E X E R C Í C I O S D E S I S T E M A S D E I N F O R M A Ç Ã O G E O G R Á F I C A ( V E R S Ã O , 21/ OUT / )

Transcrição

1 E X E R C Í C I O S D E S I S T E M A S D E I N F O R M A Ç Ã O G E O G R Á F I C A ( V E R S Ã O , 21/ OUT / ) A L E X A N D R E G O N Ç A L V E S D E P A R T A M E N T O D E E N G E N H A R I A C I V I L, A R Q U I T E T U R A E G E O R R E C U R S O S I N S T I T U T O S U P E R I O R T É C N I C O 201 3

2 A U L A S P R Á T I C A S D E S I S T E M AS D E I N F O R M A Ç Ã O G E O G R Á F I C A I Programa provisório Aula Semana Ex. Matéria prevista 1 16 a 21/set 1,2 Apresent. do software: introdução ao ArcGIS 2 23 a 28/set 2,3 Informação alfanumérica; junção de tabelas; seleção por atributos e por localização 3 30/set a 5/out 4,5 Seleção por atributos e por localização 4 7 a 12/out 6 Sistemas de coordenadas; Georreferenciação Construção de informação geográfica 5 14 a 19/out 6,7 Exercícios de análise espacial (vetorial) 6 21 a 26/out 8,9 Continuação da matéria anterior (exercicios) 7 28/out a 2/nov Não haverá aulas de SIG na quinta e sexta desta semana 8 4 a 9/nov 10 Continuação da matéria anterior (exercicios) Revisões 9 11 a 16/nov - Avaliação prática 1 (60 minutos) a 23/nov 11,12 Modelos matriciais (classificação, MDT) a 30/nov 12,13 Modelos matriciais (MDT e hidrologia) 12 2 a 7/dez 14,15 Modelos matriciais (interpolação e superfícies de custo) 13 9 a 14/dez 11 a 15 Revisões e conclusão dos exercícios anteriores a 21/dez - Avaliação prática 2 (60 minutos) B I B L I O G R A F I A R E C O M E N D A D A : - João Matos: Fundamentos de Informação Geográfica 5.ª edição; Ed. LIDEL; ISBN: (há na biblioteca central) - Slides das aulas A V A L I A Ç Ã O Componente teórica 70% [exame, mínimo 9,5] Componente prática 30% [avaliação na 9.ª e na última aulas práticas, individual ou em pares] D O C E N T E Alexandre Gonçalves; sala: 3.19 (3.º piso); telefone: (ext.2329); alexandre.goncalves@ist.utl.pt; horário de dúvidas: a combinar com cada turma SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 2

3 I N S T R U Ç Õ E S G E R A I S A informação geográfica para as aulas práticas encontra-se no servidor, num ficheiro que será indicado no quadro da sala de aulas. Copie o ficheiro para o disco D do seu computador, para uma diretoria nova, como por exemplo: D:\aulas\sig_mieamb\ ou D:\aulas\sig_muot\ ou D:\aulas\sig_legm\ e descompacte-o para essa diretoria. Irá existir uma subdiretoria, inicialmente vazia, chamada exercicios. Será nesta pasta que irá guardar todos os resultados dos exercícios que se forem fazendo ao longo das aulas. A informação deverá estar organizada da seguinte forma: exercicios pasta a preencher ao longo das aulas grids informação geográfica em formato matricial images imagens shape informação geográfica em formato vetorial (shapefiles) tables tabelas em formato dbf tins redes trianguladas É recomendado trazer em todas as aulas um disco externo (pen disk, p.ex.) ou usar um serviço de guarda de ficheiros na nuvem (ex. Dropbox, Google Drive, etc.) para onde copiar a informação da diretoria exercicios no final de cada aula prática. Aconselha-se compactar a sua diretoria de trabalho para um ficheiro ZIP ou RAR antes de a copiar. SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 3

4 EX. 1 Abrir o ArcCatalog e ver as suas funcionalidades. Verifique como está organizada a informação vetorial na pasta shape. Escolha um destes conjuntos de dados geográficos e verifique a diferença entre os separadores Contents, Preview e Metadata. Utilize no separador Preview os botões da barra de ferramentas Geography. Copie através deste programa a informação disponibilizada para o seu disco externo. Abra o disco externo com o Windows Explorer e verifique que ficheiros copiou. E X. 2 S I M B O L O G I A Abrir o ArcMap. Crie um novo projeto, a que chamará ex2.mxd. Adicione com o botão Add Layer a layer de concelhos chamada concelhos_dt73.shp e a layer da rede viária nacional (shapefile vias_dt73.shp), que estão na pasta \shape. Troque a ordem das layers (coloque a layer de linhas "por cima" da layer de polígonos). Depois reponha a ordem inicial. Abra a tabela de atributos da layer dos concelhos. Anote o nome do atributo com a população em Crie um mapa temático (simbologia de acordo com um atributo) de concelhos por número de habitantes em Use 9 classes com cores à escolha e com os limites superiores: 2500, 5000, 10000, 20000, 50000, , , e Crie um mapa temático de vias em função da sua categoria com simbologia à escolha. Crie labels nas vias de modo a mostrar o nome da via. Coloque a layer das vias apenas visíveis em escalas menores ou iguais que 1: (Visible Sclae Range). De seguida responda às seguintes perguntas: 2.1. Os dois mapas temáticos têm o mesmo tipo de simbologia? 2.2. Será possível ver em simultâneo dois mapas temáticos diferentes da mesma layer de polígonos? SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 4

5 EX. 3 Q U E R Y A U M A T A B E L A D E A T R I B U T O S Inicie o ArcMap. Crie um novo projeto, a que chamará ex3.mxd. Adicione com o botão Add Layer a layer de concelhos concelhos_dt73.shp e a da rede viária nacional (shapefile vias_dt73.shp), que estão na pasta \shape (este passo é igual a um do exercício anterior). Adicione também (mesmo botão) a tabela autarquicas.dbf presente em \tables e que contém dados referentes ao partido vencedor das eleições autárquicas de 1997 em cada concelho de Portugal Continental. Faça a junção entre a tabela de atributos da layer dos concelhos e esta última tabela. Leia atentamente o conteúdo da janela Join Data para compreender a junção entre a layer dos concelhos e a tabela com os resultados eleitorais. Depois, crie um mapa temático de concelhos por partido vencedor das eleições autárquicas de De seguida responda às seguintes perguntas: 3.1. Qual o número de concelhos em que cada partido foi vencedor das eleições autárquicas de 1997? 3.2 Qual o número total de habitantes dos concelhos em que o PS foi vencedor das eleições autárquicas de 1997? 3.3 Qual o concelho com menor número de habitantes, onde o PSD foi vencedor das eleições autárquicas de 1997? E qual o maior? 3.4 Indique, de entre os concelhos em que o PSD ganhou as eleições de 1997, qual o maior e menor valores de acréscimo e decréscimo de população entre 1991 e Qual o comprimento total das vias de Portugal Continental para cada tipo de via existente? 3.6 Qual o somatório do comprimento das vias de Portugal Continental? SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 5

6 3.7 Qual o numero total de arcos (um arco é uma linha ou segmento) que representam IC s (independentemente de ser AE)? Destes, quantos têm comprimento inferior a 5 km? 3.8 Calcule o valor de Y para cada segmento de via, sabendo que se define pela fórmula: Y = (velocidade * número de vias + TMD) / comprimento 3.9 Indique o valor médio de Y para os segmentos de autoestrada (a categoria deve indicar a abreviatura AE). EX. 4 Q U E R Y E S P A C I A L Crie um novo ficheiro de projeto (ex_4e5.mxd) e adicione-lhe uma layer de vértices geodésicos (shapefile vertices.shp que está em \shape). Adicione também as layers distritos.shp e vias_dt73.shp. Verifique nas propriedades de cada layer, qual o seu sistema de coordenadas: - A layer vertices.shp não tem sistema de coordenadas associado - A layer vias_dt73.shp está no sistema Datum_73_Hayford_Gauss_IPCC - A layer distritos está no sistema Lisboa_Hayford_Gauss_IGeoE Atribua ao data frame Layers o sistema Datum_73_Hayford_Gauss_IPCC. Esta operação pode ser feita diretamente no ArcMap copiando o sistema a partir de uma layer já inserida no projeto e que esteja neste sistema. Atribua ao shapefile vertices.shp o sistema Lisboa_Hayford_Gauss_IGeoE. Esta operação pode ser feita no ArcCatalog escolhendo Properties do shapefile, e selecionando-o em Projected Coordinate Systems / National Grids. Também pode ser feita no ArcToolbox (ArcToolbox Data Management Tools Projections and Transformations Define Projection). Responda à seguinte pergunta: Quantos são os vértices geodésicos que verificam simultaneamente estas duas condições: Estão no distrito de Faro; Situam-se até 1000 m das Estradas Nacionais (ou seja, Categoria = EN ). Layers Properties Coordinate system Menu: Selection by location Opções a considerar: «select features from» / «select from the currently selected features in» SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 6

7 EX. 5 Q U E R Y E S P A C I A L Identifique quais os vértices geodésicos mais ocidental e mais setentrional numa envolvente até 3500m do distrito de Évora. Utilize a seleção por localização. Menu: Selection by location E X. 6 - G E O R R E F E R E N C I A Ç Ã O Num novo ficheiro de projeto (ex_5.mxd) adicione a imagem 403_dir.jpg que está em D:\...\images e proceda ao processo de georreferenciação e correção geométrica adequado, verificando a qualidade do mesmo. Utilize os seguintes pontos de controlo (coordenadas cartográficas no sistema militar, Datum Lisboa, denominado no ArcGIS Lisboa_Hayford_Gauss_IGeoE): Ponto XX YY CALHANDRIZ MATO DA CRUZ BOIÇÃO MOURÃO Deve usar-se o ponto central do símbolo triangular de vértice geodésico. Grave e feche o projeto. Use o ArcCatalog para criar uma cópia dos dados e projeto no seu disco externo pessoal. EX. 7 C R I A Ç Ã O D E N O V O S C O N J U N T O S D E D A D O S G E O G R Á F I C O S Abra o projeto do exercicio/aula anterior, que terá a imagem 403_dir já georreferenciada. Dê o comando rectify para gravar um novo ficheiro com a imagem, em...\images, com resolução de 2 metros. Construa as seguintes shapefiles no ArcCatalog (defina o sistema de coordenadas respetivo e grave em...\exercicios): 1 - Shapefile de linhas (polyline) para representação da rede viária que liga as localidades de Santiago dos Velhos e Calhandriz e esta ao vértice geodésico de Mato da Cruz. A shapefile deve ter as seguintes características: i. Chamar-se estradas_bucelas.shp; ii. Sistema de coordenadas Hayford-Gauss Militar DtLX (Lisboa Hayford Gauss IGeoE, que está em Projected Coordinate Systems\National Grids Europe); iii. Existência de conetividade entre todos os arcos, ou seja, não poderá haver espaços vazios entre os arcos; SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 7

8 iv. Deve existir um atributo chamado Nome associado ao nome da estrada (a vermelho na carta); v. Deve existir um atributo chamado extensão com o valor numérico do comprimento do arco (double, precision 7, scale 2). Quando as edições terminarem, escolha Stop Editing na barra de ferramentas Editor; isso dará a opção de gravar (ou não) as edições. Para o preenchimento automático do comprimento, faça o Calculate Geometry sobre a coluna que pretende atualizar: 7.1 Indique para a rede viária construída a respetiva extensão total (em quilómetros). 2 - Shapefile de pontos para representação dos quatro vértices geodésicos presentes na carta. O shapefile deve ter as seguintes características: i. Chamar-se vértices_geodesicos.shp; ii. Sistema de coordenadas Hayford-Gauss Militar DtLX (Lisboa Hayford Gauss IGeoE, que está em Projected Coordinate Systems\National Grids Europe), como no caso anterior iii. Deve existir um atributo chamado nome associado ao nome do vértice geodésico (a vermelho na carta); iv. Devem existir dois atributos (X e Y) com as respetivas coordenadas (double, precision 12, scale 3). Para o preenchimento automático das coordenadas (ex.: X), faça o Calculate Geometry sobre a coluna que pretende atualizar; escolha a opção Advanced e coloque: Não se esqueça de gravar regularmente o ficheiro de projeto na pasta exercicios. E X. 8 A N Á L I S E E S P A C I A L V E T O R I A L I Crie um novo projeto (exercicio_8_9.mxd), cujo data frame (chamado Layers) use o sist. de coord. militar Datum Lisboa (Lisboa Hayford Gauss IgeoE, como no exercício anterior). Adicione os layers de bacias, concelhos, hidrografia e mon_qualidade que estão...\shape\, verificando se há sobreposição correta. Nota: Pode precisar de associar o sist. de coord. apropriado aos CDG que não o tenham atribuído (ArcToolbox Data Management Tools Projections and Transformations Define Projection), escolhendo Datum 73 Hayford Gauss IPCC, que está em Projected Coordinate Systems\National Grids Europe SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 8

9 Crie uma layer dos distritos a partir do layer dos concelhos: use para tal a operação de análise espacial adequada (ArcToolbox Data Management Tools Generalization Dissolve), gravando-a em D:\...\shape\. Dissolve (fusão): ArcToolbox Data Management Tools Generalization Dissolve, ou menu Geoprocessing Dissolve. Para as questões seguintes, terá de executar operações de análise espacial: 8.1 Indique qual a área (em hectares) que cada distrito tem na bacia do rio Tejo (só no interior da bacia do Tejo!). Crie uma layer que apenas contenha essas zonas, com uma coluna chamada area_real na tabela de atributos para esse valor de área (double, 12, 3), preenchendo essa coluna. Exportar alguns elementos selecionados para um novo shapefile: (clicar com botão direito no nome da layer) Data Export. 8.2 Quantas estações de medição da qualidade da água estão a menos de 2000 m do rio Mondego? Buffer: ArcToolbox Analysis Tools Proximity Buffer, ou menu Geoprocessing Buffer. No parâmetro "dissolve type" escolher ALL (comparar com NONE) 8.3 Suponha que o caudal do Mondego vai aumentar e em consequência desse aumento é necessário declarar como zona de risco uma faixa de 300 m para cada lado do Mondego e de todos os seus afluentes «mais importantes». Indique quais os concelhos onde irá ser declarada a zona de risco e qual a área dessa zona de risco em cada um desses concelhos. Nota: Sabe-se que na tabela os afluentes «mais importantes» do rio Mondego têm um código que começa por 701 (coluna CODRIOS). Porém, este atributo é numérico (pode-se ver isso porque os números aparecem alinhados à direita, enquanto os textos são sempre alinhados à esquerda), de modo que será necessário criar uma nova coluna de texto na tabela, e copiar para lá o conteúdo de CODRIOS, e assim ser possível construir uma query usando comparação de textos: novacoluna Like '701%'. Não se esqueça de gravar regularmente o ficheiro de projeto na pasta exercicios. SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 9

10 E X. 9 A N Á L I S E E S P A C I A L VET O R I A L II Crie no projeto anterior (ex_7e8.mxd) um novo data frame (Insert Data Frame). Adicione os layers u_solo_a.shp e u_solo_b.shp. ambos localizados em D:\...\shape\. Cada layer tem um campo denominado VALOR. 9.1 Crie um novo layer que corresponda à união destes dois layers, mas de tal maneira que o layer criado tenha uma coluna na tabela de atributos, denominada VALOR_UNIAO, que deve: conter o valor do layer de origem onde não haja sobreposição de layers; ter a média dos valores dos dois layers no caso contrário. 9.2 Execute a operação de identidade (u_solo_a id u_solo_b) 9.3 Obtenha o mesmo resultado que a alínea anterior à custa de uma sequência de operações de união e seleção por atributos. União: ArcToolBox Analysis Tools Overlay Union Identidade: ArcToolBox Analysis Tools Overlay Identity E X A N Á L I S E E S P A C I A L V E T O R I A L I I I NOTA: Este exercício resume toda a matéria dada anteriormente. Envolve operações de seleção por atributos, seleção por localização, junção de tabelas, análise espacial, cálculo de colunas, etc. Considere para todo o exercicio os seguintes CDG em D:\...\shape\Lisboa: Fregs.shp freguesias de Lisboa (contém o n.º de habitantes e a densidade populacional em hab/km 2 ; Esp_verde.shp espaços verdes de Lisboa; Rede_viaria.shp ruas de Lisboa; Metro.shp estações de metropolitano de Lisboa (no ano 2000) Identifique a freguesia de Lisboa com maior área total de espaços verdes. Apresente os resultados numa tabela de freguesias e áreas totais de espaços verdes (em m 2 ou hectares) Qual o valor de espaço verde per capita para as diversas freguesias de Lisboa (em m 2 /hab)? SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 10

11 10.3 Encontre o maior espaço verde (pode ser uma parte de um espaço verde já existente) na cidade de Lisboa com as seguintes características: Condição A: Ter uma parte (mesmo que muito pequena) até 175 m de distância de uma estrada (é preciso distinguir as estradas dos restantes elementos da rede viária da cidade, como as "ruas", "avenidas", "praças", etc.); Condição B: Estar integralmente situado a menos de 500 m de uma estação de metro. Condição C: Localizar-se mesmo que parcialmente numa freguesia que tenha um valor de densidade populacional que seja superior à média de densidade populacional da cidade; Sugestão: para as condições que envolvem localização parcial experimente utilizar um dos modos de seleção por localização (select by location); para o resto do exercício experimente utilizar operações de análise espacial (buffer, intersect, etc.) 10.4 Supondo que a população se distribui de forma homogénea dentro de cada freguesia (ou seja, toma-se a densidade populacional como constante em cada freguesia), quantos habitantes de Lisboa moram até 200 m das estações de metro? E qual seria o resultado se se excluíssem os espaços verdes das áreas habitadas? Descreva o método utilizado nos cálculos através de um diagrama de análise espacial. NOTA: A partir do exercício 11 será utilizada informação geográfica no formato matricial. Para copiar, mover ou apagar os conjuntos de dados geográficos neste formato deve utilizar-se o ArcCatalog e não o Windows Explorer. Deverá ter ativada a extensão Spatial Analyst (Costumize Extensions) E X. 1 1 C L A S S I F I C A Ç Ã O D E I M A G E N S Num novo projeto adicione a imagem Argbx_10.tif (ortofoto da região do rio Tejo, que será disponibilizado no servidor) Faça uma classificação não-supervisionada da imagem, em classes. O primeiro passo consiste na produção de um ficheiro de assinatura. Utilize os valores-padrão sugeridos pelo software. ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Multivariate Iso Cluster SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 11

12 11.2 Utilize o ficheiro de assinatura produzido anteriormente para fazer uma classificação não-supervisionada pelo método de máxima verosimilhança. Utilize os valores-padrão sugeridos pelo software. ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Multivariate Maximum Likelihood Classification E X. 1 2 M D T + ANÁ L I S E E S P A C I A L M A T R I C I A L Considere a grid DTM_1985 localizada em L:\...\grids que representa um modelo digital de terreno (MDT) para uma determinada zona no Alentejo. Cada célula do MDT representa a altitude do local Qual a área total da zona representada? 12.2 Quantas são as células que têm entre 250m e 300m de altitude? 12.3 Qual a média de altitudes (de toda a grelha)? 12.4 Qual a média de altitudes, mas só para a zona entre 250m e 300m de altitude? ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Reclass Reclassify ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Map Algebra Raster Calculator Com o botão direito sobre o nome de uma layer matricial Properties 12.5 Indique quais as zonas onde poderão ser plantadas árvores de uma dada espécie, sabedo que são as zonas que verifiquem em simultâneo as seguintes condições: declive inferior a 5% (função slope) exposto a sudoeste, sul ou sudeste (função aspect) cota inferior a 285 m ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Surface 12.6 Ao acrescentar ao exercício 12.5 a seguinte nova condição, quanto é que diminui a área possível? a área para uma zona de plantação tem de ser pelo menos de 1 hectare (não esquecer que 1 ha = m 2 ) ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Generalization Region Group SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 12

13 E X. 1 3 M D T + M O D. H I D R O L Ó G I C A Considere a grid DTM_1985 usada no exercício 12. Empregue as funções de modelação hidrológica para determinar as linhas de água principais, utilizando o critério de área de drenagem mínima de 500 células. Não se esqueça de fazer o pit filling no início do processo. ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Hydrology E X. 1 4 S U P E R F Í C I E S D E C U S T O 14.1 Considere a grid DTM_1985 usada no exercício 11 e a grid floresta. Construa uma superfície de custo (representa o esforço ou custo de passagem em cada célula) com base na tabela seguinte: V A L O R P A R A A S U P E R F. C U S T O D E C L I V E < 5 % D E C L I V E [ 5 %, 1 0 % [ D E C L I V E > = 1 0 % F L O R E S T A T I P O 1 O U F L O R E S T A T I P O 2 O U Calcule o caminho de menor custo entre os pontos A e B (use o shapefile pontosab.shp para saber onde estão A e B ou crie um shapefile novo). Cost Distance: ArcToolBox Spatial Analyst Tools Distance Cost Distance Cost Back Link: ArcToolBox Spatial Analyst Tools Distance Cost Back Link Cost Path: ArcToolBox Spatial Analyst Tools Distance Cost Path E X. 1 5 I N T E R P O L A Ç Ã O Considere o CDG de pontos pontos.shp (na pasta L:\...\shape) onde a coluna SPOT contém o valor de altitude de cada ponto. Faça, num novo projeto chamado ex_15e16.mxd, uma interpolação para formato matricial de modo a gerar um MDT com resolução espacial de 100 m, pelos seguintes métodos: a) IDW, com os 12 vizinhos mais próximos b) igual ao anterior, mas com o CDG perim_lago como barreira c) IDW, com os 6 vizinhos mais próximos d) igual ao anterior, mas com o CDG perim_lago como barreira Qual das interpolações resulta na maior amplitude de declives? Porquê? ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Interpolation SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 13

14 E X. 1 6 V I S I B I L I D A D E Na sequência do exercício anterior, use um dos MDT gerados por interpolação para estimar a percentagem da superfície do lago que é visível a partir do ponto do CDG pontos.shp de maior altitude. Nota: use o CDG de polígonos lago.shp. ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Surface Viewshed SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 14

15 E X E R C Í C I O S E X T R A E X. A - VET O R I A L Todos a informação necessária para a resolução do exercício está em d:\sig\revisao\dados. A informação produzida no decurso da resolução do exercício deve ser guardada em d:\sig\revisao\resultados. 1. Suponha que se pretende requalificar o lago grande do jardim do Campo Grande com o intuito de o transformar num parque aquático. Sabendo que a dimensão minima aceitável para o respetivo espelho de água é de 1ha (não dê importância às ilhas), verifique se o lago tem a dimensão necessária. Os pontos de controlo para georreferenciar a imagem têm as seguintes coordenadas: A: (x,y) = (111000,199500) B: (x,y) = (111500,199500) C: (x,y) = (111000,199000) D: (x,y) = (111500, ) Diga qual o erro médio quadrático encontrado e justifique se este é aceitável. Grave os pontos de controlo como pcxx.txt. Defina o sistema de coordenadas respetivo (Projeção de Gauss, Elipsoide de Hayford, Datum Lisboa Sistema Hayford-Gauss Militar). Descreva a metodologia utilizada. 2. Com base na imagem anterior construa as seguintes shapefiles: - Eixos_via_alvalade.shp correspondendo aos seguintes arruamentos: - Avª da Igreja; Avª do Brasil; Avª de Roma; Campo Grande e Rua envolvente ao Hospital Júlio de Matos. Estes arrumamentos devem formar apenas três quarteirões e deve garantir a conectividade entre todos os eixos. Calcule a extensão de arrumamentos construída e identifique cada um deles com o respectivo nome. - Quarteiroes_alvalade.shp correspondendo aos três quarteirões definidos pelos arrumamentos anteriores. Calcule a posição (x,y) para o centroide do Hospital Júlio de Matos Descreva a metodologia usada. 3. Considere os seguintes dados: SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 15

16 Fregs.shp delimitação das freguesias de Lisboa; Esp_verde.shp jardins de Lisboa; e Rede_viaria.shp ruas de Lisboa; a) Identifique o maior espaço verde existente na cidade de Lisboa que apresente as seguintes caracteristicas: Ter acesso por avenida até 300m (e apenas por avenida); Localizar-se mesmo que parcialmente numa freguesia de elevada densidade populacional (densidade superior à média da cidade); Descreva o método utilizado nos cálculos. b) Suponha que pretende urbanizar na totalidade o espaço verde identificado na alínea anterior. O novo loteamento prevê um índice de construção de 30 fogos/ha. Calcule a população estimada para essa área admitindo que cada fogo é ocupado por 2,8 habitantes E X. B - M A T R I C I A L Considere as grids DTM_1943 e DTM_1985 localizadas em D:\...\grids\. Ambas representam modelos digitais de terreno para a mesma zona. 1. Calcule qual o volume de erosão e de depósito na área coberta pelo MDT entre 1943 e Indique, na zona do MDT anteriormente referido, quais as áreas onde poderá ser implantado uma infra-estrutura de turismo rural tendo em conta as seguintes limitações de implantação: - declive inferior a 5 % - exposto a sul - área total superior a 1 ha - a menos de 6000 mts de uma estrada - cota inferior a 285 mts SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 16

17 T Ó P I C O S A B O R D A D O S N A S A U L A S P R Á T I C A S I N T R O D U Ç Ã O Introdução ao ArcGIS 9.x descrição dos 3 módulos funcionais (ArcMap, ArcCatalog e ArcToolBox) Principais Funcionalidades do ArcMap: Visualização de informação (geográfica e alfanumérica); Edição de informação (geográfica e alfanumérica); Produção de saídas gráficas (layouts). Principais Funcionalidades do ArcCatalog: Gestão de informação (geográfica e alfanumérica); Ligação a base de dados externas; Definição de sistemas de coordenadas. Principais Funcionalidades do ArcToolBox: Operações diversas de análise espacial; Conversão entre formatos; Organização e funções básicas do ArcMap: Conceitos de data frame; layer; shapefile; entidade; tabela de atributos Data view vs layout view; Simbologia; Zoom, pan, seleção, identificação e procura. T A B E L A S Propriedades das tabelas Tabela de layers vs outras tabelas (txt, info, dbf) Relações das tabelas com as layers ligação às entidades Criar tabelas a partir de dados existentes o Ficheiros Criar uma tabela nova o Adicionar, definir e apagar campos o Adicionar e apagar registos Estado de edição da tabela Diferentes formas de edição da tabela o Registo a registo o Seleção simples e edição conjunta SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 17

18 Sorting Estatísticas sobre campos da tabela (com e sem seleção) Seleção / Promote Joins(1:1) o Normal o Spatial Entre pontos e linhas equivale a distância mínima Entre polígonos e qualquer outro é relação contido em Links (1:N) Summarize o Generalidades o Operações de agrupamento o Soma de valores por grupo o Cardinalidade por grupo o Operadores de agrupamento: mínimo, máximo, média, etc. Atenção ao facto de as operações do tipo Spatial Join ou Spatial Summarize não serem de facto operações de Base de Dados mas sim operações de Análise Espacial Exercícios sobre informação alfanumérica S E L E Ç Ã O D E I N F O R M A Ç Ã O Métodos de seleção de entidades: Construção de Querys. O modo de seleção Select by attributes e os diferentes métodos existentes. Seleção por localização espacial. O modo de seleção select by location. 4 Exercícios sobre Métodos de seleção. C O O R D E N A D A S Sistema de coordenadas: Elipsoide; Datum; Projeção cartográfica. O sistema de coordenadas da data frame vs o sistema de coordenadas da layer Transformação de coordenadas e respetivos parâmetros Procedimentos de georreferenciação (exemplo prático): Pontos de controlo; Erro médio quadrático; Validação. SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 18

19 G E O R R E F E R E N C I A Ç Ã O Georreferenciação de um raster (extrato de uma folha da carta 1:25000 do IGeoE) Sistema de coordenadas da cartografia militar o Sistemas Hayford-Gauss militar e UTM Toolbar de georreferenciação Pontos de controlo Erro médio quadrático Correção geométrica Definição do sistema de coordenadas do dataset C R I A Ç Ã O E E D I Ç Ã O D E I N F O R M A Ç Ã O G E O G R Á F I C A V E T O R I A L Converter uma layer para uma Shapefile o Selected non selected table attribs Criar uma Shapefile nova o XY layers o Point o Line Propriedades do snapping Split line Merge Edit vertices Shape properties Calculo automático de comprimentos o Zooms e Pans dinâmicos o Polygon Propriedades do snapping Split poly; Adjacent poly; Donut poly Edit vertices Edit common line Subtract (with ou without shift) Intersect Shape properties Cálculo automático de áreas Criação de Shapefiles por digitalização de imagens SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 19

20 A N Á L I S E E S P A C I A L Análise espacial: Buffer; Dissolve; Merge; Union; Intersect; Clip; Eliminate, etc A N Á L I S E E S P A C I A L As operações de análise espacial, recorrendo a funções de proximidade como a função de buffer ou sobreposição topológica como a função de união, constituem as operações elementares de manipulação de layers que permitem a derivação de novos layers verificando condições expressas sobre a distribuição espacial e/ou atributos. A descrição da utilização de operações de análise espacial é apresentada na forma gráfica, e acordo com a notação indicada na que se segue. Esta é uma notação informal, no caso de se pretender uma descrição mais formal sugerese a utilização de UML com os estereótipos adequados. Conjunto de Dados Geográficos Operação Espacial Operação SQL Sequência de Processo Indicação de Prioridade no Processo Operadores de análise espacial sobre 1 layer o Buffer e Dissolve Operadores de análise espacial sobre 2 layers o Merge; Union; Intersect; Clip B U F F E R A operação buffer é aplicável a layers de pontos, linhas ou polígonos e gera um layer de polígonos com o conjunto de pontos do espaço a uma distância dada (constante ou variável em função de atributo) dos elementos do layer original. Na SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 20

21 opção aqui considerada os polígonos de buffer que se intersetam são fundidos. O layer resultante tem como atributo a indicação de interior ou exterior ou buffer. Tema A Buffer < dist > Tema C D I S S O L V E No layer resultante são agregados todos os polígonos adjacentes que tenham o mesmo valor no atributo designado. SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 21

22 Tema A Dissolve <atributo> Tema C M E R G E Corresponde à junção das entidades existententes em vários layers, supostamente contíguos. Tema A Tema N Merge Tema C SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 22

23 U N I O N As entidades dos dois layers são unidas num só, procedendo-se à interseção espacial das entidades quando necessário. Tema A Tema B União Tema C SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 23

24 I N T E R S E C T Corresponde a uma operação de SQL sobre uma união; só ficam no layer resultantes as entidades que existiam nos dois layers. Tema A Tema B Int Tema C C L I P Esta operação é aplicada a layers de pontos, linhas ou polígonos, tendo como argumento um layer de polígonos cuja forma define a zona a apagar do layer objeto da operação. Tema A Tema B Corte Tema C SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 24

25 S I G M A T R I C I A L E X T E N S Ã O S P A T I A L A N A L Y S T Interpretação dos dados discreto vs contínuo Grid properties Georreferenciação de grids Classificação de imagens Grids, suas tabelas e limitações destas Histogramas Find distance Calculate density Assign proximity Formatos de importação e exportação Conversão grid layer e vice - versa Interpolação: IDW / krigagem (fora da matéria) Cálculos com grids: Map calculator; Map query; Reclassify (reclassificação) Criação de informação derivada (modelação do relevo em matricial): Isolinhas (curvas de nível); Declive; Orientação de encostas SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA IST 25