por meio de índices geomórficos extraídos de Modelos Digitais de Elevação (MDEs). A análise destes índices é um dos primeiros e mais comuns procedimentos executados em estudos relacionados a geociência. Este estudo tem como objetivo avaliar o impacto da degradação da dimensão da malha (mesh size) sobre diferentes índices geomórficos locais e regionais extraídos dos MDEs GDEM e TOPODATA. Estes MDEs, ambos com dimensão original da malha de 30 m, foram reamostrados para 60, 120 e 240 m, sendo em seguida calculados os índices geomórficos, tanto para a dimensão original quanto para as reamostras. Dependendo do seu comportamento, estes índices foram classificados em estáveis e instáveis. Os resultados mostram que os índices mais afetados são a declividade e os índices hidrográficos como a ordem de Strahler, a sinuosidade, a dimensão fractal e o perímetro da bacia, enquanto que a elevação permanece estável. Os resultados também mostram que os efeitos dependem da presença do dossel florestal e das estruturas geológicas na área estudada.

Abstract: Geomorphometry is the science of quantitative description of land surface morphology by the mean of geomorphic indices extracted from Digital Elevation Models (DEMs). The analysis of these indices is the first and most common procedure performed in several geoscience-related subjects. This study aims to assess the impact of mesh size degradation on different local and regional geomorphic indices extracted for GDEM and TOPODATA DEMs. Thus, these DEMs, having a mesh size of 30 m, were subsampled to 60, 120 and 240 m and then geomorphic indices were calculated using the full resolution DEM and the subsampled ones. Depending on their behavior, these indices are then classified into stable and unstable. The results show that the most affected indices are slope and hydrographic indices such as Strahler order, stream sinuosity and fractal dimension and watershed perimeter, whereas elevation remains stable. It also shows that the effect depends on the presence of the canopy and geological structures in the studied area.

A validação de modelos digitais de elevação (MDE) consiste geralmente na comparação dos dados com um conjunto de pontos de controle. Porém, a qualidade de um MDE também pode ser considerada em termos de realismo das formas. Além da análise visual, pode ser verificado que propriedades físicas e estatíticas do relevo terrestre são cumpridas. Essa abordagem é aplicada a um extrato do Topodata, um MDE obtido pela reamostragem do MDE SRTM sobre o território brasileiro com uma abordagem geostatística. Vários indicadores estatísticos são calculados. Mostram que a qualidade de Topodata em termos de descrição das formas é melhorada com relação ao SRTM.

Digital Elevation Model (DEM) validation is often carried out by comparing the data with a set of ground control points. However, the quality of a DEM can also be considered in terms of shape realism. Beyond visual analysis, it can be verified that physical and statistical properties of the terrestrial relief are fulfilled. This approach is applied to an extract of Topodata, a DEM obtained by resampling the SRTM DEM over the Brazilian territory with a geostatistical approach. Several statistical indicators are computed, and they show that the quality of Topodata in terms of shape rendering is improved with regards to SRTM.