Graduado em Geografia pela UFPEL (Licenciatura/2007-Bacharelado/2021), Mestre (2009) e Doutor (2015) em Geografia com ênfase em Análise Ambiental pelo PPGGEA/UFRGS e especialista em Informações Espaciais Georreferenciadas com ênfase em Geomensura pela UNISINOS (2018). Possui experiência nas áreas de Geociências e Engenharias, com ênfase em Geomensura, Geomorfologia, Geoprocessamento, Sensoriamento Remoto e Geoquímica da Paisagem, atuando principalmente nos seguintes temas: Levantamentos Topográficos, Geodésicos e Batimétricos, Implantação de Redes Geodésicas Ativas, Monitoramento de Estruturas e Obras, Mapeamento Geomorfológico, Zoneamento e Fragilidade Ambiental, Mapeamento Geomorfológico e Modelagem de Paisagens Geoquímicas. Atualmente é Docente na UFPel no Centro das Engenharias CENG, Coordenador do Núcleo de Estudos de Tecnologias em Geociências e Colaborador no NEPE-HIDROSEDI-Laboratório de Hidrometria e Hidrossedimentologia, ambos da UFPel.
RESEARCH, TEACHING, or OTHER INTERESTS
Earth-Surface Processes, Environmental Science, Geology, General Environmental Science
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Topographic Modeling of Equestrian Surfaces: An Innovative Perspective with Photogrammetric Aerial Survey Éverton Augusto Kowalski, Alexandre Felipe Bruch, Cláudia Liane Rodrigues De Lima, Gino Luigi Bonilla Lemos Pizzi, Leila Regina Oliveira De Borba, et al. Revista Brasileira De Geografia Fisica, 2025 A avaliação topográfica de superfícies equestres é essencial para controlar o comportamento mecânico superficial e seus efeitos biomecânicos nos equinos. O uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) para aerolevantamento fotogramétrico surge como uma alternativa precisa aos métodos convencionais. Este estudo teve como objetivo aplicação do método de aerolevantamento fotogramétrico para modelagem topográfica de superfícies equestres. Assim, foi realizado o levantamento topográfico com VANTs em cinco superfícies equestres (I, II, III, IV e V) com comportamento mecânico mensurado através da dureza, umidade, aderência, profundidade, profundidade máxima de perfuração (PMP) e composição. Os dados obtidos foram analisados quanto à normalidade por Shapiro-Wilk, homogeneidade de variância pelo teste F para duas amostras e Barlett, com médias comparados pelo teste de Tukey e teste T para dados pareados (P < 0.05). Para quantificar o efeito da topografia sobre a dinâmica superficial foi utilizado Análise de Componentes Principais. Os resultados demonstram existir diferenças (P < 0.05) entre a declividade e morfologia nos sentidos de medição longitudinal e transversal entre as superfícies equestres e também entre os sentidos de medição. As diferenças encontradas são oriundas dos processos construtivos aplicados ou características geográficas e composição do solo nativo, porém, na superfície I são relatados índices favoráveis de declividade e morfologia devido às suas características específicas e na superfície V, ótimos parâmetros de declividade para um sistema construído. A topografia foi responsável por 17,86% da variação encontrada. Para o futuro as pesquisas científicas devem investigar os efeitos da carga animal pela interação cavalo-casco-superfície através do método de aerolevantamento fotogramétrico, visando compreender os efeitos do impacto do casco na superfície.
Use of historical cartography as a tool for interpreting the geotechnical behavior of technogenic deposits in port areas of Rio Grande/RS/Brazil Karina Retzlaff Camargo, Valéria Vaz Alonso, Alexandre Felipe Bruch, Milene Lima Rodrigues, Cezar Augusto Burkert Bastos, et al. Revista Brasileira De Geografia Fisica, 2025 O município do Rio Grande corresponde ao primeiro marco lusitano no Rio Grande do Sul. A escolha do local se deu pela possibilidade de construção de um porto na saída da água da Laguna dos Patos para o Oceano Atlântico, no contexto da vasta extensão da costa retilínea do Brasil meridional. As dificuldades fisiográficas impostas pela região, a qual faz parte de restinga ativa da planície costeira, fez com que, ao longo da evolução do município, depósitos tecnogênicos fossem realizados. Assim, o trabalho apresenta o uso da cartografia histórica geodesicamente referenciada com pontos de controle em campo para a determinação da localização e evolução temporal desses depósitos. Em síntese, os resultados apontam que os avanços territoriais ocorrem em três regiões. Destas, duas correspondem às regiões portuárias mais antigas da cidade: Porto Velho e Porto Novo. A partir disso, passa-se a interpretação da investigação geotécnica destas duas regiões de depósitos tecnogênicos através de sondagens SPT e ensaios CPTu. Com isso, evidencia-se que os depósitos tecnogênicos avaliados apresentam composição granulométrica predominante de argilas e areias. Outra constatação é de que os solos finos, pela heterogeneidade do material, causada pela variação constitucional e temporal dos depósitos antrópicos, apresentam comportamento drenante, diferentemente dos solos naturais da região.
New Methodology for Precise UAV Surveys with a Single Ground Control Point Marciano Carneiro, Rodrigo De Lemos Peroni, Alexandre Felipe Bruch, Angélica Cirolini, Adriane Brill Thum Anuario do Instituto De Geociencias, 2022 The advances in aerial mapping using unmanned aerial vehicles (UAVs) are increasingly allowing for the surveying of areas that are difficult or unsafe to access. Considering that the cameras boarded on UAVs are non-photogrammetric sensors, positional accuracy and precision are paramount to ensuring that the final product is geometrically consistent and that its coordinates are precise enough within an acceptable range (which depends on the purpose of each application). With this in mind, this work evaluates the positional accuracy of aerial surveys with UAVs supported by the post- processed kinematic (PPK) technique for the generation of cartographic products in compliance with the Brazilian cartographic accuracy standard PEC-PCD. Furthermore, this study proposes a methodology for inserting virtual control points using coordinates adjusted and inserted into the main point of selected images, using the package of solutions for GNSS RTKLIB processing, to forgo Ground Control Points (GCPs) without loss of quality of the cartographic product. This research used a UAV from DJI (model Mavic 2 Pro), equipped with a dual frequency GNSS receiver, where positional records were synchronized with the camera’s shooting times. To validate the technique, 20 checkpoints with known coordinates were selected, and these points were used in statistical tests to assess the accuracy and precision of the survey. The orthomosaic and the digital elevation model were used as the reference for positional coordinates to be compared against the PEC-PCD standards. The results show that the discrepancy is, on average, 0.126 m for planimetric coordinates and 0.066 m for altimetry. No outliers were found, suggesting a Gaussian sampling distribution. The application of Student’s t- test indicated the existence of a small bias, suggesting the displacement of coordinates along the three axes. The chi-square test showed results below the tabulated limits, attesting to the high precision of the survey. Finally, the root mean squared error (RMSE) was lower than the standard error limit for PEC-PCD class A planialtimetric cartographic products on a 1:1,000 scale. The viability of this technique is thus confirmed.
Morphostructural aspects of the coastal margin of southernmost Bahia (Brazil): Neotectonics implications on the coastal geomorphological evolution Áquila Ferreira Mesquita, Verônica Regina de Almeida Vieira, Paola Bruno Arab, Alexandre Felipe Bruch, Thayna Nunes Alves Revista Brasileira De Geomorfologia, 2021 O presente estudo apresenta uma análise morfotectônica da região costeira do extremo sul da Bahia (Brasil), visando compreender seus aspectos morfoestruturais, bem como a possível influência da atividade neotectônica na construção geomorfológica costeira. As relações entre características geomorfológicas e movimentos verticais de blocos foram interpretadas com base em feições espaciais de superfície a partir de modelos digitais de elevação (MDE) em três principais interfaces: (i) análise de lineamentos estruturais, (ii) análise morfométrica de redes de drenagem e (iii) análise de relevo. Como resultado, sugere-se um controle tectônico sobre os processos geomórficos na cobertura cenozoica. Essa relação é observada no perfil topográfico transversal W-E, principalmente quanto à assimetria e geometria das redes de drenagem. Tais feições sugerem um alto controle tectônico sobre os canais fluviais e um basculamento do substrato para NE. Na porção continental, o domínio da Formação Barreiras apresenta anomalias de relevo positivas que, em um substrato litológico relativamente isotrópico, indicam erosão diferenciada, provavelmente originada por movimentos verticais da crosta e consequente rejuvenescimento do relevo. Essas anomalias são limitadas por vales fluviais de alto entalhamento com direções preferenciais WSW-ESE e NW-SE que, em menor escala, coincidem com parte das direções dos lineamentos estruturais do domínio cristalino. Isso sugere que o padrão de modelagem geomorfológico é influenciado por anisotropias estruturais reliquiares do embasamento. Na interface costeira, propõe-se que os padrões de linha de costa são, além de eventos eustáticos conhecidos, resultado da acomodação tectônica da margem continental. Dessa forma, um modelo morfoestrutural é proposto para auxiliar a compreensão das características de linha de costa originadas, além das flutuações do nível marinho por influência da atividade neotectônica durante o Quaternário.
Evaluation of the accuracy of the mining volumes by means of conventional and photogrammetric surveys Alexandre Felipe Bruch, Angélica Cirolini, Adriane Brill Thum, Marciano Carneiro Revista Brasileira De Geografia Fisica, 2019 A etapa de cubagem de volumes é de suma importância para a mineração, corroborando com a avaliação econômica da jazida e o planejamento da mina. Dentre os métodos de cubagem de volumes, surge como alternativa a aerofotogrametria com Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT). Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o uso de VANT na geração de produtos cartográficos acurados e a cubagem de volumes de mineração. Para tanto, primeiramente realizou-se um levantamento topográfico com apoio geodésico e estes resultados foram comparados com um levantamento com VANT corrigido, com pontos de controle e sem pontos de controle. Os resultados foram enquadrados no Padrão de Exatidão Cartográfica dos Produtos Digitais (PEC-PCD) e verificados a sua acurácia. Com base nos levantamentos aéreos e topográficos foram elaborados Modelos Digitais de Elevação (MDE) para a cubagem dos volumes, onde o ortomosaico gerado com pontos de controle, apresentou resultados acurados com volumes próximos ao do levantamento topográfico convencional. Já o ortomosaico sem pontos de controle apresentou diferenças significativas com relação às altitudes no terreno e o volume cubado. Portanto, as cubagens de volume com VANT podem ser realizadas objetivando resultados acurados desde que o mosaico seja corrigido com pontos de controle em campo. A B S T R A C TThe volume-tapping stage is of paramount importance for mining, corroborating with the mine's economic valuation and mine planning. Among the various volume-cubing methods, aerial photogrammetry based on Unmanned Aerial Vehicle (UAV) is an affordable alternative and has been gaining space in the market. Therefore, the objective of this research was to evaluate the use of UAV in the generation of accurate cartographic products and the mining of volumes. To do so, a topographic survey with geodetic support was first performed and these results were compared with a survey with UAV corrected with control points and without control points. The results were included in the Cartographic Accuracy Standard of the Digital Products (PEC-PCD) and verified their accuracy. From the aerial and topographic surveys, Digital Elevation Models (DEM) were developed for the cubing of the volumes, where the orthomosaic generated from the UAV and corrected with control points, presented accurate results with volumes close to the conventional topographic survey . The orthomosaic without control points presented significant differences in relation to the altitudes in the terrain and the cubed volume. Therefore, this research concluded that UAV volume counts can be performed aiming at accurate results as long as the mosaic is corrected with field control points.Keywords: VANT; Volume; MDE
