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SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
GEOGRÁFICA
(I)
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA “LUIZ DE QUEIROZ”
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE BIOSSISTEMAS
DISCIPLINA: LEB450 TOPOGRAFIA E GEOPROCESSAMENTO I I
PROF. DR. CARLOS ALBERTO VETTORAZZI
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1 INTRODUÇÃO
Sistema (do grego systema: “reunião, grupo”):
1. Conjunto de elementos, materiais ou ideais, entre os quais se possa encontrar ou definir alguma relação.
2. Disposição das partes ou dos elementos de um todo, coordenados entre si, e que funcionam como estrutura organizada (“AURÉLIO”).
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S I G : “Conjunto de programas, equipamentos,metodologias, dados e pessoas (usuário),perfeitamente integrados, de forma a tornar possívela coleta, o armazenamento, o processamento e aanálise de dados georreferenciados, bem como aprodução de informação derivada de sua aplicação”(Teixeira et al., 1995).
GEORREFRENCIAMENTO = indexação espacial(coordenadas)
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S I G : “Sistema provido de quatro grupos de aptidões para manusear dados georreferenciados: entrada, gerenciamento, manipulação e análise, e saída” (Aronoff, 1989).
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Geoprocessamento x SIG
CAD x SIG
BD X SIG
SIG = Análises/Modelagens/Simulações
Ex.: Mapeamento de risco de erosão
Zoneamentos agrícolas
Mapeamentos de áreas prioritárias (a determinadas atividades)
etc...
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2 PLANOS DE INFORMAÇÃO
P.I.s ou “layers” ou camadas
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3 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE UM SIG
(Câmara & Ortiz, 1998)
1. Integrar, numa única base de dados, informações espaciais provenientes de dados cartográficos, dados de censos e cadastros, urbanos e rurais, imagens de sensoriamento remoto, redes e modelos numéricos (digitais) do terreno;
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3 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE UM SIG
(Câmara & Ortiz, 1998)
2. Combinar os vários dados, por meio de algoritmos de manipulação, para gerar mapeamentos derivados;
3. Consultar, recuperar, visualizar e plotar o conteúdo da base de dados geocodificados.
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4 EVOLUÇÃO DO SIG
Mapeamento automático
Banco de dados
- Redução nos custos de hardware e software
- Planejamento
- Recursos naturais e meio ambiente
Obtenção e tratamento de dados
Primeiros SIGs
Forte expansão dos SIGs
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5 COMPONENTES DE UM SIG
Os SIGs possuem, segundo BURROUGH (1988), três importantes componentes: equipamentocomputacional (hardware); um conjunto de módulos aplicativos (software); e um contexto organizacional apropriado. Estes três componentes necessitam estar balanceados para o sistema funcionar satisfatoriamente.
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HARDWARE: CPU e periféricos, como monitor, scanner, plotter (impressora) etc.
SOFTWARE: Conjunto de programas computacionais.
CONTEXTO ORGANIZACIONAL : Estrutura da instituição para abrigar a “filosofia de trabalho”, c om as tomadas de decisões apoiadas pelo SIG.
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Pela definição de ARONOFF (1993) paraSIGs, podemos perceber claramente a importânciatambém de outro componente fundamental: osdados (“SIGs são sistemas computadorizados quepermitem o manuseio de dados georreferenciadospor meio de quatro módulos de capacidades: 1)entrada de dados ; 2) gerenciamento dos dados(armazenamento e recuperação); 3) manipulação eanálise dos dados ; e 4) saída = geração deprodutos”).
Assim, julgamos apropriado iniciar o estudo propriamente dito dos SIGs pelos dados que o “alimentam”.
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6 ENTRADA DE DADOS
6.1. Digitalização via mesa digitalizadora
Método outrora comum de conversão de dadosem mapas (analógicos) a dados digitais.
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Envolve geralmente três passos:preparação dos dados; registro do mapa;e entrada de dados.
Equipamento : mesa digitalizadora +software apropriado .
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VANTAGENS
- Equipamento relativamente barato, quandocomparado com “scanners” de precisão einstrumentos fotogramétricos;
- A digitalização pode ser aprendida rapidamente,com baixos custos de treinamento.
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DESVANTAGENS
- A exatidão (acurácia) da digitalização é limitada,uma vez que está diretamente ligada à exatidão dodocumento original, principalmente se o materialfor papel (pouco estável);
-A digitalização de mapas grandes e/ou muitocomplexos pode ser tedioso, causando fadiga nooperador, com consequentes erros de operação(por exemplo, erro de omissão).
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6.2 Entrada via teclado
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Entrada de informações alfanuméricas.
- Base de dados de atributos;
- Base de dados gráficos:
- Textos;
- Atualização de feições:
- Diretamente sobre a
imagem raster (Update);
- Criando-se arquivos
vetoriais (Edit).
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6.3 Digitalização por varredura (scanner)
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“Scannerização” é o processo de converter mapasem papel e outros documentos (fotografias, slides,gráficos, textos etc.) em um formato digital raster,por meio de um varredor (scanner).
À medida que a tecnologia evolui, os scannersvêm-se tornando um meio cada vez mais comumde entrada de dados em SIGs.
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Os scanners podem ser classificadosbasicamente em :
- scanners de mesa (“flatbedscanners”);
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- scanners de tambor rotativo
(“rotating drum scanners”)
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A resolução de uma imagem raster pode ser medida de trêsdiferentes maneiras:
a) dots per inch (dpi) ou pixels por polegada
Ex: 400 dpi = 400 pixels por polegada, nas direções x e y.
b) tamanho real do pixel
Ex: 25 µµµµm = 1016 dpi
63,5 µµµµm = 400 dpi
c) object pixel size (E.R.T. = elemento de resolução noterreno). Muito usado para caracterizar a resolução espaci alde imagens de satélites.
Ex: TM / LANDSAT= 30m x 30m
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Obs. : Para determinadas situações há anecessidade de vetorização das informações, quepode ser feita de três modos (em função doequipamento disponível):
- automática;
- semi-automática: interativa
- manual (on-screen = sobre a tela)
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6.4 Outros Meios de Entrada de Dados
6.4.1 Fotogrametria
6.4.2 Imagens (aéreas ou orbitais) classificadas
6.4.3 Levantamento topográfico
- Convencional / Com GPS
6.4.4 Inventário a campo
Geralmente para completar a base de dadoscom informações não levantadas por outrosmeios, por diversos motivos, e também parachecar a qualidade posicional de feiçõesdiversas.
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“Geocodificar é prover referências espaciaispassíveis de tratamento automatizado”(RODRIGUES, 1987).
Geocodificar (ou georreferenciar) é a atividade dedefinir a posição de objetos geográficos emrelação a uma grade de referência padrão.
7 GEOCODIFICAÇÃO (GEORREFERENCIAMENTO)
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A geocodificação proporciona os meios paraarmazenar coordenadas espaciais para feiçõesespecíficas em uma base de dados. Ageocodificação também inclui o referenciamentogeográfico de imagens raster, usando coordenadasespaciais específicas.
Georreferenciamento dos PIs :
Pontos de Controle
Registro
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As coordenadas espaciais podem ser classificadasgenericamente em :
- lineares (ex. coordenadas UTM); e
- angulares (ex. latitudes e longitudesgeográficas)
CUIDADO ! PIs geocodificados em relação adiferentes sistemas de coordenadas ou datuns.
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8 GERAÇÃO DE PRODUTOS
Os principais produtos gerados pelos SIGs sãoos MAPAS, mas também são geradasimportantes informações por meio de GRÁFICOSe RELATÓRIOS (textos, tabelas).
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Equipamentos de Saída
Monitor
Impressora
Plotter
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Armazenamento das Informações
DiscosOutros (HD externo etc.)
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CONSERVAÇÃO DE RECURSOS HÍDRICOS E FLORESTAIS (IPEF, 2002)
9 EXEMPLO
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Mapeamento de áreas prioritárias à restauração florestal9 EXEMPLO