O conhecimento da topografia submersa e sua variação ao longo do tempo é de vital importância em aplicações práticas e científicas. A batimetria convencional é a técnica mais utilizada para mapear o fundo dos corpos dágua e apresenta limitações consideráveis, especialmente em águas rasas por conta de que o barco não consegue navegar, além de demandar um maior tempo para coletar dados em extensas áreas. O sensor LiDAR batimétrico pode ser empregado para mapear o fundo topográfico, porém, devido ao seu alto custo não são encontrados no mundo muitos equipamentos em atividade. Com ele tem-se uma grande produtividade de coleta da informação em maiores profundidades (~70 m). Sua eficácia está condicionada por algumas características do corpo dágua, como turbidez, partículas em suspensão e salinidade, sendo esta última particularmente relevante em ambientes marinhos. Emergindo como uma alternativa promissora, a batimetria óptica oferece uma solução eficaz para se obter modelos topográficos em águas rasas e com baixa turbidez. A qualidade altimétrica dos modelos derivados das técnicas existentes (batimetria multi-media1 e multiespectral) é impactada por algumas variáveis, dentre as quais merece destaque a reflexão especular (sun-glint). Esta tese de doutorado, além da pesquisa teórica, introduz a aplicação da batimetria multi-media no reservatório de Cachoeira, gerido pela SABESP (SP/Brasil). Como estratégias inovadoras, foi utilizado um algoritmo para correção/atenuação do efeito sun-glint em imagens aéreas e posterior geração da nuvem de pontos fotogramétrica através da correlação de imagens para a região do corpo dágua. Outra novidade é a identificação do algoritmo Feature Based Matching (FBM) como mais eficaz na correlação de pixels em regiões de corpo dágua, gerando uma nuvem de pontos fotogramétrica com menos ruídos, ideal para a aplicação da batimetria multi-media. Os resultados e conclusões desta pesquisa foram positivos e satisfatórios. O modelo batimétrico gerado apresentou qualidade altimétrica padrão PEC-B, na escala 1:2.000, para profundidades de até 3,00 metros quando comparado com dados de single-beam. Este modelo, a um custo relativamente menor e mais rápido de ser obter, quando comparado com a batimetria convencional, pode servir como referência da topografia submersa em regiões carentes de estudos do fundo topográfico submerso, suprindo lacunas de informação, especialmente em zonas de transição entre as porções terrestres e o corpo dágua, onde as técnicas convencionais deixam um vazio de informação nestas regiões.

Understanding the submerged topography and its variation over time is of vital importance in practical and scientific applications. Conventional bathymetry is the most widely used technique to map the bottom of water bodies and presents considerable limitations, especially in shallow waters where boats cannot navigate, and also requires more time to collect data in large areas. The bathymetric LiDAR sensor can be used to map the topographic bottom, however, due to its high cost, not many such devices are active around the world. With it, a high productivity of data collection is achieved at greater depths (~70 m). Its effectiveness is conditioned by some characteristics of the water body, such as turbidity, suspended particles, and salinity, the latter being particularly relevant in marine environments. Emerging as a promising alternative, optical bathymetry offers an effective solution for obtaining topographic models in shallow waters with low turbidity. The altimetric quality of models derived from existing techniques (multi-media bathymetry and multispectral) is impacted by some variables, among which specular reflection (sun-glint) deserves special attention. This doctoral thesis, in addition to theoretical research, introduces the application of multi-media bathymetry in the Cachoeira reservoir, managed by SABESP (SP/Brazil). As innovative strategies, an algorithm was used for the correction/mitigation of the sun-glint effect in aerial images and the subsequent generation of the photogrammetric point cloud through image matching for the water body region. Another novelty is the identification of the Feature Based Matching (FBM) algorithm as more effective in correlating pixels in water body regions, generating a photogrammetric point cloud with less noise, ideal for the application of multi-media bathymetry. The results and conclusions of this research were positive and satisfactory. The generated bathymetric model presented standard PEC-B altimetric quality, on the 1:2.000 scale, for depths of up to 3.00 meters when compared to single-beam data. This model, at a relatively lower cost and faster to obtain compared to conventional bathymetry, can serve as a reference for the submerged topography in regions lacking studies of the submerged topographic bottom, filling information gaps, especially in transition zones between land portions and the water body, where conventional techniques leave an information void in these areas.