PARTE 2 INTRODUÇÃO AO SIG/GIS. Mundo Real. Curso de Geoprocessamento: Prof. Alzir Felippe B. Antunes

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1 PARTE 2 INTRODUÇÃO AO SIG/GIS Mundo Real Camadas de Informações

2 Estrutura dos Dados Geográficos Organização lógica dos dados para preservar sua integridade e facilitar o seu uso. Vetorial Raster ou Matricial Dado Vetorial Usa entidades como ponto, linha e polígono para identificar localizações; Os objetos discretos (rio, cidade, etc) são formados pela conexão de segmento de linhas.

3 Y Ponto (x,y) Linha(n pontos) Polígono(n linhas) X O dado Vetorial constitui uma maneira de representar elementos/feições do mundo real dentro do ambiente GIS

4 Características do Dado Vetorial A representação vetorial permite posicionar feições com alto grau de precisão; As coordenadas dos pontos são exatas; Qualquer elemento pode ser representado por ponto, linha ou polígono.

5 Ponto Um ponto é definido como toda entidade gráfica que pode ser localizada por um par de coordenadas (x, y). Y (x 1,y 1 ) (x 2,y 2 ) (x 3,y 3 ) Coordenadas geográficas Entidade gráfica X Entidade geográfica Linha A linha é uma entidade gráfica definida por no mínimo dois pares de coordenadas (x,y), ou seja, dois pontos. Y (x 1,y 1 ) (x 2,y 2 ) Coordenadas geográficas Entidade gráfica X Entidade geográfica

6 Polígono O polígono corresponde a um conjunto de entidades lineares, cujos pares de coordenadas inicial e final são os mesmos Y Coordenadas geográficas (x 1,y 1 )... (x 9,y 9 ) Entidade gráfica X Entidade geográfica BASE SIG: EDIÇÃO Uma linha começa em um nó e termina em outro nó Nó Vértice Um polígono começa e termina num mesmo nó.

7 N E Perimetro i = 1 di S = ( E E ) + ( N N ) 2 2 n n 1 n n+ 1 Dados Vetoriais devem ser editados : Os poligonos devem ser fechados, arcos e linhas devem começar em um nó e terminar em outro nó. A sopreposição de linhas devem estar no mesmo sistema de coordenadas.

8 Topologia Topologia é um processo matemático para definir explicitamente relacionamentos espaciais; Para mapas a topologia define conexões entre entidades, identifica polígonos adjacentes. Refere-se a continuidade do espaço e propriedades espaciais, como conectividade. Estas propriedades não são afetadas quando distorcidas (mudança de sistema de projeções). Na representação de entidades vetoriais conectividade é definida explicitamente por uma junção descrevendo objetos, que de alguma forma estão ligadas no espaço (ex. junção entre dois rios). TOPOLOGIA RELAÇÕES

9 As principais relações topológicas são: Conectividade Circunscrividade Contigüidade Orientação Contigüidade Permite que arcos ligados possuam direção e lados como esquerda e direita O Polígono 2 está a esquerda do arco 2, contíguo aos dois polígonos 5

10 Orientação Permite a orientação do fluxo de identificação, como de-nó e para-nó Ex: A linha 1 começa no NÓ 1 para o NÓ exemplos POLIGONO Duas feições 4 pontos coincidentes Duas feições 4 pontos coincidentes

11 Mais exemplos linhas Polígono 7 pares de coordenadas Fonte : Esri Quais são vantagens da topologia? armazenar dados vetoriais mais eficientemente; processar um maior número de dados; permitir a conexão de linhas em rede, combinar polígonos adjacentes e sobrepor feições geográficas.

12 Geocodificação A topologia permite a geocodificação da informação espacial; Geocodificando estamos provendo referências espaciais passíveis de tratamento automatizado. Os dados passam a possuir relações (associação de entidades); Os geocódigos são identificadores para unir entidades cartográficas: (Ex: Número; coordenadas).

13 Topologia de Polígono e Geocodificação Tabela ID# Poly Perímetro Área Linha Classe 1 123, ,2,3... A 2 143, ,21.. B 3 500, ,36.. C Topologia de LINHA Conexão Topologia de Polígono (X,Y,Z) Topologia de Ponto

14

15 Dado Matricial ou Raster Os dados são representados por uma matriz (m x n), linha e coluna, composta por células ou pixels de dimensão variável. Cada célula esta numa posição (m x n), na matriz. Em adição cada célula poderá estar associada a um atributo ou dado descritivo. Coluna Pixel / Célula Linha

16 Resolução Radiométrica 2 n = quantidade de níveis de cinza onde: n = número de bits

17 Por exemplo Uma imagem de 8 bits terá: 256 níveis de cinza (2 8 = 256). O número é um número binário de 8 bits com valores 0 ou 1. Dado Matricial: Dado Temático Linha, Coluna, TC Coluna P (3, 3, 200) Linha

18 Ponto A (Linha 5, Coluna 5) Classe 1 (Valor da Célula) Raster Vector

19 Imagem Temática Tabela

20 Formato das Imagens para SIG A interpretação dos dados contidos em um arquivo normalmente passa despercebido pelo usuário quando este utiliza um software de geoprocessamento ou um programa para visualização de uma imagem Entre os formatos mais utilizados podemos citar: GIF TIFF GEOTIF IMG PNG As imagens em SIG pode ser classificadas em: A- Imagem Temática: Cada pixel corresponde a uma classe B- Imagem MDT: Cada pixel corresponde a uma altitude ou cota C- Imagem Multiespectral : Diferentes faixas do espectro electromagnetico (S.Remoto).

21 Uma imagem multiespectral consiste em imagens de um mesmo objeto, tomadas com diferentes comprimentos de ondas eletromagnéticas. Pode ser luz visível, infravermelha, microondas e radar. Combinação Infravermelha Bandas IFV VERM VERDE R G B

22 Modelos Digitais do Terreno Quando as células de uma matriz raster passam a possuir atributos, nos quais cada célula ou pixel está associada a determinada cota ou altitude, MDT podem ser construídos a partir desta superfície. Os MDTs podem ser muito úteis em diversas aplicações que necessitem de dados de relevo. P (X,Y, Z) 60 Representação do relevo

23 Modelo Fonte

24 USO EM SIG As análises desenvolvidas sobre um modelo digital de terreno permitem: visualizar o modelos em projeção geométrica planar; gerar imagens de nível de cinza, imagens sombreadas e imagens temáticas; calcular volumes de aterro e corte; realizar análises de perfis sobre trajetórias predeterminadas e; Gerar mapeamentos derivados tais como mapas de declividade e exposição, mapas de drenagem, mapas de curva de nível e mapas de visibilidade. Os produtos das análises podem, ainda, serem integrados com outros tipos de dados geográficos objetivando o desenvolvimento de diversas aplicações de geoprocessamento. Geoprocessamento: 2007 Alzir Felippe B. Antunes Imagem Ikonos + MDT Geoprocessamento: 2007 Alzir Felippe B. Antunes

25 Um Modelo Numérico de Terreno (MNT) é uma representação matemática computacional da distribuição de um fenômeno espacial que ocorre dentro de uma região da superfície terrestre. Dados de relevo, informação geológicas,levantamentos de profundidades do mar ou de um rio, informação meteorológicas e dados geofísicos e geoquímicos são exemplos típicos de fenômenos representados por um MNT. Fonte de dados MDT: Plano Horizontal Geoprocessamento: 2007 Alzir Felippe B. Antunes

26 Fonte de dados: As curvas de nível podem ser classificadas em curvas mestras ou principais e secundárias. As mestras são representadas com traços diferentes das demais (mais espessos, por exemplo), sendo todas numeradas. As curvas secundárias complementam as informações. Curvas Mestras Curvas Secundárias FONTE: VEIGA, 2005 De acordo com a escala as curvas de nível podem possuir diferentes intervalos: 1: , I= 20m 1:2.000, I= 1m As curvas de nível nunca se cruzam e possuem SEMPRE a mesmo atributo Z Geoprocessamento: 2007 Alzir Felippe B. Antunes

27 Fonte de dados: SISTEMA LASERSCANNING São sistemas que permitem determinar coordenadas X, Y e Z de pontos a partir de um sistema de varredura laser. Este tipo de sistema também são chamados de: LIDAR (Light Detection And Ranging) : Detecção e medição de distância usando luz LADAR (Laser Detection And Ranging) : Detecção e medição de distância usando laser Geoprocessamento: 2007 Alzir Felippe B. Antunes Existem sistemas terrestres e aerotransportados. Os terrestres são montados sobre um tripé, conforme pode ser observado na figura FONTE: OPTECH (2004) Geoprocessamento: 2007 Alzir Felippe B. Antunes

28 Nos aerotransportados o sistema é colocado em uma plataforma móvel, normalmente um avião, que sobrevoa a região a ser levantada Geoprocessamento: 2007 FONTE: OPTECH (2004) Alzir Felippe B. Antunes RESUMO : FORMATO DOS DADOS GRÁFICOS Fonte Formato Obsevações GPS Base para o Vetorial mapeamento digital e atualização de mapas. Aerofotogrametria Vetorial Mapa digital editado. Fonte mais comum de base gráfica Sensoriamento Remoto Digitalização Modelo Digital do Terreno e de Elevação Raster Vetor/ Raster Raster num SIG Fonte mais barata de aquisição de dados espaciais. Varias Aplicações ao mapeamento temático (meio ambiente) e atualização de mapas topográficos. Transformação de mapas preexistentes em meio digital. Manual (vetor), Automática(raster) Interpolação de curvas de nível e nuvens de pontos(laser)

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