SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA SIG FORMATOS DE REPRESENTAÇÃO DE DADOS FORMATO VETORIAL

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1 FORMATO VETORIAL 1 FORMATO VETORIAL Formato que utiliza como primitivas Pontos, Linhas e Polígonos, baseadas em equações matemáticas para representar imagens na computação gráfica Primitivas: elementos básicos pelos quais o sistema computacional realiza suas operações 2 1

2 FORMATO VETORIAL VANTAGENS / DESVANTAGENS EM RELAÇÃO A REPRESENTAÇÃO MATRICIAL -Arquivos menores -Permite o estabelecimento de topologias -Melhor detalhamento geométrico -Álgebra de mapas mais difícil -Representação de espaços contínuos mais difícil 3 PONTOS: -Coordenadas (x,y) -Isolados (postes, árvores, etc.) LINHAS: -Coordenadas (x,y) -Isoladas (muros, cercas, etc.) -Rede (rede elétrica) -Árvore: (rede de drenagem) POLÍGONOS: -Coordenadas (x,y) -Isoladas (piscina, fragmento florestal, etc.) -Aninhados: objetos não se cruzam (curvas de nível) -Adjacentes: objetos se tocam com uma borda em comum (limites políticos, lotes) 4 2

3 PONTOS: -Isolados: 2D+Atributos -Nó: 2D+Atributos+Lista de linhas 2D conectadas -Nó-Rede: 2D+Atributos+Lista de arcos orientados (imp.) -Nó-MDT: 3D+Atributos+Lista de linhas 2D (TIN) LINHAS: -Isoladas: 2D+Atributos -Isolinha: 2D+Valor real associado -Arco Orientado: 2D+Atributos+Orientação (impedância) POLÍGONOS: - Conjunto de Linhas 2D - Conjunto de Linhas 2D+Lista de Nós 5 FORMATOS DE ARMAZENAMENTO COMPUTER-AIDED DESIGN (CAD) DWG AutoCAD and Open Design Alliance applications DGN MicroStation design file DXF ASCII Drawing Interchange file format AutoCAD VECTOR GRAPHICS EGT - EGT Universal Document, EGT Vector Draw images are used to draw vector to a website SVG Scalable Vector Graphics, employs XML WMF Windows Meta File 6 3

4 FORMATO SIG SHP - ESRI Shapefile Contém dados geoespaciais em formato vetorial utilizados por softwares SIGs Desenvolvido e regulamentado pela ESRI com uma especificação aberta para intercâmbio de dados Descreve geometrias (pontos, linhas, e polígonos) podendo cada geometria estar relacionada a atributos que os descrevem Utilizado em sistemas de navegação de máquinas agrícolas 7 TIPOS DE REPRESENTAÇÃO VETORIAL EM SIGs - CONJUNTO DE PONTOS 2D: uma instância desta classe é um conjunto de pontos 2D utilizados para guardar localizações isoladas no espaço (árvores, poste, etc.) - CONJUNTO DE ISOLINHAS: uma instância desta classe é um conjunto de linhas, onde cada linha possui uma cota e as linhas não se interceptam coordenadas 3D, trata-se de um conjunto de amostras 3D - SUBDIVISÃO PLANAR: para uma região geográfica R qualquer, uma subdivisão planar contém um conjunto P de polígonos, L de linhas 2D e N de nós 2D 8 4

5 TIPOS DE REPRESENTAÇÃO VETORIAL EM SIGs - GRAFO ORIENTADO: uma instância desta classe é uma representação composta de um conjunto de nó de rede e de um conjunto de arco orientado 2D - GRADE TRIANGULAR: uma instância desta classe contém um conjunto de nós 3D e um conjunto L de linhas 2D tal que todas as linhas se interceptam, mas apenas em seus pontos iniciais e finais - PONTOS 3D : uma instância desta classe é um conjunto de coordenadas 3D, trata-se de um conjunto de amostras 3D 9 REPRESENTAÇÃO MDT MALHA IRREGULAR (TRIANGULAR IRREGULAR NETWORK-TIN): -Topologia arco-nó -Geração de Triângulos pelo algorítmo de Delaunay -Interpolação por funções de primeiro grau Fonte: Adaptado de Câmara & Monteiro 10 5

6 FORMATO MATRICIAL 11 O QUE É UMA IMAGEM DIGITAL? É formada por uma matriz M com n X m elementos p ij Cada elemento é denominado pixel A dimensão de cada pixel é X e Y Cada pixel armazena um número 12 6

7 ESTRUTURA GEOMÉTRICA RESOLUÇÃO GEOMÉTRICA OU ESPACIAL: É A DIMENSÃO NO TERRENO COBERTA PELO PIXEL 13 FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESOLUÇÃO Para imagens digitais, como por exemplo imagens de satélite, o tamanho do pixel é determinado pelas características físicas do sensor Para imagens em filme, o tamanho do pixel é função do tamanho físico das células da matriz CCD do scanner, associado ao aumento produzido pelo sistema ótico Distância sensor/ alvo 14 7

8 ESTRUTURA RADIOMÉTRICA - NÚMERO DE NÍVEIS DE CINZA UTILIZADOS PELO SENSOR p ij Coordenadas (X i, Y j ) ou Latitudes / Longitudes (Georreferenciadas) Armazena informações numéricas: cores e atributos (altitude, ph, P, t/ha...) Numa imagem em preto e branco, cada pixel pode assumir 256 tons de cinza (255 branco, 0 preto) A informação é armazenada em 8 bits (1 byte), 2 8 = 256 Ж Numa imagem em cores no sistema RGB (vermelho, verde e azul), cada pixel numa imagem em cores pode assumir cores A informação é armazenada em 24 bits (3 bytes), 2 24 = RESOLUÇÃO RADIOMÉTRICA: NÚMERO DE NÍVEIS DE CINZA UTILIZADOS PELO SENSOR, NO EXEMPLO ANTERIOR, IGUAL A 256 RESOLUÇÃO ESPECTRAL: NÚMERO DE BANDAS E RESPECTIVAS LARGURAS UTILIZADAS PELO SENSOR, NO EXEMPLO ANTERIOR, BANDAS RGB 16 8

9 FORMATOS DE ARMAZENAMENTO Portable Network Graphics (Adobe).PNG => Fotografia Profissional, sem compressão Tagged Image File Format (Adobe).TIF => Scanners, Images SR, sem compressão Windows Bitmap.BMP => Windows, sem compressão Joint Photographic Experts Group => Arquivo comprimidos.jpg => Fotografia em geral, com compressão 17 TIPOS DE REPRESENTAÇÃO MATRICIAL EM SIGs - IMAGEM EM TONS DE CINZA: imagem representada através de uma matriz onde os valores da matriz representam os valores de cinza da imagem (números inteiros) -IMAGEM SINTÉTICA (ou CODIFICADA): representação de uma imagem em cores, utilizada para mostrar imagens em composição colorida em placas gráficas falsa-cor - IMAGEM TEMÁTICA: representação matricial de um geocampo TEMÁTICO, por exemplo, numa imagem temática, um elemento da matriz de valor 2 pode estar associado ao tema Cana de dois anos - GRADE REGULAR: é uma matriz de números reais, oriunda de algum processo de interpolação => é uma maneira de representar superfícies 18 9

10 REPRESENTAÇÃO MDT MALHA REGULAR (GRADE): -Representação Matrical aonde cade elemento da matriz está associado a um valor numérico real -Processos de Interpolação: -Altimetria: Inverso do quadrado da distância -Variáveis Geofísicas: Filtragem bidimensional, Krigeagem Fonte: Adaptado de Câmara & Monteiro 19 10