As variáveis geomorfológicas e hidrológicas refletem as características de uma bacia hidrográfica e constituem dados essenciais nas análises espaciais do terreno. Com a disseminação de dados digitais utilizam-se cada vez os modelos digitais de elevação (MDE) gratuitos oriundos de sensores orbitais, entretanto esses modelos costumam apresentar limitações inerentes ao processo de aquisição dos dados, comprometendo a extração de informações espaciais deles derivadas. O presente trabalho teve como o objetivo avaliar a aplicação da técnica de convolução bidimensional em três MDE: ALOS (Advanced Land Observing Satellite), ASTER-GDEM (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer -Global Digital Elevation Model) e SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) e verificar a influência da ferramenta na otimização destes produtos, e nas variáveis geomorfológicas e hidrológicas. A avaliação foi desenvolvida com base em dados topográficos convencionais, e como método de análise utilizou-se a raiz do erro médio quadrático (REMQ) e testes estatísticos. Os resultados demonstraram que os MDE podem ser otimizados em boa parte com o uso da técnica de convolução, mas para isto é fundamental adotar valores adequados para o raio de busca que realiza a operação entre os pixels vizinhos. A técnica corrigiu as irregularidades na superfície, eliminando os ruídos e garantindo a representação mais consistente dos mapas de declividade e fluxo acumulado. As análises quantitativas e comparativas mostraram que o uso da estatística focal presente nos pacotes de SIG promove um ganho na qualidade de MDE gratuitos, favorecendo a aquisição de variáveis morfológicas com maior acurácia.