Publicado por: cesargdiniz | outubro 14, 2011

Cálculo de Volume

Para ilustrar a capacidade de cálculo de volume no Surfer (Grid | Volume), vamos considerar a aplicação do cálculo do volume de água dentro de um lago. Esta aplicação requer um arquivo GRID construído a partir de amostras de profundidade do lago (localização X, localização Y e profundidade Z). E uma superfície horizontal planar que definirá a “altura” da lâmina d’água do lago (Upper Surface).

É importante mencionar que para se definir a profundidade de um lago devemos usar valores negativos para o eixo Z, isto fará com que o Surfer crie uma depressão ao em vez de um morro. Em nosso caso criaremos um lago. É recomendável também a aquisição de pontos além dos limites das margens do lago, isto permite que o contorno e a superfície não inundável do lago seja bem definida. Estas duas características são de extrema importância para um cálculo coerente do volume de lagos. Abaixo temos um exemplo sem delimitação das margens do lago.

É imprescindível que as coordenadas X, Y e Z, estejam em valores métricos. Neste tutorial temos X e Y em coordenadas UTM e Z em metros. Logo o resultado de nosso cálculo de volume será expresso em m3 (m x m x m). Portanto se você tem coordenadas em graus decimais ou grau: minuto:segundo, favor converte-las à metros anteriormente a realização do cálculo

Uma vez preparada a sua planilha. Crie o Grid | Data e então selecione Grid | Volume. Especifique o arquivo de GRID para o calculo de volume.

Na caixa de diálogo Grid Volume, clique na opção Grid File do box Lower Surface. Isto significa que o Surfer usará o seu Grid file para a construção da superfície de fundo do Lago (Lower Surface)

No box Upper Surface, clique na opção Constant. Digite o valor para posição da superfície dá água em relação ao seu eixo Z . Por exemplo, se você estiver usando profundidade em valores negativos, o valor Z = 0 deve, em condições normais, deve representar a superfície horizontal referente ao nível d’água de seu lado.

Clique em OK e os cálculos de volume e área são exibidos. O volume do lago é relatado como o Volume Positivo.

Para salvar as informações, vá em Arquivo | Salvar como especifique um nome.

Abraços

Cesar Diniz

Links relacionados:

Operação “Clip” no Surfer

Mapa Pluviométrico via krigagem + Overlay com Shapefile

Conversão de Shapefile para BLN usando o Surfer

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Responses

  1. Recebi do parceiro de postagens e trabalho Luis Sadeck o seguinte email:

    …”Tenho um polígono que é o limite da minha lagoa. Tenho um MDT gerado a partir de um levantamento laser com curvas de metro em metro que mostra a profundidade no interior do limite (a lagoa é rasa com menos de 1,0 m de profundidade média).

    Como proceder para calcular o volume desta lagoa comn esses dados?

    Usando o 3D na função Surface > Ara and Volume se eu uso a opção below dá um avalor e se uso a opção above dá outro valor?

    Como devo fazer?

    Obrigado pela ajuda no feriado!

    Abraço,

    Gilcimar”…

    Prezado Gilcimar, você tem em mãos um otimo cenário. MDT’s a laser são extremamente precisas e sua malha amostral com espaçamento de 1 metro, dependendo to tamanho total da lagoa, deve construir um grid bastante denso. Estas duas caracteristicas postas juntas (densidade do grid, precisão das amostras) são importantissimas para o cálculo de volume em superficies irregulares.

    1 – A primeira coisa fazer é organizar a sua planilha em X Y e Z, todos em metros e seu eixo Z em negativo. Façá um grid deste dado e não esqueca que a opção “# of lines:” controla o quanto suave será o modelo de seu Grid.

    2 – A segunda fase é preparar o seu contorno e realizar o Blank. Isto impedirá a interpolação de dados fora do limite do Lago. Uma vez preparado, use o tutorial: “Operação “Clip” no Surfer” (http://geotecnologias.wordpress.com/2011/10/05/operacao-clip-no-surfer/), para realizar o balking do grid gerado no passo 1

    3 – Sobre o grid já clipado (grid com blank, gerado no passo 2) vá em Grid | Volume, selecione o arquivo. Na janela que se abrirá, escolha a superfécie superior (Upper Surface). Está deve representar a superfície horizontal referente ao nível d’água de seu lago, se você estiver usando profundidade em valores negativos, o valor Z = 0 deve, em condições normais, representar a Upper Surface.
    Para a Lower Surface (Superficie Inferior), use o a oção grid. Ao final desta operação será mostrado um Relatório de Volume. O volume de seu lago estará em m3 (metros cubicos) na linha Postive Volume.

    Me antecipando a próxima pergunta: Porque volume positivo e não o negativo?
    A resposta é simples. Para o Surfer;

    O Positive Volume (Cut) é o volume de material nos locais onde a superfície superior está acima da superfície inferior. O Negative Volume (Fill) é o volume de material nos locais onde a superfície superior está abaixo da superfície inferior. A Cut Minus Fill é a diferença entre os volumes de corte e preenchimento.

    Grande Abraço
    e até brve

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  2. Muito obrigado pela resposta!

    Pra este procedimento dependo do Surfer…tem como fazer isso no ArcGIS?

    Obrigado pela ajuda!

    Gilcimar

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    • Tem como ser feito, mas o produto final, em minha avaliação pessoal, não terá a mesma qualidade visual dos produtos Surfer. Mas tentaremos providenciar um tutorial pelo ArcGis

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  3. bons posts sobre o Surfer, sempre procurei material a respeito dele mas nunca tinha encontrado algo… continue assim, parabens.

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  4. Obrigado! Ricardo,

    O incentivo é o que nos move!

    Um abraço.

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  5. Excelente as dicas. Estávamos necessitados de um site com tutoriais e dicas para o Surfer. Muitos pesquisadores tem adotado o ArcGis como o Software “melhor do mundo” em tudo…talvez seja tendência ou modismo, entretanto outros softwares fazem a mesma coisa com uma praticidade e operacionalidade mais adequada, resultando em ótimos produtos também. Parabéns mais uma vez e continue a nos brindar com suas dicas.

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  6. Olá Amigo

    Tenho um arquivo shape file referente à área a ser dragada para apliação de um canal de navegação e outro shape file com as curvas batimétricas.
    Gostaria de saber o volume de sedimentos a ser dragado para que esta área fique com as profundidade:
    A) de -9m
    B) de -15m

    Obrigado.

    Ingo

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    • Ingo,
      Tem como você me mandar seus shapefile? Para que possamos criar um tutorial para essa atividade.

      Aguardo…

      Curtir


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