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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIACOLÉGIO POLITÉCNICO DA UFSM
CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM GEOPROCESSAMENTO
Ministrante:Adenilson Giovanini
11 de janeiro de 2014
Introdução ao SIG
no aplicativo
ArcGIS
São duvidas frequentes entre profissionais que trabalham com SIGs:
Devo usar o Datum A ou o B?
È melhor utilizar um elipsoide ou devo projetar as coordenadas em um plano?
Devo utilizar coordenadas Geográficas ou métricas?
São conhecimentos básicos, sem os quais é impossível trabalhar em um ambiente GIS.
A cartografia no Sistema de Informações
Geográficas (SIG)
Qual a relação entre Cartografia e Geoprocessamento?
Relação se dá através do espaço geográfico.
Cartografia representa o espaço Geográfico;
Geoprocessamento se preocupa em tratar e analisar informações sobre o espaço geográfico.
Todo dado geográfico possui por trás conceitos de Cartografia (antes de posicionar elementos sobre a superfície da terra é necessário determinar a forma da mesma).
Mal uso dos conceitos cartográficos pode trazer
problemas ao projeto
Falta de conhecimentos cartográficos...
Falta de precisão posicional;
Deterioração de certas
características de qualidade
da base de dados.
Um bom profissional de Geo deve ser antes de tudo um excelente
cartógrafo
Para o correto entendimento dos conceitos
cartográficos necessários, os mesmos foram
divididos em quatro etapas:
DETERMINAÇÃO DA
FORMA DA TERRA
DETERMINAÇÃO DA
FORMA DA TERRA
Inicialmente a terra era considerada plana.
Grécia – Euclides, Tales e Pitágoras, inventam a
astronomia e concluem que a terra é uma circunferência.
Egito (século XIV)– Estudos de astronomia e demarcação
de terras;
Grande biblioteca de Alexandria – Erastóstenes de Cirene
Consegue medir a circunferência da terra.
Mesopotâmia – Implantação do primeiro cadastro
Século 20, a evolução cientifica possibilitou uma melhor definição da forma da terra.
Não é uma tarefa fácil – Inviável por medição direta;
Utilizam-se duas informações:
O campo gravitacional da terra;
O nível médio da águas dos mares.
Gera-se então a superfície equipotencial gravitacional mais próxima ao nível médio dos mares – O geoide.
GEOIDE
superfície equipotencial gravitacional: Todos os pontos possuem mesmo valor de aceleração
gravitacional.
Nível médio dos mares suposto em equilíbrio e
prolongado ao interior dos continentes sobre
influência da força da gravidade e da massa da
terra.
Problema: A tecnologia sofreu uma evolução
instrumental e tecnológica e a determinação do
Geoide evoluiu com a mesma.
Surgiram vários geoides com o transcorrer do tempo.
CONSTITUIR UM MODELO
MATEMÁTICO APLICÁVEL
CONSTITUIR UM MODELO
MATEMÁTICO APLICÁVEL
O geoide embora seja o modelo que mais se aproxima da superfície real do planeta
necessita de uma equação complexa para determinação do mesmo.
elipsoide
È uma simplificação do Geoide em uma forma regular.
Possui apenas três dimensões, o que possibilita a adoção de uma equação simples.
O Elipsoide possui dois parâmetros: o raio equatorial e o grau de achatamento dos polos.
Ter as duas formas não significa que sei como uma
está associada a outra. Estão soltas no espaço,
Preciso amarrar uma forma a outra através do
datum planimétrico.
O datum planimétrico possui cinco parâmetros:
- Raio equatorial e grau de achatamento dos polos que definem o elipsoide
- X, Y e Z do ponto de amarração.
A superfície do elipsoide não representa
bem a variação de relevo da terra logo
para Z é utilizado um datum altimétrico,
normalmente referido ao nível médio
dos mares.
A superfície do elipsoide não representa
bem a variação de relevo da terra logo
para Z é utilizado um datum altimétrico,
normalmente referido ao nível médio
dos mares.
Datum altimétrico
Define a altura zero.
Coincide com a superfície equipotencial que contém o nível médio dos mares.
Só necessário em dados com altimetria associada.
A existência de vários elipsoides faz-se necessária pelo fato do elipsoide ser uma aproximação e como tal nem sempre representar bem todo o planeta.
Existem data globais como o WGS 84 e data locais como o SAD 69.
Classificação dos data quanto a origem:
Topocêntricos: Uso local
Geocêntricos: Passíveis de uso global.
Datum oficial dos países
Todo país que possui uma cartografia minimamente
Estruturada possui um datum oficial.
O país deve escolher o datum que melhor represente
seu território.
Como as inferências se aperfeiçoam é comum os
países mudarem ou ajustar seus data oficiais com
o tempo.
No Brasil o órgão responsável pela cartografia
nacional é o IBGE.
O pais já teve dois data planimétricos topocêntricos
oficiais:
Córrego Alegre
South american datum 1969 (SAD 69).
Até 2014 o país esta em transição para o
SIRGAS 2000.
O DATUM OFICIAL ALTIMÉTRICO DO PAÍS É
O Imbituba - SC.
WGS – 84
Muita gente já disse: Ouvi falar que o WGS 84 e o SIRGAS 200 são iguais.
Ambos são data geocêntricos, no entanto o SIRGAS 200 foi constituído para representar mais precisamente a América do sul. A diferença entre os mesmos é na grandeza de poucas unidades de metro.
Posição do dado X preocupação com sistema de
referência.
Não faz sentido se preocupar com o datum quando lida-se com dados com erros posicionais na ordem de centenas de metros e muito menos posicionar-se com altíssima precisão e utilizar um sistema de referência trocado.
Para a determinação de uma posição não adianta
apenas dizer para o computador que está no ponto
10,10 por exemplo. É preciso informar o DATUM,
senão não estarei definindo corretamente qual é
esse ponto.
EX: Estou no ponto 10,10 do SIRGAS 2000, no
WGS 84 será outra posição, próxima da que
estou mas não a mesma.
Shapefile armazena apenas as coordenadas,
se não sei o Datum não têm como saber a posição exata dos dados.
Cuidado: Ao obter dados de fontes secundárias verificar se é informado o sistema de referência.
Ex: Se baixo dados de um site A e depois de um site B, provavelmente terei dados em data
diferentes, se não tenho informações que me informem os data não poderei utilizar Taís dados.
É preciso seguir certos critérios que no Brasil são regularizados pelo IBGE, que utiliza as formulas simplificadas de Molodensk.
DEFINIR UM SISTEMA
DE COORDENADAS
DEFINIR UM SISTEMA
DE COORDENADAS
Defini-se as coordenadas por um par de ângulos, onde o cruzamento do meridiano de Greenwich com a linha do equador define o ponto 0,0.
Os data podem ser divididos em topocêntricos (Córrego
Alegre e SAD 69) e geocêntricos (WGS 84 e o
SIRGAS 2000).
Coordenadas Geográficas
Paralelos (Latitude): 0° a 90° ao Sul, e 0° a 90° ao Norte. Ex: -35° 20’ 35” ou 35° 20’ 35” a Sul(S)
Meridianos(Longitude): 0° a 180° a Leste, e 0° a 180° a Oeste. Ex: 70° 27’ 36” ou 70° 27’ 36” a Leste (E)
Origem do sistema: Linha do Equador e Meridiano de Greenwich
PROJETAR O MODELO
DA TERRA NUM PLANO
Não é algo obrigatório e sim
uma opção do usuário pois na
maioria das vezes não será feita a
impressão de uma carta ou mapa.
Projetar significa passar a forma elipsoidal para uma forma planar.
– o mundo segundo as projeções Policônica (acima) e de Robinson (abaixo)
classificação das projeções
quanto a superfície:
Plana, cilíndrica, cônica e poli-superficiais.
Quanto a forma de contato com o datum :
Tangentes - Quando tocam apenas um ponto;
Secantes: Quando corta o datum.
Quanto as propriedades que são preservadas as projeções se Classificam em quatro tipos:
Quanto as propriedades que são preservadas as projeções se Classificam em quatro tipos:
Equidistantes – Não apresentam
deformação
Em algumas linhas particulares;
Conformes – Sem deformação em ângulos
em torno de qualquer ponto e assim não
deformam pequenas regiões;
Equidistantes – Não apresentam
deformação
Em algumas linhas particulares;
Conformes – Sem deformação em ângulos
em torno de qualquer ponto e assim não
deformam pequenas regiões;
Equivalentes – Mantém uma relação
constante com as áreas originais na
superfície da terra.
As áreas tendem a sofrer pouca deformação,
sendo esta constante;
Afiláticas – Não preserva nenhuma das propriedades anteriores.
Equivalentes – Mantém uma relação
constante com as áreas originais na
superfície da terra.
As áreas tendem a sofrer pouca deformação,
sendo esta constante;
Afiláticas – Não preserva nenhuma das propriedades anteriores.
No Geoprocessamento a aplicação prática destes conhecimentos acontece quando ao
termos como base uma determinada aplicação escolhemos a projeção mais
adequada.
Se o objetivo é o cálculo de áreas deve ser escolhida uma projeção equivalente, uma vez que a utilização de uma projeção não indicada deforma de 20 a 30% a área para mais ou para
menos.
Principais projeções existentes
No Brasil as projeções UTM (universal
transversa de Mercator), Cônica
Conforme de Lambert, Cônica
Equivalente de Albers e policônica
estão entre as mais utilizadas.
No Brasil as projeções UTM (universal
transversa de Mercator), Cônica
Conforme de Lambert, Cônica
Equivalente de Albers e policônica
estão entre as mais utilizadas.
Projeção UTM
possuir um grupo de características que quase nenhuma outra projeção possui.
é conforme, logo preserva ângulos e não deforma pequenas regiões sendo quase equivalente, deformando menos de meio por cento da área.
A projeção UTM é realizada com um cilindro cortando o elipsoide em posição secante em 60 fusos de 6 graus de amplitude cada um.
Cada fuso possui um meridiano central;
Simbologia:
E: Para coordenadas Leste – Oeste
N: Para coordenadas Norte - Sul
Para que as características da projeção UTM sejam preservadas deve-se respeitar as
características da mesma:
Cada fuso deve ser representado
separadamente;
Limites do fuso devem ser respeitados.
Se limites forem respeitados a distorção máxima da área será de 0,5 %.
Fusos da projeção UTM no Brasil
Fator k da projeção UTM
CIM
Projeção de Lambert - 80ͦ� � Sul e 84 � Norte
Proj. estereografica polar - regiões polares
Escala 1:1000000
Resumo da cartografia no Geoprocessamento
Obras de engenharia coordenadas locais (topografia), altitude hortométrica
SIG – Elipsoide, altitude geométrica
Cálculos de área e distância, Projeção (UTM) ou coordenadas local.
Sistema de coordenadas possui 3 elementos
O datum planimétrico;
A projeção, quando for um sistema de coordenadas
Projetado;
Unidades de medida.