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UTILIZAÇÃO DE MODELOS DIGITAIS DE TERRENOS COMO
RECURSOS EDUCATIVOS
Hélder PereiraDepartamento de Biologia e Geologia, Escola Secundária de Loulé, Portugal
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UTILIZAÇÃO DE MODELOS DIGITAIS DE TERRENOS COMO RECURSOS EDUCATIVOS
#1 – O que é um modelo digital de terreno (MDT)
#2 – Tecnologias usadas na recolha de dados topográficos
#3 – Exemplos de MDT gratuitos disponíveis em linha
#4 – Software livre usado para visualizar e analisar MDT
#5 – Exemplos de utilização de MDT na sala de aula
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_____________________________________________________AFINAL O QUE É UM MODELO DIGITAL DE TERRENO?
Matriz de dados topográficos georreferenciados
x
yz
x = longitude, y = latitude, z = altitude ou profundidade
Extensão do MDT em longitude (x)
Ext
ensã
o d
o M
DT
em
lati
tud
e (y
)
430 420 410 390 370 350 360 365 370 375 380
420 410 390 370 350 360 365 365 370 375 380
410 420 410 390 360 350 355 365 370 380 390
420 410 400 390 370 350 360 365 370 380 390
420 410 390 380 370 355 350 360 365 370 380
410 400 380 370 360 350 360 365 370 375 380
390 395 400 390 370 340 350 360 370 380 380
Valor de z
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_____________________________________________________AFINAL O QUE É UM MODELO DIGITAL DE TERRENO?
Matriz de dados topográficos georreferenciados
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Global Relief Model ETOPO5
_____________________________________________________DE QUE DEPENDE A RESOLUÇÃO DE UM MODELO DIGITAL DE TERRENO?
A resolução espacial de um MDT é função do tamanho da célula (ou pixel)
1 x 1 2 x 2 5 x 5 10 x 10 20 x 20 50 x 50 100 x 100
5 minutos ~ 10 km 1 minuto ~ 2 km
Global Relief Model ETOPO1
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TanDEM-X e TerraSAR-X no EspaçoCrédito: DLR
Shutle Radar Topography Mission (SRTM)Crédito: NASA
_____________________________________________________AQUISIÇÃO DE DADOS ALTIMÉTRICOS COM BASE EM TECNOLOGIAS RADAR
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Comparação da resolução espacial dos dados topográficos SRTM e WorldDEM da região de Death Valley (EUA)Crédito: DLR
Modelos digitais de terreno com diferentes resoluções espaciais
_____________________________________________________DADOS ALTIMÉTRICOS OBTIDOS COM BASE EM TECNOLOGIAS RADAR
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Levantamento LiDAR aéreoCrédito: Bluesky
Light Detection and Ranging (LiDAR)
_____________________________________________________AQUISIÇÃO DE DADOS ALTIMÉTRICOS COM BASE EM TECNOLOGIAS LASER
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Modelo digital da superfície de terreno (A) e modelo digital de terreno (B) com resolução espacial de 1 m Imagens produzidas com dados do EarthScope Northern California LiDAR Project (NCAL)
Light Detection and Ranging (LiDAR)
_____________________________________________________DADOS ALTIMÉTRICOS OBTIDOS COM BASE EM TECNOLOGIAS LASER
A
B
2450
2250
Altitude (m)
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Técnicos e cientistas a testar um equipamento LiDAR terrestre na região de Santa Cruz, Califórnia (EUA)Crédito: U.S. Geological Survey/Josh Logan
Light Detection and Ranging (LiDAR)
_____________________________________________________AQUISIÇÃO DE DADOS ALTIMÉTRICOS COM BASE EM TECNOLOGIAS LASER
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Dados LiDAR obtidos em duas datas diferentes e que mostram as alterações no perfil de uma praia. Crédito: U.S. Geological Survey/Josh Logan
Light Detection and Ranging (LiDAR)
_____________________________________________________DADOS ALTIMÉTRICOS OBTIDOS COM BASE EM TECNOLOGIAS LASER
![Page 12: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/12.jpg)
Recolha de dados batimétricos usando tecnologia radar baseada em satélites (e.g. TOPEX/Poseidon)Créditos: NASA/JPL e Scripps Institution of Oceanography
Altímetro radar
Satélite
Fundo do oceano
Anomalia
_____________________________________________________AQUISIÇÃO DE DADOS BATIMÉTRICOS COM BASE EM TECNOLOGIAS RADAR
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Batimetria do Golfo de Cadiz estimada por satélite (resolução espacial de 1 km) Mapa produzido a partir dos dados SRTM30_Plus (Becker et al., 2009)
PORTUGAL
ESPANHA
_____________________________________________________DADOS BATIMÉTRICOS OBTIDOS COM BASE EM TECNOLOGIAS RADAR
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Recolha de dados batimétricos usando navios equipados com tecnologia sonar multifeixe de alta resoluçãoCrédito: NOAA
_____________________________________________________AQUISIÇÃO DE DADOS BATIMÉTRICOS COM TECNOLOGIA SONAR
![Page 15: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/15.jpg)
Batimetria do Golfo de Cadiz – compilação multifeixe SWIM (resolução espacial de 250 m ) Mapa produzido a partir dos dados disponibilizados por Zitellini et al. (2009)
PORTUGAL
ESPANHA
_____________________________________________________DADOS BATIMÉTRICOS OBTIDOS COM TECNOLOGIA SONAR
![Page 16: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/16.jpg)
ROV Jason II e AUV ABE equipados com tecnologia sonar multifeixe de altíssima resoluçãoCrédito: Woods Hole Oceanographic Institution
_____________________________________________________AQUISIÇÃO DE DADOS BATIMÉTRICOS COM TECNOLOGIA SONAR
![Page 17: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/17.jpg)
- 2606
- 2640
Profundidade (m)
Batimetria 3D do campo hidrotermal Kilo Moana obtida pelo ROV Jason II (resolução espacial de 25 cm)Imagem produzida com dados da Expedição TUIM05MV (Ferrini et al., 2008)
20 m
_____________________________________________________DADOS BATIMÉTRICOS OBTIDOS COM TECNOLOGIA SONAR
![Page 18: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/18.jpg)
_____________________________________________________MODELOS DIGITAIS DE TERRENO GRATUITOS – ALGUNS EXEMPLOS
ETOPO1 Global Relief Model
Altimetria e batimetria
Resolução espacial: ~ 2 km
GMTED 2010
Altimetria
Resolução espacial: ~ 250 m - 1 km
Crédito: NOAA
Crédito: USGS
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_____________________________________________________MODELOS DIGITAIS DE TERRENO GRATUITOS – ALGUNS EXEMPLOS
SRTM1 e SRTM3
Altimetria
Resolução espacial: ~ 30 m e ~ 90 m
ASTER GDEM
Altimetria
Resolução espacial: ~ 30 m
Crédito: NASA/JPL
Crédito: METI/NASA
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_____________________________________________________MODELOS DIGITAIS DE TERRENO GRATUITOS – ALGUNS EXEMPLOS
National Elevation Dataset (NED)
Altimetria
Resolução espacial: 10 m e 30 m
TINITALY/01
Altimetria
Resolução espacial: 10 m
Crédito: USGS
Crédito: Tarquini et al. (2007)
![Page 21: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/21.jpg)
_____________________________________________________MODELOS DIGITAIS DE TERRENO GRATUITOS – ALGUNS EXEMPLOS
Dados LiDAR
Altimetria
Resolução espacial: 1 metro
Crédito: NSF OpenTopography Facility
![Page 22: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/22.jpg)
_____________________________________________________SOFTWARE LIVRE PARA VISUALIZAR MODELOS DIGITAIS DE TERRENO
MIRONE - a grid viewer and much more
LinusMIRONE
MacMIRONE
MIRONE
Luis (2007)
![Page 23: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/23.jpg)
_____________________________________________________SOFTWARE LIVRE PARA VISUALIZAR MODELOS DIGITAIS DE TERRENO
MIRONE - a grid viewer and much more
![Page 24: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/24.jpg)
_____________________________________________________SOFTWARE LIVRE PARA VISUALIZAR MODELOS DIGITAIS DE TERRENO
MIRONE - a grid viewer and much more
![Page 25: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/25.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por…
Acção do vento Movimentos de massa Impactos meteoríticos
Acção do gelo Actividade tectónica Actividade vulcânica
Cré
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500
0
Altitude (m)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por acção do vento
Mapa topográfico da região norte do “Mar de areia do Namibe” (Namíbia) Dados: ASTER GDEMv2
![Page 27: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/27.jpg)
1220
1200
Altitude (m)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por acção do vento
Mapa topográfico de uma zona do deserto do Novo México (EUA)Dados: White Sands National Monument, NM: LiDAR Survey of Dune Fields
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por…
Acção do vento
Acção do gelo Actividade vulcânica
Cré
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Cré
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F. M
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Cré
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hActividade tectónica
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Movimentos de massaC
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Impactos meteoríticos
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por movimentos de massa
Topografia 3D de uma zona de montanha adjacente à falha activa Denali-Totchunda, Alaska (EUA)Dados: Alaska Denali-Totschunda LiDAR project
![Page 30: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/30.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por movimentos de massa
Batimetria 3D do bordo da plataforma e talude continental da zona central da Baía de Santa Bárbara, Califórnia (EUA)Dados: MBARI Santa Barbara Basin Multibeam Survey
![Page 31: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/31.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por…
Acção do vento Movimentos de massa
Acção do gelo Actividade vulcânica
Cré
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Cré
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Cré
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hActividade tectónica
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Impactos meteoríticos
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por impactos meteoríticos
Mapa topográfico da cratera de impacto Luizi (República Democrática do Congo)Dados: SRTM3
1700
1000
Altitude (m)
![Page 33: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/33.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por impactos meteoríticos
Mapa topográfico da região da cratera de impacto Meteor Crater, Arizona (EUA)Dados: LiDAR Meteor Crater, AZ (AZ10_Palucis)
1740
1580
Altitude (m)
![Page 34: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/34.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por impactos meteoríticos
Mapa topográfico da região da cratera de impacto Meteor Crater, Arizona (EUA)Dados: LiDAR Meteor Crater, AZ (AZ10_Palucis)
1740
1580
Altitude (m)
![Page 35: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/35.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por…
Acção do vento Movimentos de massa Impactos meteoríticos
Acção do gelo Actividade vulcânica
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Actividade tectónica
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por acção do gelo
Mapa topográfico da Serra da Estrela (Portugal)Dados: ASTER GDEMv2
2000
400
Altitude (m)
![Page 37: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/37.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por acção do gelo
Mapa topográfico da Serra da Estrela (Portugal)Dados: ASTER GDEMv2
2000
400
Altitude (m)
Vale do Zêzere
![Page 38: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/38.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por acção do gelo
Topografia 3 D da extremidade oriental do vale glaciário de Yosemite, Califórnia (EUA)Dados: LiDAR Yosemite National Park, CA: Rockfall Studies (CA10_Zimmer)
![Page 39: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/39.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por…
Acção do vento Movimentos de massa Impactos meteoríticos
Acção do gelo Actividade tectónica Actividade vulcânica
Cré
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- 1500
- 4000
Profundidade (m)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade tectónica
Mapa batimétrico da dorsal do Pacífico oriental (EPR 8-11 ° N)Dados: GMRT
![Page 41: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/41.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade tectónica
Mapa topográfico da falha de Santo André na região de Wallace Creek, Califórnia (EUA)Dados: LiDAR B4 Project - Southern San Andreas and San Jacinto Faults
700
630
Altitude (m)
![Page 42: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/42.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade tectónica
Mapa batimétrico da região da Baía de Kimmeridge (Inglaterra)Dados: Channel Coastal Observatory multibeam bathymetry
- 1
- 32
Profundidade (m)
![Page 43: Utilização de Modelos Digitais de Terreno como Recursos Educativos](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033103/568c471c1a28ab49168c87b5/html5/thumbnails/43.jpg)
_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por…
Acção do vento Movimentos de massa Impactos meteoríticos
Acção do gelo Actividade tectónica Actividade vulcânica
Cré
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica
Tipos de vulcões (adaptado de Simkin e Siebert, 1994). Os perfis estão exagerados verticalmente 2 a 4 vezes.O tamanho relativo é aproximado, pois as dimensões variam dentro de cada categoria.
Vulcões complexos Vulcões compósitos
Vulcões Somma Caldeiras de colapso
Vulcões escudo
Cones de escórias
Est
rato
vulc
ões
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica
Topografia 3D do Monte Banahaw (Filipinas) | Estratovulcão (vulcão complexo)Dados: SRTM3
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica
Topografia 3D do Monte Shasta, Califórnia (EUA) | Estratovulcão (vulcão compósito)Dados: USGS NED 10m
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica
Topografia 3D do Monte Vesúvio (Itália) | Estratovulcão (vulcão Somma)Dados: TINITALY/01
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica
Topografia e batimetria 3D do vulcão Crater Lake (Oregon, EUA) | Caldeira de colapso de um estratovulcãoDados: USGS DEM
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica
Topografia e batimetria 3D da região da ilha do Hawai’i (Hawai’i, EUA) | Vulcões escudoDados: Main Hawaiian Islands Multibeam Bathymetry Synthesis
ML
MK
KHu
Ko
L
Ko – Kohala | Hu – Hualai | ML – Mauna Loa | MK – Mauna Kea | K – Kilauea | L – Lö’ihi
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_____________________________________________________EXEMPLOS DA UTILIZAÇÃO DE MDT COMO RECURSOS EDUCATIVOS
Visualização e análise de formas de relevo geradas por actividade vulcânica
Topografia 3D da região da S P Crater - San Francisco Volcanic Field, Arizona (EUA) | Cone de escóriasDados: USGS NED 10m
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_____________________________________________________UTILIZAÇÃO DE MODELOS DIGITAIS DE TERRENO NA SALA DE AULA
Actividades de aprendizagem baseadas na investigação usando dados científicos reais
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