Como fazer uma Curva Hipsométrica usando GRASS GIS?

O relevo e a hidrografia estão relacionados. Para entender o comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica, podemos calcular vários índices, um deles é a curva hipsométrica.

Existe uma forte correlação entre as características hidrológicas e do relevo de uma bacia hidrográfica.

Horton (1932) apresenta vários fatores para a descrição da drenagem de uma bacia hidrográfica. Entre esses fatores, estão os morfológicos, aqueles relacionados ao relevo e às formas e tamanho do sistema de rios.

Uma forma de descrever e apresentar de forma sucinta uma das características da bacia hidrográfica é por meio da Curva Hipsométrica.

O que é uma Curva Hipsométrica?

A curva hipsométrica é representada por um gráfico com a relação entre a área ocupada pela referida altitude da bacia hidrográfica.

Também existem outros fatores para descrição do relevo, alguns deles são gradiente do canal, perfil da declividade e densidade de drenagem (STRAHLER, 1952).

A curva hipsométrica, ou hipsográfica, pode tanto ser representada por dados absolutos (onde o eixo x apresenta a área e o eixo y a altitude), ou relativos (em percentuais da área e altitude máxima).

Strahler (1952) coloca que o uso da curva hipsométrica com valores em percentuais é mais vantajoso pois permite que a curva obtida seja comparada com outras curvas de bacias hidrográficas com tamanhos, formas e altitude diferentes.

Curva Hipsométrica calculada com o comando r.ipso  (Benigno, 2012).
Curva Hipsométrica calculada com o comando r.ipso (Benigno, 2012).

Quais tipos de informações podemos obter a partir da curva hipsométrica?

Observando a figura anterior, podemos afirmar que aproximadamente 40% da área estudada pelo autor apresenta cotas superiores à 40% da cota máxima.

Outra interpretação seria que 80% da área esta em cotas superiores à 20% da cota máxima.

A curva hipsométrica, ao passar no “meio” do gráfico, tende a representar relevos em equilíbrio (maturo), enquanto a curva ao se estender para o canto superior direito, representa ambientes novos. Curvas que se concentram na parte inferior esquerda caracterizam ambientes com geologia específica, onde rochas mais resistentes ao intemperismos formam transições abruptas de altitude.

Curvas Hipsométrica no GRASS GIS

Se você é usuário do QGIS, já sabe que existem vários plugins que são “emprestados” do GRASS GIS.

Embora alguns desses plugins tenham como objetivo criar a curva hipsométrica no QGIS (fato que não consegui realizar), iremos apresentar aqui como realizar esse procedimento no GRASS GIS 7.4.0.

Instalaremos o addon r.hypso no GRASS GIS e para que a instalação seja feito com sucesso, utilize a versão mais recente do GRASS SIG.

Assim como o QGIS, o GRASS GIS também é uma ferramenta de geoprocessamento. Caso você já tenha o QGIS instalado, provavelmente ele também estará (mas você pode baixar ele no site oficial também).

Neste tutorial, iremos utilizar os mapas topográficos disponibilizados na Mapoteca da EPAGRI, onde iremos montar a curva hipsométrica da região hidrográfica do extremo sul catarinense.

Se você baixar o MDT da mapoteca da EPAGRI, lembre-se de reprojetar ele para um datum convencional, pois ele vem no CRS USER: 100002.

Ao abrir o GRASS GIS, inicialmente ele vai abrir uma janela de comando e em seguida, uma janela de inicialização onde você irá fornecer os seguintes itens:

  • GRASS GIS Database Directory: Diretório onde serão salvos todos os projetos que você realizar no GRASS GIS;
  • GRASS Location: Aqui você indicara seus projetos (lembrando que os dados de cada projeto devem estar todos no mesmo sistema de coordenadas, sendo que ao criar um projeto novo, será solicitado qual sistema de coordenadas será utilizado);
  • GRASS Mapset: Conjunto de mapas que serão elaborados dentro do projeto anteriormente citado.

A figura abaixo mostra nosso projeto e conjunto de mapas criados.

Janela de Inicialização do GRASS GIS.
Janela de Inicialização do GRASS GIS.

Após indicar onde serão salvos seus projetos, o nome do novo projeto e o nome do conjunto de mapas, clique em “Start GRASS Session”.

Em seguida, o compositor de camadas (Layer Manager) e o visualizador de mapas (Map Display) serão abertos.

Trabalhando dentro do GRASS GIS

Agora, vamos importar o MDT que baixamos para o nosso projeto. Esse procedimento é realizado clicando-se em File > Import Raster Data > Simplified raster import with projection [r.import].

Note que ao lado das funções, entre colchetes, há o nome da função para ser utilizada na linha de comando (console).

Importando rasters para dentro do GRASS.
Importando rasters para dentro do GRASS.

Na janela que será aberta, você só precisará indicar a localização do raster e importá-lo. Se tudo ocorrer corretamente, o MDT aparecerá no visualizador de mapas.

Ok. Já temos nosso MDT  carregado, agora vamos instalar o r.hypso, pois algumas ferramentas do GRASS GIS são instaladas separadamente.

Para instalar um addon no GRASS, clique em Settings > Addons Extensions > Install Extensions from Addons. Na janela aberta, procure por r.hypso (dentro de Raster) e clique em Install.

Instalando addon r.hypso no GRASS.
Instalando addon r.hypso no GRASS.

No GRASS GIS, após instalar qualquer Addon, eles estarão disponíveis na janela do gerenciador de camadas (layer manager), especificamente na aba Modules. Lá, procure por Addons e pelo r.hypso.

Caso ele não apareça, você terá que rodar o addon pela linha de comando (console) do GRASS – e é isso que iremos fazer.

Conferindo o manual do GRASS, podemos verificar quais parâmetros devemos fornecer para rodar o comando r.hypso. Confira abaixo o comando.


r.hypso map=mde_rh10 image=C:\Users\ferna\Desktop\B2E\curvaHip -a -b

Veja que fornecemos para o item map o nome do nosso MDT; para o item image onde serão salvos os arquivos e quais serão o seus nomes e usamos as bandeiras -a e -b para pedir ao GRASS gerar a curva hipsométrica (percentual) e hipsográfica (absoluta), respectivamente.

(1) Aba Console para acessar linha de comando; (2) Comando para rodar o r.hypso; (3) Curva Hipsométrica na forma de tabela.
(1) Aba Console para acessar linha de comando; (2) Comando para rodar o r.hypso; (3) Curva Hipsométrica na forma de tabela.

Na figura acima, observe que o GRASS nos fornece a curva hipsométrica na forma de tabela (3) também.

Ao entrar na pasta fornecida, você notará dois arquivos no formato PNG com as curvas hipsométricas da área de estudo. Abaixo mostramos os nossos resultados obtidos.

Realizando a leitura dos dados absolutos (Curva Hipsográfica), é possível notar que 1000 km2 da região hidrográfica esta em cotas superiores à 400 metros.

Também observamos que grande parte dela encontram-se em locais com altitudes baixas. A figura abaixo, também obtida no GRASS, deixa tudo isso bem claro.

MDT em 3D gerado no GRASS para o arquivo usado neste tutorial.
MDT em 3D gerado no GRASS para o arquivo usado neste tutorial.

Ficou com alguma dúvida ou tem alguma sugestão de postagem? Fique a vontade e utilize os comentários para falar conosco.

Fontes Consultadas:

BENIGNO, Marcello. Determinação da Curva Hipsométrica de uma Bacia Hidrográfica com o GRASS SIG. 2012. Disponível em: <http://profmarcello.blogspot.com/2012/11/determinacao-da-curva-hipsometrica-de.html>. Acesso em 22 set. 2018.

HORTON, R.E. Drainage-Basin Characteristics. Eos, Transactions American Geophysical Union. V. 13, n. 1. 1932. pg. 350-361.

STRAHLER, A.N. Hypsometric (Area-Altitude) Analysis of Erosional Topography. Geological Society of America Bulletin. v. 63, 1952. pg. 1117-1142.



Clique na figura abaixo e assine nossa lista de emails para receber nosso ebook "Como criar mapas de localização com ArcGIS 10.x".


Author: Fernando BS

Engenheiro Ambiental e de Segurança do Trabalho. Atua nas áreas de recuperação ambiental, geoprocessamento e ciência do solo. Busca soluções utilizando softwares como ArcGIS, R e MATLAB.

2 thoughts on “Como fazer uma Curva Hipsométrica usando GRASS GIS?”

  1. Bom dia, tudo bem ?
    Você diz :
    “GRASS Location: Aqui você indicara seus projetos (lembrando que os dados de cada projeto devem estar todos no mesmo sistema de coordenadas, sendo que ao criar um projeto novo, será solicitado qual sistema de coordenadas será utilizado)”, mas o projeto de vocês já estão lá, como vcs fizeram para colocar ? Não estou conseguindo, poderia me ajudar ?
    Obrigada.

    1. Boa tarde Susana,

      Acho que não fomos claros nesta parte. Para criar uma nova localização (“Location”), clique no botão “New” (Novo) e o GRASS irá abrir uma nova janela pedindo os dados do projeto (tais como localização e Datum), após finalizar essa parte, você terá um novo projeto. Depois, na janela do lado (“Mapset”), é só criar um mapa novo pelo botão “New”.

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *