Geoinformação. ao Alcance de Todos. Tendências do Geoprocessamento. Prof. Dr. Nilson Clementino Ferreira

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1 Geoinformação ao Alcance de Todos Tendências do Geoprocessamento Prof. Dr. Nilson Clementino Ferreira Centro Federal de Educação Tecnológica de Goiás CEFET-GO Laboratório rio de Processamento de Imagens e Geoprocessamento UFG/IESA/LAPIG

2 Tendências do Geoprocessamento Problemas da Atualidade: Meio ambiente, infraestrutura, conflitos sociais, etc. As pessoas estão começando a perceber que precisamos de um novo enfoque. Uma visão que lide com o mundo como um todo. Esse é o enfoque geográfico. (Jack Dangermond 2007).

3 Alguns NúmerosN Artigo Mapping Opportunities - Revista Nature: organizações no mundo que trabalham com geoprocessamento; Crescimento 2004/2005 (600%) US$ 5 bi US$ 30 bi; Grandes empresas do setor crescem 20 a 25% ao ano (ESRI, Autodesk); Somente a ESRI treina pessoas por ano; Autodesk 2700 empregos em geoprocessamento; GNSS Popularização pode render US$ bilhões ou US$ trilhões;

4 Outras Considerações Aumento na Oferta de Imagens de Sensores Remotos Gratuitas; Aumento no poder de processamento e compatibilidade de computadores além de queda de preços; Aumento na quantidade e qualidade de softwares livres e gratuitos; O fenômeno Google Earth/Map Popularização de Dados Geográficos; Aumento da disponibilização de informações geográficas na Internet (SIEG, IBGE, MMA, UFG, etc.); Popularização de receptores GNSS (celulares, automóveis, palmtops);

5 As Possibilidades Atuais para a Cartografia BásicaB Consideração: A cartografia básica é o alicerce para todos os outros mapeamentos, obras de engenharia e gestão territorial, por isso deve ser atualizada e com qualidade geométrica. Questões sobre a execução da Cartografica Básica; Tommaselli Escalas menores ou iguais a 1: Sensores Orbitais Escalas maiores Sensores Aerotransportados Produção de ortoimagens e ortofotos (necessário o relevo);

6 As Possibilidades Atuais para a Cartografia BásicaB Aumento na oferta de imagens orbitais de alta resolução; Aumento das atividades de mapeamento orbital em escalas menores que 1:25.000; Declínio dos projetos de aerofotogrametria em escalas menores que 1:25.000; Mapeamento por aerofotogrametria em escalas grandes se mantém; Mapeamento por radar aerotransportado; Utilização da varredura a laser para gerar MDT e complementar o aerolevantamento; Advento das câmaras digitais multiespectrais aerotransportadas.

7 Considerações sobre Sensores Órbita fixa; Orbitais Disponibilidade de imagens depende das condições atmosféricas no caso de sensores ópticos; Resolução espacial fixa (ex: 1m; 0.6m); Geometria do sensor (varredura); Cobertura estereoscópica restrita (nem todos os sensores possuem essa capacidade); Imagens de arquivo geralmente tem custo reduzido; Possibilidade e necessidade de combinação com informações pré-existentes: (MDTs, pontos de apoio, geometria do sensor).

8 Sensores se complementam SENSORES AÉREOS DIGITAIS Cronograma da missão flexível; Adaptável às condições atmosféricas; Resolução variável; Escala variável; Melhor configuração geométrica; Cobertura estereoscópica. SENSORES ORBITAIS Órbita fixa; Disponibilidade após muita preparação prévia; Resolução fixa; Custo fixo por cena; Freqüência fixa.

9 Conceitos Importantes a Considerar na Seleção da Fonte Primária ria de Dados Resolução (espacial, radiométrica, espectral); Exatidão e conformidade com os padrões; Custos; Tempo de resposta; Possibilidades de processamento.

10 Exatidão Cartográfica Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC) planimétrico: 90% dos pontos devem ter erro menor do que 0.5mm x den_esc_carta; Erro padrão (EP): Um ponto qualquer deve ter erro menor que 0.3mm x den_esc_carta; Erro padrão altimétrico: 1/3 da equidistância, ou seja, a equidistância pode ser definida como 3xEP; Exemplo Escala PEC (m) EP (m) 1: ,5 7,5 1: : ,5 1,5 1: ,6

11 Quando as imagens de sensores orbitais são adequadas para mapeamento? Testes Realizados pela Universidade de Hannover (Konecny, 1999) Requisitos do mapeamento: Exatidão planimétrica; Exatidão altimétrica; Detectabilidade dos objetos Sistema Tamanho do Pixel (m) Carta Imagem Carta Topográfica Landsat 30 1: : Spot 10 1: : KVR : : Spot 5 3 1: : Ikonos 1 1: :10.000

12 Alguns Sensores de Alta Resolução Disponíveis ALOS (Sensor PRISM Panchromatic Remote-sensing Instrument for Stereo Mapping ) Fornecedor: IBGE Fusão PRISM/AVNIR-2 MDT Grand Canyon

13 Alguns Sensores de Alta Resolução Disponíveis CartoSat1 IRS P5

14 Alguns Sensores de Alta Resolução Disponíveis CBERS-HRC

15 Alguns Sensores de Alta Resolução Disponíveis Satélite Resolução Origem Lançamento WorldView 46 cm EUA 2008 GeoEye-1 41 cm EUA 2008 Pleiades-1 70 cm França 2009 Tardem-X 1 metro Alemanha 2009 Eros-C 70 cm Israel 2009

16 Sensores Aerotransportados Alta resolução espacial (centímetros) Esteroscopia; Alto controle geométrico; Pode ser mais onerosa, mas sempre vale a pena fazer consulta de preço, devido a competição com os sensores orbitais

17 Sensores Aerotransportados Câmera Métrica Digital Câmera Digital Comum, novas soluções

18 Sensores Aerotransportados Novas soluções tecnológicas Laser Scanning (Aerotransportado) GLAS (Orbital) - Geoscience Laser Altimeter System

19 Produção de Ortofotos/Ortoimagens Ortoimagens Fonte: Adaptado de Andrade, 1998 Vantagens: Produção rápida e menos onerosa que restituição Documento cartográfico é confiável e mantém a complexidade da paisagem Extração de feições cartográficas é simples

20 Produção de Ortofotos/Ortoimagens Ortoimagens Imagem Ikonos original Ortoimagem Ikonos A produção de ortoimagens requer: Apoio suplementar; Modelo Digital de Terrenos e Geometria do Sensor.

21 Produção de Ortofotos/Ortoimagens Ortoimagens na Política de Geoprocessamento do Estado - Uma Proposta Técnica T -

22 Produção de Ortofotos/Ortoimagens Ortoimagens na Política de Geoprocessamento do Estado - Uma Proposta Técnica T - Tudo é utilizado para: Gestão territorial com maior eficiência; Maior eficiência na gestão ambiental; Viabilização de zoneamentos sociais, econômicos, ambientais e territoriais; Menor risco para investimentos/financiamentos (utilização de inf. geogr. pelo setor financeiro); Menores custos jurídicos; Agilização de obras de infraestrutura (Projetos, Estudos, Licenciamentos); Incremento considerável da qualidade do geoprocessamento dos municípios; Aumento na oportunidade de investimentos, aumento de empregos, inclusão social e econômica; Aumento na arrecadação

23 O Levantamento Fundiário - Importante mas Sempre Esquecido no Brasil - Porque é importante? Necessário para a gestão territorial; Apenas 3% das famílias brasileiras possuem propr. Rurais; Evitar conflitos agrários atuais e futuros; Monitoramento e gestão ambiental; Necessário para políticas econômicas, sociais e infraestrutura; A lei tem se mostrado insuficiente a curto e médio prazo; Soluções Realizar um levantamento provisório, de baixo custo e baixa precisão, ou; Exigir que o levantamento segundo a para outras atividades (ex: financiamentos, licenciamento ambiental, etc.) Inserir o levantamento fundiário (ainda que provisório) em projetos ambientais, zoneamentos, planos diretores, obras de infraestrutura, etc.

24 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: Ortoimagem QuickBird ou Ortofoto? Não havia informação altimétrica suficiente para todo o município Custo QuickBird R$ ,00 Custo Ortofoto R$ ,00 Produtos QuickBird Direito de Uso de Ortoimagem QuickBird Ortofoto Direitos totais, Ortofoto, MDT, Certificado de Calibração da Câmera Métrica, Fotografias Originais, Apoio Suplementar Resolução Espacial Ortofoto e ortoimagem (60 cm) Classe A para escala 1:5.000

25 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: Auditoria da Exatidão Cartográfica - Planejamento

26 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: Auditoria da Exatidão Cartográfica Levantamento em Campo

27 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: Auditoria da Exatidão Cartográfica Análise Comparação entre as coordenadas medidas em campo e medidas na ortofoto; Testes estatísticos para verificar se mais de 90% dos pontos tiveram erros menores de 0,5 mm x Denominador da Escala da Carta PEC = 0,5 mm x 5000 = 2,5 metros Resultado 95% dos pontos tiveram erros menores que 2,5 metros, portanto a ortofoto digital de Goiânia tem Padrão de Exatidão Cartográfica - Decreto Nº de 20/06/1984.

28 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: Trabalhos já realizados com a ortofoto para SEPLAN/PMG Ajuste do MUBDG sobre a ortofoto. Antes tinha distorção de mais de 100 metros em muitas partes do município, agora a tem distorções de 4 metros; Mapeamento de outros temas (Declividade, Geologia, Solos, Susceptibilidade Erosiva, Vegetação Remanescentes, Hidrogeologia, Linhas de Ônibus, Rede Elétrica, Uso do Solo, etc.) Mapeamento dos vazios urbanos Elaboração da carta de riso Zoneamento Ecológico e Econômico Base de Dados Geográficos Métodos de Análise de Dados Goegráficos

29 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: Ajuste do MUBDG

30 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: Vazios Urbanos

31 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: Carta de Risco

32 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: ZEE

33 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: Base de Dados

34 EXEMPLO DE GOIÂNIA - Produção da Ortofoto Digital 1: Métodos de Análises de Dados Geográficos

35 SOFTWARE LIVRE

36 Software Livre Liberdade de executar o programa, para qualquer propósito; Liberdade de estudar como o programa funciona, e adaptá-lo para as suas necessidades; Liberdade de redistribuir cópias; Liberdade de aperfeiçoar o programa, e liberar os seus aperfeiçoamentos. Todo software livre é gratuito, mas nem todo software gratuito é livre

37 Software Livre Software livre é gratuito, mas não exatamente sem custos, é necessário considerar: Aprendizagem; Performance; Suporte; Quebra de paradigmas; Conversão de bases de dados; Os software livre evoluiram muito em: Sistemas operacionais (Linux); Bancos de dados (mysql, postgresql, hsqldb, etc.); Internet (apache, etc.); Office; Motivos da evolução: software básico e grandes comunidades de programadores

38 Software Livre No geoprocessamento a evolução foi lenta GRASS GIS Provavelmente o pioneiro; Nos últimos anos surgiram mais opções, com reforço da Comunidade Européia OSSIM Processamento de imagens; gvsig/sextantegis Desktop GIS, OpenJUMP -> Desktop GIS, QuantumGIS DesktopGIS, integrado ao GRASS; MapServer Servidor de mapas; GeoNetWork Gerenciador de metadados; ILWISS Era software proprietário (ITC) e se tornou livre; EFOTO Estação fotogramétrica para educação UERJ TerraLib, TerraView Soluções brasileiras (INPE, PUC-RIO, UFMG, etc.) Consulte: ou

39 Software Livre Como escolher o(s) software(s) correto(s)? Depende dos objetivos; Verificar se o software executa em vários sistemas operacionais (Windows, Linux, MacOS, etc.); Verificar a abrangência das funções disponíveis no software (edição, PDI, SIG, banco de dados, 3D, estatística, etc.); Verificar se o software utilizar os formatos de dados comuns e se armazena dados em banco de dados de forma padronizada; Verificar se o software aceita ser estendido, se suporta linguagens de scripts (python, javascript); Verificar se o software foi desenvolvido em JAVA; Verificar se o número de usuários e o número de membros da comunidade é grande, se possui blogs, listas de discussões; Verificar se o software tem um plano de desenvolvimento e se tem alterações constantes; Verificar se o software é compatível com outros programas; Fazer download e realizar testes. Ficar atento com as novidades. Lembre-se: Excesso do software pode ser prejudicial

40 Software Livre Software Livre gvsig / Sextante-GIS

41 Software Livre gvsig / Sextante-GIS Suporta modelos gráficos de geoprocessamento

42 JUMP Software Livre

43 Quantum GIS Software Livre

44 Software Livre Software Livre ILWIS - Integrated Land and Water Information System

45 MapServer Software Livre

46 Software Livre Software Livre MapServer/OpenLayers Integração com servidores (NASA, Google, etc.)

47 Software Livre Software Livre MapServer/I3GEO Solução Brasileira MMA

48 Software Livre Software Livre GeoNetWork Gerenciamento de metadados (Infr. de dados espaciais)

49 Software Livre x Proprietário rio Software Proprietários Estão se especializando em Web (Ex: ArcServer); Podem surgir versões Express (versões gratuitas com restrições de tamanho de arquivo); Software Livre Estão recebendo investimentos (Comunidade Européia); Estão surgindo políticas para aumentar comunidade (Google Summer); Podem ser integrados com outros programas; Estão possuindo padrões aceitáveis de interface; Viabilizarão a disseminação do geoprocessamento; É importante que se tenha políticas sérias para o desenvolvimento desse tipo de tecnologia no país, tanto para a implantação (educação, treinamento e suporte), quanto para o desenvolvimento.

50 BANCOS DE DADOS GEOGRÁFICOS

51 Bancos de Dados Geográficos Vantagens: Viabiliza a interoperabilidade entre softwares (SIG e outros); Melhoria no gerenciamento e organização dos dados; Rapidez; Viabiliza a estrutura cliente-servidor.

52 Bancos de Dados Geográficos Alguns Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados com Suporte à Dados Geográficos: Proprietários Oracle 10g ArcSDE (Driver) Sybase ianywhere + Coboplan Informix DB2 Livres PostGreSQL + PostGIS MySQL HSQLDB

53 Bancos de Dados Geográficos pgadmin PostGreSQL + PostGIS Geodatabase

54 CONSIDERAÇÕES FINAIS

55 Considerações No Brasil, o setor de geoprocessamento tem crescido, mas lentamente, se comparado com o resto do mundo; Atualmente no Brasil, qualquer organização pública e/ou privada pode utilizar geoprocessamento, sem a necessidade de grandes investimentos financeiros; Praticamente todas as instituições de ensino (público e privado) do país podem utilizar informações geográficas sem custos adicionais; Nos governos federais, estaduais e municipais, muitos ministérios, secretarias, agências, prefeituras e autarquias já utilizam geoprocessamento, mas poucas a consolidaram com ferramenta de gestão.

56 Onde está a dificuldade? Equipamentos de baixo custo; Programas computacionais livres e gratuítos; Dados gratuítos (ainda em escala regional); Recursos humanos; Métodos de trabalho ainda ultrapassados; Dificuldade cultural + baixa exigência da sociedade;

57 Onde está a dificuldade? Não existe no país uma agenda positiva; Busca desesperada por atalhos que não existem; Exemplos: PAC Como acelerar o crescimento sem recursos humanos? PAC Como acelerar o crescimento econômico sem infraestrutura? PAC Como melhorar a infraestrutura sem informações geográficas? Educação básica da falácia para a falência; REUNI Como ampliar no número de profissionais de nível superior, sem investimento no ensino fundamental e médio? Conselhos profissionais São apenas fiscalizadores e não funcionam como conselhos propositivos Guerra por atribuições em um país onde tudo está por se fazer e/ou refazer.

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