Objetivo: desenvolver um Plano de Bacia Hidrográfica

Transcrição

1 Tutorial de Aplicações do geoprocessamento em Sistema de Informação Geográfica livre Elaborado por: ¹Loide Angelini Sobrinha; ²Leandro Guimarães Bais Martins; ³João Luiz Boccia Brandão ¹ ²Engenheiro(a) Ambiental e doutorando(a) em Hidráulica e Saneamento (EESC/USP); ³Prof. Dr. Departamento Hidráulica e Saneamento da EESC/USP. Objetivo: desenvolver um Plano de Bacia Hidrográfica Metodologia: Aprendizagem Baseada em Projeto Habilidades necessárias: Ter noções sobre características físicas de bacias: divisor de águas, área de drenagem, declividades, forma, etc. esgotos, etc. Desenvolver estimativas de projeções populacionais e de demandas de água, de geração de Conhecer técnicas básicas de geoprocessamento e manipulação de informações georreferenciadasquantum GIS ou ArcGis, etc. Estimar vazões mínimas (estiagem), médias e máximas (cheias) Conhecer os usos múltiplos da água Ter noções sobre qualidade da água e modelagem de poluentes Ter noções sobre uso e ocupação do solo e seus impactos sobre os recursos hídricos Desenvolver alternativas para atendimento das necessidades da bacia Atividade Prática Para a atividade prática, vários dados referentes à bacia hidrográfica serão utilizados para criar um mapa que permita aos alunos visualizar e acessar informações de usuários, rios e municípios da área de estudo dentro de um mesmo mapa. Desta maneira, espera-se que os alunos possam desenvolver seu plano de bacia de maneira mais eficiente e tenham acesso às tecnologias mais comuns utilizadas por profissionais. O exercício será desenvolvido em etapas:

2 Etapa 1 Baixar arquivos que serão utilizados no projeto. 1. Crie uma pasta no seu computador no disco C: denominada aula_qgis (sem aspas). Obs: ao nomear seus arquivos evite usar caracteres como aspas, espaço, travessão. Utilize nomes curtos e underline. 2. Baixe a malha digital do estado de São Paulo: Entre no link: e acesse malhas_digitais município_2010 e escolha o arquivo sp.zip. Faça download do arquivo e salve na pasta aula_qgis. 3. Baixe a rede hidrográfica da bacia do rio Corumbataí: Entre no link: e baixe o arquivo hidrografia.zip em formato.dwg, extensão do software Auto Cad. Em seguida acesse o site: e baixe o programa Any DWG DXF Converter, pois será necessário converter o arquivo hidrografia.dwg para a extensão.dxf, um formato aceito pelo QGIS. Após o download abra o programa de conversão e clique em Add Files selecione o arquivo hidrografia.dwg. na caixa Options selecione o formato de arquivo de saída desejado dxf e em OutPut Folder clique em Browser e selecione a pasta aula_qgis para salvar o arquivo de saída. Para finalizar clique em ConvertNow. Está feito! Obs: entre na pasta aula_qgis e verifique se a conversão foi feita. 4. Baixe os dados de cadastro de usuários da água no Estado de São Paulo: Entre no link: e no buscador Nome, código do rio procure o rio , código do Rio Corumbataí. Ao acessar os dados copie a planilha de dados e cole em uma planilha do Excel. Para cada usuário estão disponíveis as coordenadas geográficas do ponto de captação/lançamento. As coordenadas encontram-se na projeção WGS84, zona 23Sul. São disponibilizadas UTM Leste e UTM Norte, coordenadas planas dos pontos na unidade de quilômetros. Na tabela, crie duas novas colunas chamadas X e Y e preencha a coluna com valores de UTM Leste em metros (para isso, multiplique por 1000) na coluna X e UTM Norte em metros na coluna Y.Salve a planilha do excel em formato csv (como na figura abaixo) dentro da pasta aula_qgis. Nomeei como usos_rh.

3 5. Baixe a localização das estações fluviométricas da bacia Para baixar a localização das estações fluviométricas, entre no site ia&catid=43%3ahidrometeorologia&itemid=30 e clique em dados na seção de fluviometria. Selecione pesquisa por curso d água, rio Corumbataí. Estão disponíveis 3 postos fluviométricos, 4D-018, 4D-021 e 4D-023. Copie as coordenadas geográficas de cada posto e monte uma tabela excel. Utilizando a internet, transforme as coordenadas geográficas de graus minutos e segundos para coordenadas geográficas em graus decimais, e chamaremos a coluna X para LONGITUDE e Y para LATITUDE. Salve em formato CSV com o nome fluviometrica Etapa 2 Geoprocessamento dos dados no QGis. Nesta segunda etapa, utilizando o software QGIS faremos a manipulação dos dados através de geoprocessamento, ou seja, processamento de dados que possuem informações espaciais. 1. Adicionando camadas vetoriais Abra o QGIS e clique no ícone Adicionar camada vetorial. A simbologia utilizada no QGIS é intuitiva, perceba que o ícone (adicionar camada vetorial) se parece com um V (de vetorial) e para adicionar camada raster (imagem) o ícone tem quadradinhos que simbolizam os pixels da imagem. Ao adicionar a camada vetorial irá aparecer na tela uma nova janela. Nesta janela clique em Arquivo e mantenha a codificação do sistema em system. Em fonte clique em buscar e selecione o arquivo que contém a malha digital de São Paulo 35MUE250GC_SIR.shp que você baixou do site do IBGE.

4 Você importou um arquivo shape que contém todos os municípios do estado de São Paulo. Agora faça o mesmo para a rede hidrográfica da bacia do Corumbataí. Para adicionar a Hidrografia, clique em Adicionar camada vetorial e busque a hidrografia já em formato dxf e clique em abrir. O programa irá te perguntar em qual sistema de coordenadas de referência você quer salvar seu shapefile. Selecione o sistema WGS 84 / UTM 23 S. Faça isso quantas vezes o programa pedir e você terá a rede hidrográfica sobre o vetor dos municípios. Para visualizar melhor sua rede hidrografica basta mover (ordenar) a camada entities_linestring para cima da camada dos municipios. Sua tela deverá estar conforme Figura abaixo. NOTA: Você deve estar se perguntando? Meu mapa está de outra cor (azul, roxo, amarelo). Não se preocupe! Para mudar a cor do seu mapa basta clicar duas vezes sobre a camada municípios e no ícone estilo poderá mudar a cor do mapa. A camada hidrografia está em extensão.dxf, mas para utilizá-la corretamente ela deve estar em extensão shape (.shp), a extensão nativa de vetores no QGIS. Para isso, clique com o botão direito em entities_linestring, em seguida em salvar como e escolha o nome com o qual deseja salvar a

5 hidrografia em formato de arquivo Arquivo shape ESRI. Acione o botão adicionar arquivo salvo ao mapa para que o novo arquivo seja carregado na tela ao fim do processo. Se este processo deu certo, clique novamente com o botão direito em entities_linestring e remova esta camada do mapa, ela não é mais necessária (agora utilizaremos a HIDROGRAFIA ) 2. Eliminando municípios que não fazem parte da bacia Agora vamos cortar os municípios que não interessam a esse projeto.iremos excluir manualmente os municípios e, para isso, devemos iniciar uma edição na camada 35MUE250GC_SIR. Para isso,clique com o botão direito do mouse sobre o shape 35MUE250GC_SIR e selecione alternar edição o mapa ficará conforme Figura abaixo:

6 Agora, se selecionarmos este botão poderemos, com o mouse, selecionar os municípios que não fazem parte da bacia do projeto e em seguida, deletá-los. Note que ao selecionar os municípios eles mudarão de cor, então é só apertar delete no teclado do seu pc. Caso apague algum município por engano (Ex: Piracicaba) é só apertar um Ctrl+z. Depois de apagar os municípios clique novamente na camada 35MUE250GC_SIR (com o botão direito do mouse) e clique alternar edição e grave a alteração.neste momento, seu mapa deve estar parecido com a imagem abaixo. Obs: Não se esqueça de salvar o seu projeto!!!.

7 3. Inserindo os PONTOS DE CONSUMO no mapa Agora vamos inserir os dados de cadastro de usuários da água no Estado de São Pauloa partir daquela tabela CSV que criamos na primeira etapa. Para isso, clique em adicionar uma camada de texto delimitado e em procurar adicione seu arquivo já salvo em csv denominado usos_rh. Escolha o formato de arquivo delimitadores personalizados, seleciona a opção separados por ponto e virgula e selecione para o Campo x a coluna X e para o campo y a coluna Y, conforme figura abaixo. Quando perguntado, defina o sistema de coordenada WGS 84 / UTM zone 23S e pronto. Lá estão os pontinhos que representam os usuários cadastrados para uso dos recursos hídricos. Seu mapa deve estar parecido com a figura abaixo:

8 A camada usos_rh está em extensão.csv, mas para utilizá-la corretamente ela deve estar em extensão shape (.shp), a extensão nativa de vetores no QGIS. Para isso, clique com o botão direito em usos_rh, em seguida em salvar como e escolha o nome com o qual deseja salvar os pontos em formato de arquivo Arquivo shape ESRI. Acione o botão adicionar arquivo salvo ao mapa para que o novo arquivo seja carregado na tela ao fim do processo. Ao fim do processo, remova o arquivo usos_rh em formato CSV do mapa. Pronto, agora cada usuário cadastrado está representado por meio de um ponto no seu mapa. Para ver os dados referentes aos pontos basta clicar com o botão direito do mouse sobre a camada usos_rh e abrir a tabela de atributos. Como são vários tipos de usos diferentes (por exemplo Captação Superficial, Barramento, Lançamento Superficial etc) é de interesse prático diferenciar estes usos no mapa, para facilitar sua interpretação. Para isso, vamos mudar a simbologia dos usos. Clique duas vezes sobre a camada usos_rh e selecione estilo. Selecione estilo categorizado. Em coluna selecione Uso e clique em classifica. Escolha o uso que pretende mudar a simbologia e de um duplo clique na bolinha de cada um. Escolha a nova simbologia e clique em ok. O item deverá estar diferente. Faça isso para todos os usos que deseja e após terminar clique em Aplicar.

9 4. Inserindo as estações fluviométricas no mapa Agora vamos inserir as estações fluviométricas no mapa a partir daquela tabela CSV que criamos na primeira etapa. Para isso, clique em adicionar uma camada de texto delimitado e em procurar adicione seu arquivo já salvo em csv denominado fluviométrica. Escolha o formato de arquivo delimitadores personalizados, seleciona a opção separados por ponto e virgula e selecione para o Campo x a coluna X, referente a longitude em graus decimais e para o campo y a coluna Y e clique em coordenadas GMS e OK. Quando perguntado, defina o sistema de coordenadasirgas2000 e pronto. Lá estão os 3pontinhos que representam as 3 estações fluviométricas da bacia. Agora, salve estas estações com o formato shape. 5. Inserindo um complemento do Google Earth no mapa Existe um plugin que permite que uma imagem do GOOGLE EARTH seja carregada em nosso mapa para facilitar a visualização. Para acessá-lo, clique em WEB, OpenLayerplugin, Google Maps, Google Satellite.

10 O mapa final fica assim: Espero que tenhamos ajudado!