Universidade Federal do Ma Pós-Graduação em Eng. Elétrica

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1 Universidade Federal do Ma Pós-Graduação em Eng. Elétrica Sistemas de Informação Geográfica Prof. Anselmo C. de Paiva Depto de Informática Georeferenciamento 1. Conceitos Básicos 2. Georeferências Nomes de Lugares Endereços Postais Sistemas de Referência Linear Modelos da Terra formatos da terra datum coordenadas geográficas Projeções Sistemas de Coordenadas Roteiro Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 2 1

2 1 Conceitos Georeferenciamento Elemento básico de informação geográfica: localização, atributo e tempo; Localização é fundamental Associação de Inf. Geográfica a localizações Georeferenciamento; Geocodificação; Geolocalização; Georeferência deve ser: Única: somente um local associado a uma georeferência; Compartilhada; Persistente com o tempo ( nem sempre acontece...); Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS Georeferências Sistemas de Georeferências Nomes de Lugares Endereços Postais Sistemas de Referência Linear Modelos da Terra Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 4 2

3 2 Georeferências -> Nomes de lugares Nomes de Lugares Forma mais simples e antiga de georeferenciamento Capacidade estendida pela linguagem com palavras como: entre, próximo, noções de distância e direção Problemas: pouca resolução espacial nomes com significação local significado pode ser perdido com o tempo Ex: Reino de Camelot. Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 5 2 Georeferências -> Endereços postais Endereços Postais Introduzidos a partir do século 19 com a entrega de correspondência Pressupostos: Cada residência ou escritório é um receptor potencial de correspondência Receptores de correspondência são organizados ao longo de caminhos e numerados Caminhos possuem nome únicos localmente Áreas possuem nomes únicos localmente Regiões possuem nomes únicos em países Com pressupostos representa sistema de identificação único na terra. Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 6 3

4 2 Georeferências -> Endereços postais Endereços Postais: problemas Não servem para identificar locais que não são recebedores de corresp. Ex: Monte everest, rio Corda Falham em locais em que a numeração das casas não é crescente Ex: Japão: numeração é temporal Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 7 2 Georeferências -> Endereços postais Códigos Postais Introduzidos no Canadá- século 20 para simplificar a classificação das correspondências 3 primeiros caracteres Forward Sort Area Figura 4.4 de Goodchild Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 8 4

5 2 Georeferências -> Sistemas Lineares Sistemas Lineares de Referência Definem posição em uma rede medindo a distância linear a partir de ponto de referência Em geral associado ao endereçamento postal Usado em aplicações baseadas em redes lineares: Estradas; Linhas de transmissão; Canais; Dutos; Útéis para a localização de pontos específicos Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 9 2 Georeferências -> Modelos da Terra Modelos da Terra A terra pode ser modelada como Esfera, Elipsóide achatado Geóide Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 10 5

6 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Formato da Terra Formato da Terra: Esfera/Elipsóide Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 11 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Formato da Terra Formato da Terra: Esfera/Elipsóide Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 12 6

7 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Formato da Terra ATerra como um Elipsóide 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Datum Modelos da Terra e Datums Datum Base para a definição precisa de posições sobre a superfície no contexto de um elipsóide de referência. Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 14 7

8 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Datum Datum Exemplos: WGS84 (The world geodetic system of 1984) North American Datum NAD27 e NAD83. South American Datum SAD-69 atual datum planimétrico brasileiro m de raio equatorial 1/298,25 de achatamento Córrego Alegre antigo datum planimétrico brasileiro m de raio equatorial 1/297 de achatamento Na prática ambos são atuais e utilizados! Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 15 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Datum Datum Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 16 8

9 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Coord. Geográficas Coordenadas Geográficas Prime Meridian Parallels Equator Meridians Prime Meridian Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 17 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Coord. Geográficas Coordenadas Geográficas Sistema latitude/longitude latitude: de 90 graus sul a 90 graus norte longitude: 180 graus oeste a 180 graus leste. Paralelos : uma linha com latitude constante indo de leste para oeste. Meridianos: uma linha com longitude constante indo do polo norte ao polo sul. Meridiano de longitude zero: passa em Greenwich, Inglaterra. Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 18 9

10 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Coord. Geográficas Coordenadas Geográficas Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 19 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Coord. Geográficas Coordenadas Geográficas Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 20 10

11 2 Georeferências -> Modelos da Terra->Coord. Geográficas Coordenadas Geográficas como Dados Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 21 2 Georeferências -> Projeções Projeções Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 22 11

12 2 Georeferências -> Projeções Projeções Globos são bons mas: não são portáteis são caros difíceis de usar para navegação formas corretas somente próximo ao olho não cabem na tela de um GIS Solução Mapas planos Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 23 2 Georeferências -> Projeções Processo de Projeção Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 24 12

13 2 Georeferências -> Projeções Projeções Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 25 2 Georeferências -> Projeções Projeções Transformação do elipsóide ou esfera de referência em um mapa 2D Podem ser em superfícies planas ou em superfícies quádricas, e.g. cilindro ou cone. Apresentam linhas sem distorções secante linha secante não apresenta distorção Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 26 13

14 2 Georeferências -> Projeções Projeções Podem ser baseadas em eixos paralelos aos eixos de rotação da terra (equatorial) 90 graus com eixos paralelos (transversa) outro ângulo (obliqua). Tipos: Conforme preserva a forma das áreas Áreaequivalente preserva as áreas Equidistante preserva distâncias Direção correta (azimuthal) direções corretas Nãoháprojeçãoplanaquesejaconformee área equivalente simultaneamente. Mapas em GIS devem estar na mesma projeção para podermos comparar. 2 Georeferências -> Projeções Tipos de Projeção Superfície ou figura de referência esfera, elipsóide Superfície de projeção plano, cone, cilindro, poliedro Posição da superfície de projeção normal ou equatorial, oblíqua, transversa Método de construção projetivo, analítico, convencional Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 28 14

15 2 Georeferências -> Projeções Projeções: Superfícies Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 29 2 Georeferências -> Projeções Tipos de Projeção Projeções planas ou azimutais plano tangente ou secante Ex: estereográfica polar, azimutal de Lambert Projeções cônicas cone tangente ou secante Ex: cônica de Lambert, cônica de Albers Projeções cilíndricas cilindro tangente ou secante Ex: UTM, Mercator, Miller Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 30 15

16 Projeções 2 Georeferências -> Projeções Projeções Cônicas Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 32 16

17 2 Georeferências -> Projeções Projeções Cônicas Distorção mínima entre os paralelos padrão Bom para áreas na direção Leste-oeste Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 33 2 Georeferências -> Projeções Projeções Cônicas Albers Equal Area Áreas proporcionais às da terra Distorção mínima entre paralelos padrão Bom para áreas grandes na direção leste-oeste Bom para baixas latitudes média Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 34 17

18 2 Georeferências -> Projeções Projeções Azimutais Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 35 2 Georeferências -> Projeções Projeções Cilíndricas Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 36 18

19 2 Georeferências -> Projeções Projeções Cilíndricas Distorção mínima próximo ao meridiano central Bom para áreas se extendedo na direção N-S Conforme, boa para navegação (como a normal de Mercator) Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 37 2 Georeferências -> Projeções Resumo de Projeções 19

20 2 Georeferências -> Projeções Exemplos: Projeção Cônica Secante Paralelos padrão: onde o cone toca o globo 2 Georeferências -> Projeções Outras Projeções Secantes 20

21 2 Georeferências ->Projeções Parâmetros de Projeção Figura de referência (elipsóide ou esfera) datum planimétrico Paralelo padrão (latitude reduzida) deformações nulas verdadeira grandeza Longitude origem (meridiano central) posição do eixo Y das coordenadas planas Latitude origem posição do eixo X das coordenadas planas Escala Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 41 2 Georeferências -> Projeções Parâmetros de projeção Informação especificada de modo a definir a projeção do mapa. Definida no GIS para adequar a projeção para a área de interesse. Detalhes: paralelo padrão Meridiano central Leste e norte falso Nomenclatura varia de acordo com o GIS Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 42 21

22 2 Georeferências -> Projeções Principais projeções no Brasil UTM (Universal Transverse Mercator) cartas topográficas Mercator cartas náuticas Cônica conforme de Lambert cartas ao milionésimo cartas aeronáuticas Policônica mapas temáticos mapas políticos Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 43 2 Georeferências ->Projeções Outras projeções importantes Cilíndrica equidistante apresentação de dados em GIS; mapas mundi; Estereográfica polar substitui a UTM nas regiões polares; Cônica conforme bipolar oblíqua mapa político das Américas; Cônica equivalente de Albers cálculo de área em GIS; Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 44 22

23 2 Georeferências -> Projeções Comparação de Projeções Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 45 Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 46 23

24 2 Georeferências -> Projeções Comparação de Projeções Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 47 2 Georeferências -> Sistemas de Coordenadas Sistemas de Coordenadas Método padrão para associar códigos a posições de modo a localiza-las. Sistemas de coordenadas padrão usam posições absolutas Sistemas de Coordenadas: UTM State Plane Coordinate Systems Public Land Survey System 24

25 2 Georeferências -> Sistemas de Coordenadas Sistema de Coordenadas UTM UTM - Universal Transverse Mercator Coordinate não é uma projeção projeção utilizada: Transversa de Mercator Mundo é dividido em 60 zonas com seis graus de largura Zonas largas boas para estudo de grandes áreas Mas, coordenadas discontínuas nas bordas das zonas De 80 S a 84 N Zonas numeradas 1-60 (N&S), W-E, iniciando em 180 W Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 49 2 Georeferências -> Sistemas de Coordenadas Sistema de Coordenadas UTM para transformar lat-long em UTM, informa: número da zona UTM, datum, unidade do sistema de coordenadas Sem parâmetros de projeção Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 50 25

26 2 Georeferências -> Sistemas de Coordenadas 2 Georeferências -> Sistemas de Coordenadas Sistema de Coordenadas UTM Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 52 26

27 2 Georeferências -> Sistemas de Coordenadas Pontos chave para GIS Todos os dados devem estar na mesma projeção ou em coordenadas geográficas ( com o mesmo datum) Todos os dados devem usar as mesmas unidades para coordenadas graus, metros, pés Não calcule áreas usando latitude e longitude Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Introdução a GIS 53 27