quadrículas quilométricas UTM WGS84

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1 com QGIS Lyon (OS X ) para a apresentação em atlas de distribuição TUTORIAL QGIS preparado por DCTMA - FCT - Universidade do Algarve nlourei@ualg.pt última revisão: 22 Dezembro 2015 quadrículas quilométricas UTM WGS84 v preparação de mapas com

2 Enquadramento A apresentação de mapas temáticos e de atlas de distribuição utilizando quadrículas UTM WGS84 é bastante comum. A dimensão das quadrículas deve ajustar-se à escala de apresentação final da cartografia e também a particularidades da informação a representar e comunicar, como, por exemplo, o detalhe e o rigor do conhecimento sobre tal distribuição. Uma das importantes vantagens da adopção de quadrículas quilométricas UTM WGS84 é o facto das mesmas estarem baseadas num sistema global de coordenadas rectangulares planas. Para escalas finais mais pequenas é também frequente o uso de quadrículas baseadas em sistemas de coordenadas geográficas. Mas, nesses casos, as quadrículas não são figuras geométricas simples nem têm todas as mesmas dimensões... foto: Quadrículas com 10 km de lado são um padrão. Múltiplos e submúltiplos (5, 2 e 1 km, por exemplo) são outras opções para cartografia com maior detalhe e rigor de informação. imagem retirada de: Atlas de Anfíbios e Répteis de Portugal Esfera do Caos Editores. Coordenadores: A. Loureiro, N. F. de Almeida, M. Carretero e O. S. Paulo. distribuição do CAMALEÃO (Chamaeleo chamaeleon) em Portugal continental

3 SUMÁRIO O presente TUTORIAL QGIS apresenta uma sequência de procedimentos para a preparação de. Está baseado na concretização de um case study concreto: região do Algarve quadrículas UTM WGS84 com 2 km de lado distribuição de uma espécie de libélulas São propostas duas soluções distintas e alternativas para a criação da grelha UTM WGS84: mapa em que as quadrículas se restringem ao limite administrativo da região, com as quadrículas periféricas apenas parcialmente representadas mapa com as quadrículas sempre completas, abarcando a totalidade da região e extravasando-a quando necessário São propostas duas opções distintas e alternativas para a preparação do mapa de quadrículas: mapa com quadrículas com uma classificação simples, ou seja, em que ocorre / não ocorre a espécie de libélulas mapa em que se assinala o número total de registos ou uma outra característica particular em cada uma das quadrículas Adicionalmente, são propostos procedimentos para integrar na tabela de atributos da shapefile da espécie de libélulas as informações sobre as quadrículas em que se inserem os registos das observações efectuadas. É finalmente sugerida a utilização de uma shapefile adicional - a hipsometria da região - como forma de enriquecer a informação a representar e comunicar.

4 1. TERRITÓRIO 2. grelha UTM WGS84

5 TERRITÓRIO O primeiro procedimento é a criação de uma layer (shapefile) da região do ALGARVE (distrito de Faro), constituída por uma única ocorrência. Para tal, a partir da CAOP 2015 (em polígonos), eliminam-se os limites de freguesias e concelhos, e pode-se depois simplificar a tabela de atributos. EPSG Code: WGS84 / UTM zone 29N Area of Use: Between 12ºW and 6ºW, Northern Hemisphere (0 to 84ºN). Reference CRS: WGS84 geographical 2D CRS. Status: Valid. EPSG Code: 3763 ETRS89 / Portugal TM06 Area of Use: Portugal - mainland - onshore. Reference CRS: WGS84 geographical 2D CRS. Status: Valid. A CAOP 2015 é fornecida no sistema de coordenadas ETRS89 / Portugal TM-06 (EPSG: 3763). Como o segundo procedimento é a preparação da quadrícula quilométrica UTM WGS84, torna-se muito conveniente converter a shapefile para o sistema de coordenadas UTM WGS84. No caso de Portugal continental é recomendável a utilização do UTM WGS84 para o Fuso 29 Hemisfério Norte. Em QGIS a tarefa de conversão é muito simples. Basta fazer um Save as... e indicar o EPSG da nova shapefile.

6 GRELHA UTM WGS84 Para a preparação da grelha UTM WGS84 o primeiro passo é a identificação dos limites mínimos e máximos nos dois eixos (X e Y). A tarefa é muito simples: basta posicionar o cursor nos limites esquerdo, direito, inferior e superior do território, para se identificarem, respectivamente, Xmin, Xmax, Ymin e Ymax. limite Xmin Xmax Ymin Ymax identificado p/ polígonos c/ 2 km

7 GRELHA UTM WGS84 A produção da grelha UTM WGS84 é feita com o simples recurso a uma funcionalidade do QGIS: O EPSG da shapefile da grelha é o mesmo da layer de entrada. Tamanho das células da grelha. Como o EPSG está em coordenadas rectangulares planas métricas, 2000 corresponde a 2 km. Embora o sistema de eixos das coordenadas rectangulares planas seja, a partir da origem (0,0) crescente da esquerda para a direita (eixo dos X) e de baixo para cima (eixo dos Y), as células da grelha são geradas de cima para baixo e da esquerda para a direita. Consequentemente, é necessário proceder a alguns ajustamentos nos valores das coordenadas mínimas e máximas, para fazer corresponder a grelha com o próprio território. Nome da shapefile da grelha gerada com a funcionalidade... A grelha pode ser gerada em linhas ou em polígonos. A opção por uma ou outra hipótese está relacionada com o uso que se pretende para a própria shapefile. Neste case study pretende-se uma grelha de polígonos, para que cada polígono venha a corresponder a uma parcela do território onde ocorre ou não ocorre a espécie que está a ser representada...

8 GRELHA UTM WGS84 Grelha UTM WGS84 com quadrículas de 2 km de lado, ou seja, 4 km2. O EPSG é e pode ser convertido para

9 solução 1 GRELHA UTM WGS84 Em seguida é adequado eliminar as quadrículas que não correspondem ao território algarvio. Existem duas soluções distintas e alternativas: 1. mapa em que as quadrículas se restringem ao limite administrativo da região, com as quadrículas periféricas apenas parcialmente representadas; 2. mapa com as quadrículas sempre completas, correspondentes à totalidade da região. Utiliza-se a funcionalidade Vector >>> Geoprocessing Tools >>> Intersect... A solução 1 é mais simples e toda executada em QGIS. que tem uma parametrização muito simples.

10 solução 1 GRELHA UTM WGS84 Na imagem abaixo está evidenciada a grelha UTM WGS84 com quadrículas de 2 km de lado obtidas através da funcionalidade Intersect... As quadrículas localizadas no limite da região não são quadrados completos. Estão ajustadas à forma do limite administrativo do Algarve.

11 solução 2 GRELHA UTM WGS84 A solução 2 implica o recurso ao GRASS e permite que todas as quadrículas sejam quadrados completos, independentemente de se posicionarem no interior ou no limite da região algarvia. No GRASS commands é necessário escolher Vector (v.*) e depois v.select... Para aceder ao GRASS, no ambiente QGIS, utiliza-se a funcionalidade Processing >>> Toolbox. O Processing Toolbox tem de estar em Advanced interface para que o GRASS esteja acessível...

12 solução 2 GRELHA UTM WGS84 Na imagem abaixo está evidenciada a grelha UTM WGS84 com quadrículas de 2 km de lado obtidas através da funcionalidade v.select do GRASS. As quadrículas localizadas no limite da região são sempre quadrados completos. Desde que uma parte do Algarve se sobreponha (overlap) a uma quadrícula, a mesma surge representada na sua totalidade.

13 3. TEMA a cartografar

14 TEMA A CARTOGRAFAR O tema a cartografar - a distribuição de uma espécie de libélulas - pode estar baseado num ficheiro *.csv, proveniente, por exemplo, de uma base de dados. Nesse caso é necessário: i. converter o ficheiro *.csv numa shapefile, e ii. transformar essa shapefile para o mesmo EPSG da grelha UTM WGS84. Existem três opções distintas: 1. utilização da funcionalidade Vector >>> Data Management Tools >>> Join attributes by location 2. utilização da funcionalidade v.select do GRASS 3. utilização da funcionalidade Spatial Join do plugin MMQGIS O procedimento seguinte é identificar as quadrículas de 2 km em que ocorreram observações da espécie a representar. Os triângulos verdes correspondem a locais (pontos) onde foi observada a espécie de libélulas cuja distribuição está a ser representada.

15 opção 1 TEMA A CARTOGRAFAR A opção 1 é simples e totalmente executada em QGIS. O resultado da funcionalidade Join attributes by location. A verde as quadrículas onde ocorreram observações da espécie... Com a funcionalidade Join attributes by location é gerada uma nova shapefile em que as quadrículas integram total ou apenas parcialmente os atributos das duas layers iniciais...

16 opção 1 TEMA A CARTOGRAFAR 3 observações na mesma quadrícula 1 observação na quadrícula O principal inconveniente que existe na utilização da funcionalidade Join attributes by location, com a parametrização assinalada, reside no facto de que em quadrículas onde existam várias observações apenas uma (a primeira na tabela de atributos da respectiva shapefile) fica registada na tabela de atributos da shapefile gerada com a funcionalidade. A consulta a uma quadrícula (a assinalada a amarelo) e à informação disponível sobre a mesma na tabela de atributos evidencia que das três observações apenas uma ficou registada...

17 opção 1.B A funcionalidade Vector >>> Data Management Tools >>> Join attributes by location tem outras utilizações possíveis e que podem ser muito úteis. Por exemplo, integrar na tabela de atributos da shapefile onde estão os registos associados às observações de campo da espécie de libélulas uma nova coluna (atributo), onde fica registado o número de código da quadrícula UTM WGS84 de 2 km em que cada observação ocorreu. Para tal é necessário, num primeiro passo, criar na tabela de atributos da shapefile da grelha UTM WGS84 uma nova coluna, contendo o referido número de código da quadrícula. A tarefa é muito simples e executada com o Field Calculator... Cada quadrícula tem já o seu número de código. A numeração é feita da esquerda para a direita e de cima para baixo...

18 opção 1.B Num segundo passo, utiliza-se novamente a funcionalidade Join attributes by location, mas com uma parametrização ligeiramente distinta. A ordem das shapefiles na Target vector layer e na Join vector layer surge invertida, por comparação com o exercício anterior. A Output Shapefile será, consequentemente, uma shapefile de pontos e não de polígonos, mas para cada registo (ponto) a tabela de atributos contém a informação original e também a relativa à quadrícula em que se integra o registo... Naturalmente que a principal utilidade deste procedimento é a integração da informação relativa às quadrículas UTM WGS84 de 2 km na tabela de atributos da shapefile com os registos das observações da espécie de libélulas, e não a preparação de um mapa de quadrículas...

19 opção 2 TEMA A CARTOGRAFAR A opção 2 recorre à mesma funcionalidade do GRASS que foi utilizada para gerar a shapefile de quadrículas sempre completas, o v.select. O resultado gráfico (mapa) é o mesmo da opção 1, mas a tabela de atributos é distinta e mais simples... O resultado da funcionalidade v.select do GRASS. A verde as quadrículas onde ocorreram observações da espécie... Com a funcionalidade v.select do GRASS é gerada uma nova shapefile em que as quadrículas integram apenas os atributos da Input layer (A).

20 opção 3 TEMA A CARTOGRAFAR A opção 3 recorre a um plugin do QGIS, o MMQGIS, e tem a vantagem adicional de possibilitar conhecer e, consequentemente, representar o número de registos ou eventualmente uma outra característica particular que exista em cada quadrícula. De referir que a apresentação de resultados em que o número de registos seja apresentado tem implicações de natureza distinta da do próprio uso do QGIS como ferramenta de análise, apresentação e comunicação de resultados. Por exemplo, podem ser relevantes para a validade da informação as técnicas e o eforço de amostragem que tenha sido levado a cabo... A tabela de atributos da shapefile resultante associa informação proveniente das duas layers iniciais e tem uma coluna no final COUNT onde é feito o somatório do número de registos por quadrícula.

21 4. base cartográfica

22 BASE CARTOGRÁFICA Para finalizar a representação da distribuição de uma espécie de libélulas no Algarve, utilizando uma cartografia com quadrículas UTM WGS84 de 2 km de lado, e para melhorar a qualidade da informação a apresentar e comunicar, é possível recorrer a um outro tema como base cartográfica. Neste case study utilizou-se a hipsometria proveniente do ASTER GDEM. Distribuição da libélula Onychogomphus forcipatus unguiculatus no Algarve

23 ligações úteis QGIS (Quantum GIS) - ligação QGIS.PT (grupo de utilizadores de QGIS em língua portuguesa) - ligação Carta Administrativa Oficial de Portugal (CAOP) - Direcção-Geral do Território - ligação ASTER Global Digital Elevation Model (ASTER GDEM) - ligação Se tiver dúvidas, quiser fazer sugestões ou recomendar alterações não deixe de contactar!