Sistema de Informações Geográficas Aplicado a Bacias Hidrográficas Aula 4. Frederico Damasceno Bortoloti

Transcrição

1 Sistema de Informações Geográficas Aplicado a Bacias Hidrográficas Aula 4 Frederico Damasceno Bortoloti

2 Forma da Terra Elipsoide UGGI-67 WGS-84 SIRGAS Datum SAD-69 (UGGI-67) WGS-84 (WGS-84) SIRGAS (SIRGAS)

3 Não projetados Projetados UTM Mercator Cônica Azimutal Etc... Zona: 1 60 Hemisfério: N S (e.g. Zona 24 S)

4 Coordenadas geográficas Graus Minutos Segundos Graus decimais Coordenadas projetadas Metros Milhas náuticas

5 Identificador de Sistema de Coordenadas e Projeção Não projetado Coordenadas Geográficas Elipsoide / Datum Projeção Coordenadas Projetadas UTM Mercator Cônica Azimutal Metros Km Milhas

6 Identificador de Sistema de Coordenadas e Projeção Sistemas de coordenadas geográficas GCS_WGS_1984 GCS_South_American_1969 GCS_SIRGAS Sistemas de coordenadas projetadas WGS_1984_UTM_Zone_24S SAD_1969_UTM_Zone_24S SIRGAS_UTM_Zone_24S WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere

7 Projetos Propriedades de Estruturas de dados Sistema de Coordenadas Unidades de Mapa Unidades de Exibição Shapefiles Criar Classe de Feição Definir Projeção Projetar Exportar Rasters Definir Projeção Projetar Raster Exportar

8 Projetos Estruturas de dados (Data Frame) Projeto Pode conter uma ou mais estruturas de dados Estrutura de dados Define propriedades comuns a serem adotadas para exibir camadas

9 Projetos Estruturas de dados Propriedades (Properties)

10 Projetos Estruturas de dados Propriedades» Sistema de Coordenadas Não configurado

11 Projetos Estruturas de dados Propriedades» Sistema de Coordenadas Sistemas de Coordenadas Geográficas Organizados por continentes ou regiões Sistemas de Coordenadas Projetadas Organizados por categorias

12 Projetos Estruturas de dados Propriedades» Sistema de Coordenadas Projected Coordinate Systems UTM South America South American 1969 (96) UTM Zone 24 S Se for usar muitas vezes, Adicionar aos favoritos Aplicar

13 Projetos Estruturas de dados Propriedades» Sistema de Coordenadas e.g. Configurado para South American Datum 1969, projeção UTM, zona 24 S. Camadas devem estar no mesmo sistema de coordenadas definido na estrutura de dados senão transformações de coordenadas são necessárias

14 Projetos Estruturas de dados Propriedades» Sistema de Coordenadas» Unidades de Mapa» Unidades de Exibição e.g. Unidades de Mapa e de Exibição configuradas para Metros Unidades de Mapa são fixadas em conformidade com o sistema de coordenadas escolhido. Unidades de Exibição podem ser alteradas pelo usuário

15 Shapefiles Criar Classe de Feição Definir Projeção Projetar Exportar Ajustar Espacialmente ES Municipios.shp Municipios.shx Municipios.dbf Municipios.prj

16 Shapefiles Criar Classe de Feição ArcToolbox Data Management Tools Feature Class Create Feature Class Feature = Dado Vetorial + Atributos

17 Shapefiles Criar Classe de Feição Escolher o sistema de coordenadas na criação do arquivo de dados

18 Shapefiles Definir Projeção ArcToolbox Data Management Tools Projections and Transformations Define Projection Define o sistema de coordenadas de um arquivo que possui sistemas de coordenadas não definido <Undefined> ou redefine o sistema de coordenadas de um arquivo. Uso: Dados sem informação de referência espacial Conteúdo do arquivo não é alterado.

19 Shapefiles Definir Projeção Escolher o sistema de coordenadas a ser definido para o arquivo de dados

20 Shapefiles Projetar ArcToolbox Data Management Tools Projections and Transformations Feature Project Converte um arquivo vetorial que possui sistemas de coordenadas definido para um outro sistema de coordenadas. Uso: Dados em diferentes elipsoides ou projeções Conteúdo do arquivo é alterado.

21 Shapefiles Projetar Escolher o nome do arquivo de dados saída Escolher o sistema de coordenadas para o qual o arquivo de dados será convertido Eventualmente, escolher a transformação de datum a ser executada em caso de mudança de elipsoides (pode-se ter várias)

22 Shapefiles Projetar e.g. de SAD-69 para WGS-84, opção 15 (configura parâmetros específicos de transformação entre os dois elipsoides)

23 Shapefiles Exportar Escolher salvar o shapefile no mesmo sistema de coordenadas da estrutura de dados O shapefile deve estar no mesmo elipsoide, ou <Undefined> para essa operação funcionar corretamente.

24 Shapefiles Ajustar Espacialmente Barra Spatial Adjustment Camadas de feições mal ajustadas Liga pontos de controle a pontos nas feições, posicionando o arquivo de feição geograficamente. Uso: Dados não georreferenciados ou mal ajustados Conteúdo do arquivo é alterado. Ajuste é feito sobre a geometria das feições.

25 Shapefiles Ajustar Espacialmente Editor>Start Editing É necessário estar em modo de edição para que as funções de ajuste espacial sejam habilitadas Camadas a serem ajustadas devem estar em modo de edição

26 Shapefiles Ajustar Espacialmente Spatial Adjustment>Set Adjust Data... Dados a ajustar: -Feições selecionadas -Todas as feições nas camadas selecionadas abaixo Deve-se escolher quais dados ajustar

27 Shapefiles Ajustar Espacialmente Ponto a ajustar Ponto de controle Adjustment Methods Consultar o manual do ArcMap para verificar qual é o melhor para cada caso. Número de pontos necessários para as transformações: 3 para afim (Transformation Affine), 4 para projetiva (Transformation Projective) 2 para similaridade (Transformation Similarity), 1 para folha de borracha (Rubbersheet), 1 para ajuste de arestas (Edge Snap).

28 Shapefiles Ajustar Espacialmente New Displacement Link Tool Clique no ponto a ser ajustado Mova para o ponto de controle usando camada de referência Clique no ponto de controle

29 Shapefiles Ajustar Espacialmente Magnifier Mova a janela da lente de aumento pelo mapa e adicione os pontos de controle com precisão Use a lente de aumento (Magnifier) para ter precisão na escolha de pontos de controle

30 Shapefiles Ajustar Espacialmente Adjust Adjustment Preview Adjustment Preview pré-visualiza o ajuste dos dados espaciais de acordo com os pontos de controle adicionados O item de menu Adjust só é habilitado quando há pontos de controle suficientes para realização do ajuste.

31 Shapefiles Ajustar Espacialmente New Displacement Link Tool Continue a criação de pontos de controle até o ajuste se conformar às feições de referência

32 Shapefiles Ajustar Espacialmente Adjustment Preview Diferença visual ainda muito grande? Pontos muito distantes podem ser excluídos e refeitos Pode-se mudar a transformação Verifique se os pontos de controle adicionados proporcionam um bom ajuste

33 Shapefiles Ajustar Espacialmente View Link Table Raiz do Erro Médio Quadrático Delete Link Residual maior: excluir ligação (Delete Link) ou mudar método de ajuste (Adjustment Method) para tentar reduzir a Raiz do Erro Médio Quadrático.

34 Shapefiles Ajustar Espacialmente Save Links File... Se as feições estiverem ajustadas, os links entre pontos ajustados e pontos de controle podem ser salvos em um arquivo texto clicando em Save Links File.

35 Shapefiles Ajustar Espacialmente Se as feições ainda não estiverem bem ajustadas, desfaça usando Undo, e modifique os links. Adjust Finalmente clique em Adjust para ajustar as feições às novas posições.

36 Shapefiles Ajustar Espacialmente Stop Editing para finalizar sessão de edição Clique Sim para salvar alterações feitas

37 Dados Vetoriais Tipos de Arquivos Arquivo de banco de dados Access Arquivo DGN/CAD Arquivo shapefile (POLYLINE) Arquivo shapefile (POINT) Arquivo de planilha Excel 2007 Arquivo de texto delimitado Arquivo shapefile (POLYGON)

38 Dados Raster Tipos de Arquivos Arquivo TIFF/GeoTIFF Arquivo Grid

39 Dados Raster Geometria Atributos tabulares JPEG World file GeoTIFF Grid TIFF BIL, BIP, BSQ ENVI Header Recomendado: TIFF Outros formatos: consultar Manual do ArcMap ES Vitoria.jpg Vitoria.jgw ASTER_GDEM.tif DEM Flowdir.tif Flowdir.tfw Solo_msk.bil Solo_msk.blw Foto.jpg Foto.jgwx Foto.jpg.aux.xml Landsat543.img Landsat543.hdr

40 Dados Raster Formatos ARC Digitized Raster Graphics (ADRG) ASCII Grid [.asc] Imagens bitmap do Windows (BMP) [.bmp] Imagens multibanda (BSQ, BIL and BIP) e de banda única [.bsq,.bil,.bip] ERDAS [.lan,.raw,.gis] ER Mapper [.ers] ESRI Grid datasets IMAGINE [.img] IMPELL Bitmaps [.rlc] SRTM [.hgt] JPEG [.jpg] MrSID [.sid] National Image Transfer Format (NITF) Sun rasterfiles [.rs,.ras and.sun] Tag Image File Format (TIFF) [.tiff,.tif,.tff] TIFF/LZW

41 Dados Raster - Rasters são criados usando a extensão Spatial Analyst

42 Rasters Georreferenciar Definir Projeção Projetar Raster Exportar JPEG World file GeoTIFF Grid TIFF ES Vitoria.jpg Vitoria.jgw ASTER_GDEM.tif DEM Flowdir.tif Flowdir.tfw

43 Rasters Georreferenciar Barra Georeferencing Camada de imagem Liga pontos de controle a pixels da imagem, posicionando o raster geograficamente. Uso: Dados não georreferenciados Conteúdo do arquivo não é alterado. Georreferenciamento é armazendo em um World file

44 Rasters Georreferenciar Camada de imagem Ajusta a imagem ao posicionamento geográfico da tela atual Uso: Área de cobertura da imagem é encaixada na tela atual Fit To Display

45 Rasters Georreferenciar Imagem ajustada à tela Ainda é necessário refinar o ajuste da imagem usando pontos de controle É útil retirar o preenchimento dos polígonos ou definir transparência para as camadas para facilitar o georreferenciamento

46 Rasters Georreferenciar Fill color = No Color Espessura do contorno = 2

47 Rasters Georreferenciar Add Control Points Clique no pixel a ser georreferenciado Mova para o ponto de controle na camada de feições de referência Clique no ponto de controle

48 Rasters Georreferenciar Auto Adjust Update Display Marque Auto Adjust para fazer ajustar automaticamente ao ponto de controle ao clicar

49 Rasters Georreferenciar Add Control Points Continue a criação de pontos de controle até imagem se conformar às feições de referência

50 Rasters Georreferenciar Add Control Points As diferenças entre pixels e pontos de controle vão aumentando a medida que vão sendo criados

51 Rasters Georreferenciar Add Control Points Pontos muito distantes são candidatos à exclusão Linha azul entre marcações verdes e vermelhas mostra a diferença entre a imagem ajustada e o ponto de controle na camada de feições

52 Rasters Georreferenciar Add Control Points Diferença visual ainda muito grande? Pontos muito distantes podem ser excluídos e refeitos Pode-se mudar a transformação

53 Rasters Georreferenciar Raiz do Erro Médio Quadrático View Link Table Delete Link Transformation (depende da quantidade de pontos criados) Residual maior: excluir ligação (Delete Link) ou mudar transformação (Transformation) para tentar reduzir a Raiz do Erro Médio Quadrático.

54 Rasters Georreferenciar Transformation Consultar o manual do ArcMap para verificar qual é a melhor para cada caso. Número de pontos necessários para as transformações: 1 para deslocamento de zero-ordem (zero-order shift), 3 para ajuste (adjust) 3 para afim de primeira ordem (first order affine), 4 para projetiva (projective) 6 para segunda ordem (second order), 10 para terceira ordem (third order). 10 para spline

55 Rasters Georreferenciar Save Se a imagem estiver ajustada, os links entre pixels e pontos de controle podem ser salvos em um arquivo texto clicando em Save.

56 Rasters Georreferenciar ES Update Georeferencing JPEG World file foto_aerea.jpg foto_aerea.jgwx foto_aerea.jpg.aux.xml Grava world files com informações de georreferenciamento da imagem 0, , , , , , Dimensão da célula em x Termo de rotação Termo de rotação Dimensão negativa da célula em y Coordenadas x,y da célula do canto superior esquerdo

57 Rasters Georreferenciar Arquivo Raster image.tif image.bil image.jpg image.raster image.bt World files image.tfw, ou image.tifw image.blw ou image.bilw image.jgw ou image.jpgw image.rasterw image.btw Se a transformação não pode ser expressa como world file, o comando Update Georeferencing grava a transformação em um arquivo.aux.xml (e.g. image.jpg.aux.xml) e também grava uma transformação afim aproximada em um arquivo texto ou world file com um x no final da extensão (e.g. image.jgwx).

58 Rasters Georreferenciar Salva imagem georreferenciada em outro arquivo raster Rectify... Tamanho da célula (e.g. 0,25 m) NoData: Valor a atribuir às células sem dados (e.g. 256) Tipo de reamostragem: -Vizinho mais próximo (dados discretos), -Interpolação Bilinear e Cúbica (dados contínuos) Pasta de saída Tipo de raster: TIFF, BMP, ENVI, BIL, BIP, BSQ, GIF, GRID, IMAGINE, JP2, JPG, PNG Arquivo raster de saída Compressão (opções)

59 Rasters Georreferenciar ArcToolbox Data Management Tools Projections and Transformations Raster Register Raster Liga pontos de controle a pixels da imagem, posicionando o raster geograficamente. Ligações de pontos de controle e pixels já foram previamente salvas em arquivo texto. Uso: Dados não georreferenciados Conteúdo do arquivo não é alterado. Georreferenciamento é armazendo em um World file

60 Rasters Georreferenciar Arquivo raster Modo de registro: -REGISTER -RESET -CREATE LINKS Tipo de transformação: -POLYORDER0 -POLYORDER1 -POLYORDER2 -PROJECTIVE -SPLINE -ADJUST Arquivo texto com pontos de controle

61 Rasters Definir Projeção ArcToolbox Data Management Tools Projections and Transformations Define Projection Define o sistema de coordenadas de um arquivo que possui sistemas de coordenadas não definido <Undefined> ou redefine o sistema de coordenadas de um arquivo. Uso: Dados sem informação de referência espacial Conteúdo do arquivo não é alterado.

62 Rasters Definir Projeção Escolher o sistema de coordenadas a ser definido para o arquivo de dados

63 Rasters Projetar Raster ArcToolbox Data Management Tools Projections and Transformations Raster Project Raster Converte um arquivo raster que possui sistemas de coordenadas definido para um outro sistema de coordenadas. Uso: Dados em diferentes elipsoides ou projeções Conteúdo do arquivo é alterado.

64 Rasters Projetar Raster Escolher o nome do arquivo de dados saída Escolher o sistema de coordenadas para o qual o arquivo de dados será convertido Eventualmente, escolher a transformação de datum a ser executada em caso de mudança de elipsoides (pode-se ter várias) Eventualmente, reamostrar Dados discretos: NEAREST, MAJORITY Dados contínuos: BILINEAR, CUBIC Tamanho da célula: definir

65 Raster Exportar Escolher salvar o raster no mesmo sistema de coordenadas da estrutura de dados Eventualmente, escolher reamostrar Escolher tipo de arquivo O raster deve estar no mesmo elipsoide, ou <Unknown> para essa operação funcionar corretamente.

66 Problemas Dados não georreferenciados» Encontrar base cartográfica georreferenciada do mesmo local com possíveis pontos de controle» Ajustar Espacialmente ou Georreferenciar Dados sem informação de referência espacial» Verificar coordenadas no canto inferior direito» Se souber qual país, estado ou cidade, pesquisar referências» Definir projeção Dados em diferentes elipsoides ou projeções» Reprojetar (se necessário) para coordenadas geográficas no mesmo sistema dos dados» Reprojetar para coordenadas geográficas em WGS-1984» Reprojetar para coordenadas geográficas no sistema de referência a ser usado» Reprojetar (se necessário) para coordenadas projetadas no sistema de referência a ser usado