Apostila basica de_cartografia_arc_gis102
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Modelos da superfície terrestre....................................................................8
Figura 2 – Paralelos e Meridianos...............................................................................11
Figura 3 – Representação do Sistema de Coordenadas Tridimensionais...................12
Figura 4 – Sistema de Referência de Folhas ao Milionésimo.....................................16
Figura 5 – Mapeamento Topográfico..........................................................................17
Figura 6 – Cálculo de Escala.......................................................................................18
Figura 7 – Escala Numérica e gráfica..........................................................................18
Figura 8 - Representação da linguagem monossêmica..............................................19
Figura 9 - Formas de representação gráfica................................................................20
Figura 10 - Quadro demonstrativo da aplicação da percepção...................................21
Figura 11 – Representação das variáveis espaciais...................................................22
Figura 12 - Exemplo de mapa com todos os itens necessários..................................23
Figura 13 – Exemplo de mapa com símbolos lineares nominais.................................27
Figura 14 – Exemplo de mapas corocromático...........................................................28
Figura 15 – Exemplo de mapa de símbolos pontuais proporcionais...........................30
Figura 16 – Exemplo de mapa pontual quantitativo.....................................................32
Figura 17 – Exemplo de mapa Coroplético..................................................................33
Figura 18 – Exemplo de mapa Isoplético....................................................................34
Figura 19 – Exemplo de mapa de fluxo.......................................................................35
Figura 20 – Exemplo de mapa de diagrama................................................................36
Figura 21 – Símbolo do aplicativo ArcMap..................................................................38
Figura 22 – Caixa de diálogo inicial do ArcMAP.........................................................39
Figura 23 – Inserindo o Sistema de Coordenadas.......................................................40
Figura 24 – Configuração das Extensões do ArcMAP................................................41
Figura 25 – Habilitar ferramentas na área de trabalho.................................................42
Figura 26 – Como salvar o projeto...............................................................................42
Figura 27 – Área de Trabalho configurada.................................................................43
Figura 28 – Ferramentas de Zoom..............................................................................44
Figura 29 – Ferramentas de Consultas.......................................................................44
Figura 30 – Ferramentas de Seleção..........................................................................45
3
Figura 31 – Outras ferramentas..................................................................................45
Figura 32 – Características da representação vetorial................................................46
Figura 33 – Características da representação raster..................................................46
Figura 34 – Ferramentas do Standard........................................................................48
Figura 35 - Estabelecendo o Sistema de Coordenadas UTM.....................................49
Figura 36 – Inserir arquivo no ArcMap.........................................................................50
Figura 37 – Janela “Create pyramids”.........................................................................51
Figura 38 – “Georeferencing”......................................................................................52
Figura 39 – Localidade da região que será georreferênciada.....................................52
Figura 40 – Processo para inserir as Coordenadas do ponto......................................53
Figura 41 – Inserindo as Coordenadas do Ponto.......................................................54
Figura 42 – Ferramenta “Georeferencing” e a localização do “View link table”............54
Figura 43 – Como calcular o erro admissível..............................................................54
Figura 44 - Janela “Link Table”...................................................................................55
Figura 45 – Confirmar operação..................................................................................56
Figura 46 – ArcCatalog...............................................................................................57
Figura 47 – Criação da “Shapefile...”...........................................................................58
Figura 48 – Definindo as características da Shapefile.................................................59
Figura 49 – Estabelecendo o Sistema de Coordenadas.............................................60
Figura 50 – Habilitando a edição.................................................................................61
Figura 51 – “Create Features”.....................................................................................62
Figura 52 – Inicio da Vetorização................................................................................63
Figura 53 – Salve a edição..........................................................................................63
Figura 54 – Base de Minas Gerais IEDE.....................................................................64
Figura 55 – “Layer Properties” e “Definition Query”.....................................................65
Figura 56 – Escolha Belo Horizonte............................................................................66
Figura 57 – Depois de selecionado Belo Horizonte.....................................................67
Figura 58 – Localização de Belo Horizonte e MG........................................................67
Figura 59 – “Layer Properties” --> “Symbology”..........................................................68
Figura 60 – “Features” -- > “Single symbol”................................................................69
Figura 61 – “Color Selector”........................................................................................70
Figura 62 – Mudança de cores....................................................................................70
Figura 63 – Clique em “Layout view”...........................................................................71
4
Figura 64 – Configurando a orientação do “Layout”....................................................72
Figura 65 – Funcionalidades do “Insert” necessárias para produção do mapa............72
Figura 66 – Criação do “Data frame”...........................................................................72
Figura 67 – Inserindo o “Grid”......................................................................................74
Figura 68 – Adicionando o “Grid” (Configuração).......................................................75
Figura 69 – Editando o “Grid”......................................................................................76
Figura 70 - “Grid” pronto..............................................................................................77
Figura 71 – Inserir Legenda........................................................................................78
Figura 72 – Inserindo o Norte......................................................................................79
Figura 73 – Inserindo a escala gráfica........................................................................79
Figura 74 – Inserir título e texto ao mapa....................................................................80
Figura 75 – Editando Texto/ Título..............................................................................80
Figura 76 – Exportando o mapa para formato JPEG..................................................81
Figura 77 – Mapa pronto.............................................................................................82
Figura 78 – Inserindo informações no shapefile, a partir de dados do Excel (xlsx.).....83
Figura 79 – Passos para fazer o “Join”........................................................................84
Figura 80 – Informações do Excel, inseridas na tabela de atributos do shapefile........85
Figura 81 – Selecionando as classes para criação do mapa coroplético...................86
Figura 82 – Edição das classes para adicionar a legenda do mapa...........................87
Figura 83 – Valores em classes quantitativas distribuídas pelos municípios da
RMBH.........................................................................................................................87
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Características do Sistema Geodésico e do Sistema Plano......................14
Quadro 2 - Tabela do Sistema de Coordenadas.........................................................15
5
SUMÁRIO
1 CONCEITO E CAMPOS DE APLICAÇÃO DA CARTOGRAFIA...............................6
2 REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA DO PLANETA TERRA E OS MODELOS,
FORMAS E DIMENSÕES DA TERRA.........................................................................7
3 REFERÊNCIA ESPACIAL......................................................................................10
4 O MAPEAMENTO SISTEMÁTICO NACIONAL.....................................................15
5 ESCALA..................................................................................................................17
7 CONSTRUÇÃO DE MAPAS TEMÁTICOS.............................................................23
8 MÉTODOS DE MAPEAMENTO..............................................................................26
9 ARCGIS 10.2.2........................................................................................................37
10 COMO GEORREFERENCIAR E VETORIZAR ARQUIVO RASTER NO ARCGIS
10.2.2..........................................................................................................................45
11 CRIAÇÃO DE MAPA TEMÁTICO.........................................................................64
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................88
ANEXO.......................................................................................................................90
6
1 CONCEITO E CAMPOS DE APLICAÇÃO DA CARTOGRAFIA
Dentre os vários conceitos de Cartografia compilados da literatura é relevante
destacar a definição estabelecida em 1964, durante o XX Congresso Internacional de
Geografia, organizado pela Associação Cartográfica Internacional (ACI), que sintetiza
os aspectos mais importantes da disciplina. Desse modo, a Cartografia apresenta-se
como:
Conjunto de estudos e operações científicas, artísticas e técnicas, baseado nos resultados de observações diretas ou de análise de documentação, com vistas à elaboração e preparação de cartas, projetos e outras formas de expressão, assim como a sua utilização. (IBGE, 2015)
A Cartografia destaca-se como uma das mais antigas ciências de que se tem
conhecimento e teve origem nos primórdios da antiguidade, quando o homem
primitivo já sentia necessidade de registrar o espaço a fim de demarcar os lugares
mais importantes para a sua sobrevivência (ELMIRO, 2001, p. 2). Posteriormente,
com o advento do comércio entre os povos e o consequente aparecimento dos
primeiros exploradores e navegadores, a necessidade de registrar as novas terras e
riquezas, ampliou os horizontes geográficos conhecidos, ocasionando a maior
necessidade de se localizar sobre a superfície terrestre, com os novos interesses
instaurados, estabeleceu-se, o marco inicial da Cartografia como ciência (MAIO, 2008,
p. 2).
A Cartografia tem, nos dias atuais, aplicação em praticamente todas as áreas
que lidam com recursos geograficamente distribuídos, tais como, Engenharia,
Geografia, Geologia, Pedologia, Agricultura, Arquitetura, Navegação, Transporte,
Turismo, Meteorologia, Urbanismo, Geoprocessamento, entre outros.
Será acentuada a relação da Cartografia com o Geoprocessamento na apostila,
pois é o tema central de abordagem. Maio (2008) descreve que a razão principal da
relação interdisciplinar forte entre Cartografia com o e Geoprocessamento é o espaço
geográfico. A Cartografia preocupa-se em apresentar um modelo de representação
de dados para os processos que ocorrem no espaço geográfico. O
Geoprocessamento representa a área de atuação que envolve a coleta e tratamento
de informação espacial, assim como o desenvolvimento de novos sistemas e
aplicações. A tecnologia ligada ao geoprocessamento envolve equipamentos
7
(hardware) e programas (software) com diversos níveis de sofisticação destinados à
implementação de sistemas com fins didáticos, de pesquisa acadêmica ou aplicações
profissionais e científicas nos mais diversos ramos da geociências
(CHRISTOFOLETTI, MARETTI, TEIXEIRA, 1992, p.12).
2 REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA DO PLANETA TERRA E OS MODELOS,
FORMAS E DIMENSÕES DA TERRA
Em primeiro momento é necessário ser feita uma abordagem a respeito da
forma da Terra que foi motivo de discussões e até violentas execuções no passado.
No século XVII, o astrônomo francês Jean Richer verificou que em Caiena na
Guiana Francesa, um relógio dotado de um pêndulo de um metro atrasava cerca de
dois minutos e meio por dia em relação à idêntica situação experimentada em Paris.
A partir do princípio de Gravidade Universal de Newton, o pesquisador estabeleceu
uma relação entre as diferentes gravidades experimentadas nas proximidades do
equador e em Paris. Dessa maneira, concluiu que, na zona equatorial, a distância
entre a superfície e o centro da Terra era maior que a distância mensurada na
proximidade dos polos. (FITZ, 2008, p.31).
Fitz afirma que as observações realizadas levaram, portanto, à ideia de que a
forma do Planeta não seria de uma esfera perfeita, pois ocorre um “achatamento” nos
seus polos. Assim, sua forma estaria próxima a de um elipsoide, figura matemática
cuja superfície é gerada pela rotação de um elipse em torno de um de seus eixos
(FITZ, 2008, p. 32).
2.1 Superfície Topográfica
A superfície topográfica é a forma verdadeira da Terra com suas montanhas,
vales, oceanos e outras saliências e reentrâncias geográficas. É a superfície física (de
existência real) onde são executadas as medições e observações cartográficas
(ELMIRO, 2001, p. 9). (Figura 1, A)
2.2 Geóide
Segundo o IBGE (1998) o conceito de Geóide foi introduzido pelo matemático
alemão Carl Friedrich Gauss (1777-1855), para denominar a forma do planeta, que
8
corresponde à superfície do nível médio do mar homogêneo (ausência de correntezas,
ventos, variação de densidade da água, etc.) supostamente prolongado por sob
continentes. Essa superfície se deve, principalmente, às forças de atração (gravidade)
e força centrífuga (rotação da Terra). (Figura 1, A)
2.3 Esfera
A esfera é a forma da Terra definida matematicamente como sendo uma
simplificação do Geóide, considerando que o achatamento da Terra é muito pequeno
(43 Km em relação a 13.000 Km de diâmetro). É a forma considerada algumas vezes
pela Geodésia para cálculos auxiliares e trabalhos simplificados. (ELMIRO, 2001, p.
10). (Figura 1, B)
2.4 O Elipsóide de Revolução
O Elipsóide de Revolução é definido como sendo o sólido geométrico gerado
por uma elipse que gira em torno do seu eixo menor (eixo polar). Constitui a forma
definida matematicamente que mais se aproxima da forma verdadeira da Terra,
portanto é, dentre todas, a forma que permite a maior precisão de representação da
Terra. Os mapas e cartas topográficas, o sistema GPS e a grande maioria dos
sistemas e processos envolvidos em cartografia e navegação, trabalham sobre o
modelo elipsóidico terrestre. Esta é a forma padrão considerada pela Geodesia para
trabalhos de precisão (ELMIRO, 2001, p. 10). (Figura 1, A)
Figura 1 – Modelos da superfície terrestre
Fonte: Adaptado de ELMIRO, 2001, p. 9, 10.
2.5 Plano
É a forma mais simplificada de todas, servindo apenas para representar local
até um raio aproximado de 50 Km, considerando que a curvatura da Terra é muito
pequena em relação a esta extensão. Neste caso, todas as medidas feitas no terreno
9
são simplesmente projetadas em um plano horizontal tangente à superfície terrestre
local (Plano Topográfico) (ELMIRO, 2001, p. 11).
2.6 Datum Horizontal
Concluiu-se ao longo dos anos que o modelo matemático mais adequado para
a representação da Terra é o elipsóide de revolução, porém, vários países e
continentes adotaram elipsóides de parâmetros diferentes, com objetivo de que se
ajustassem localmente às suas regiões específicas e produzissem resultados locais
mais precisos. (ELMIRO, 2001, p. 12).
Define–se Datum Horizontal como um sistema de referência padrão adotado
por um país, uma região ou por todo o planeta ao qual devem ser referenciadas as
posições geográficas (latitude e longitude ou coordenadas cartesianas). É
fundamental que os dados geográficos de um mesmo projeto de Geoprocessamento
estejam referenciados ao mesmo Datum Horizontal para evitar incompatibilidades
(ELMIRO, 2001, p. 13).
O Datum está diretamente associado ao Sistema de Coordenadas e em todos
os estudos, devemos definir o parâmetro Datum para realizar cálculos matemáticos.
O Datum padrão no mundo chama-se WGS 1984 - World Geodetic System, de 1984.
Este é o Datum utilizado no Sistema GPS. No Brasil, temos outros modelos da Terra
e o Datum oficial do país definido pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e
Estatística) chama se ‐ SIRGAS 2000 - Sistema de Referência Geocêntrico para as
Américas, ano 2000 (SANTOS, 2014, p. 4)
Dependendo da atividade, podemos utilizar diferentes modelos da Terra em
diferentes projetos. Na aplicação SIG1, ao carregar os dados no projeto, a referência
espacial de uma determinada fonte de dados será reconhecida somente se preencher
esses dois requisitos: Sistema de Coordenadas e Modelo da Terra – também
conhecido como Datum. Se uma dessas informações estiver ausente, o sistema vai
1 SIG – (Sistema de Informação Geográfico) é caracterizado por Koshkariov (1989) como: Ferramenta com avançadas capacidades de modelação geográfica. Um exemplo de SIG é o programa Arcgis.
10
determinar a referência espacial como arbitrária – a ser definida pelo usuário
(SANTOS, 2014, p. 5).
3 REFERÊNCIA ESPACIAL
As coordenadas são referências entre a posição de um ponto no mapa e no
mundo real. No SIG todas as análises dependem de dados espacialmente
referenciados. Por isso, se a intenção é produzir informação espacial, significa que
devem ser associados esses dados a um Sistema de Coordenadas. Vale acrescentar
que uma fonte de dados qualquer (um objeto do tipo vetor ou raster) pode ser
classificado como espacial somente se possuir um Sistema de Coordenadas
(SANTOS, 2014, p. 3). Assim, toda informação produzida no sistema SIG está
organizada em pelo menos um dos dois sistemas existentes:
• Sistemas de Coordenadas Geográficas (ou Geodésicas) é o sistema recomendado
para trabalhos de medição de distâncias ou áreas;
• Sistemas de Coordenadas Planas (ou Projetadas) serve para representação de
grandes extensões de área num mapa.
3.1 O Sistema de Coordenadas Geográficas
O sistema de coordenadas geodésicas constitui um sistema eficiente para
localização inequívoca da posição de objetos, fenômenos e acidentes geográficos na
CURIOSIDADE:
O DATUM VERTICAL É um sistema padrão ao qual devem ser
referenciadas as altitudes de um país ou região. Geralmente é a média das
observações de um marégrafo que tem o registro das variações de marés por um
período de pelo menos 19 anos. É fundamental que os dados altimétricos de um
mesmo projeto estejam referenciados ao mesmo Datum para evitar
incompatibilidades. Cabe ressaltar que, salvo numa aproximação grosseira, não
tem sentido falar em altitude sem mencionar o Datum vertical de referência.
(ELMIRO, 2001, p. 13).
11
superfície terrestre. Neste sistema a Terra é dividida em círculos paralelos ao Equador
chamados paralelos e em elipses que passam pelos pólos terrestres (perpendiculares
aos paralelos) chamadas meridianos (ELMIRO, 2001, p. 16). (Figura 2).
Figura 2 – Paralelos e Meridianos
Fonte: Secretaria de Educação, 2015.
As principais características do Sistema de Coordenadas Geográficas:
• A Longitude pode ser Oeste (W) ou Leste (E) e a Latitude pode ser Norte (N) ou Sul
(S);
• Não é necessário definir uma projeção para trabalhar no Sistema Geográfico;
• Unidades neste sistema são representadas em graus (unidades angulares);
• Para importar dados do Sistema de Coordenadas Geográficas para um aplicativo
SIG, (Exemplo: tabela do Excel contendo dados e coordenadas geográficas), é
preciso converter as coordenadas geográficas de Graus, Minutos e Segundos para
Graus Decimais;
• O Sistema de Coordenadas Geográficas não é um sistema conveniente para
aplicações onde busca‐se o cálculo de distância e áreas. Use o Sistema de
Coordenadas Planas;
• No SIG, ao decidir pelo uso do Sistema de Coordenadas Geográficas, o analista
precisa informar o Modelo da Terra (Datum) da região de interesse (SANTOS, 2014,
p. 4).
12
3.1.1 Sistema de Coordenadas Tridimensionais (X, Y e Z)
Um sistema de três eixos cartesianos ortogonais (X, Y, Z) é muito utilizado pelos
satélites artificiais (GPS) para cálculo de posições, utilizando geometria tridimensional.
As principais características do sistema são: Origem dos eixos no centro de massa da
Terra (Geocentro) Eixo X coincidente com o traço do meridiano de Greenwich no plano
do Equador; Eixo Y ortogonal a X no plano do Equador 90° anti-horário; Eixo Z
coincide com o eixo de rotação da Terra (ELMIRO, 2001, p. 17). (Figura 3)
Figura 3 – Representação do Sistema de Coordenadas Tridimensionais
Fonte: ELMIRO, 2001, p. 17.
3.2 Sobre o Sistema de Coordenadas Planas
O sistema de coordenadas esféricas, apesar de localizar pontos
inequivocamente na superfície elipsóidica, se mostrou pouco prático para trabalhar
com mapas planos, e assim foram estabelecidos sistemas de coordenadas planas
cartesianas associados às projeções cartográficas. Os sistemas de coordenadas
planas cartesianas têm a origem dos eixos coordenados estabelecidas em certos
paralelos e meridianos terrestres e as coordenadas do sistema são medidas em
metros, e não em graus. A coordenada X é chamada Este (E) e a coordenada Y é
chamada Norte (N). Cabe ressaltar que as coordenadas planas estão estritamente
associadas ao sistema de projeção do mapa, cada coordenada plana corresponde a
uma coordenada geográfica que foi transformada pelas equações do sistema de
projeção. Não tem nenhum sentido falar em coordenada plana sem o mencionar o
sistema de projeção que lhe deu origem (ELMIRO, 2001, p. 19).
13
Importante:
• UTM (Universal Tranversa of Mercator) é a projeção plana adotada no Brasil para
todos os projetos de mapeamento (olhar figura em anexo).
• O Sistema de Coordenadas Planas deve ser usado para cálculo de distâncias e
áreas.
• No SIG, ao decidir utilizar o Sistema de Coordenadas Planas UTM, o analista precisa
informar o Modelo da Terra (Datum), o Fuso (Zona) e o Hemisfério da região de
interesse (SANTOS, 2014, p. 4)
Curiosidade:
Sistema de projeção cartográfica
As projeções cartográficas são uma necessidade imposta devido à
impossibilidade de transformar uma superfície esferoidal (como a da Terra) em um
plano (como o do mapa) sem provocar rupturas, estiramentos, dobras e outras
deformações imprevisíveis. Um sistema de projeção cartográfica é uma
transformação matemática executada sobre os pontos da superfície curva terrestre,
de forma a representá-los sobre uma superfície plana provocando um mínimo de
deformações.
O modelo matemático teórico da Terra, nesse caso, é um elipsóide de
revolução. As superfícies de projeção podem ser planos, cilindros ou cones, que
podem, por sua vez, ser secantes ou tangentes à superfície elipsóidica,
dependendo das propriedades que se deseje conservar ou realçar na
transformação. A forma projetada (plana) de representação reúne uma série de
vantagens sobre a forma elipsóidica original.
Entretanto, qualquer projeção de uma superfície curva sobre um plano
provoca algumas alterações nos comprimentos, nas formas ou nas áreas dos
elementos originais. Um sistema que conserve algum destes atributos (por
exemplo, distâncias), forçosamente deformará os demais (áreas e formas) e vice-
versa. Deste modo, não existe um sistema de projeção ideal. Qualquer que seja o
sistema escolhido, constituirá apenas a melhor forma de representação da
superfície terrestre para um determinado objetivo.
14
3.3 Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e os sistemas de coordenadas
No sistema SIG, nenhuma ação, processo, recurso ou algoritmo deve ser
executado antes da verificação do sistema de referência das camadas. A referência
espacial determina todas as ações no SIG, há projetos que utilizam o Sistema
Geodésico em todos os temas. Em outros projetos, a utilização do Sistema Plano é
obrigatória (SANTOS, 2014, p. 3). (Quadro 1)
Quadro 1 - Características do Sistema Geodésico e do Sistema Plano
Sistema Geodésico Sistema Plano UTM
Utilizado para grandes extensões de área Utilizado para pequenas extensões de área
Maior distorção (menor precisão) Menor distorção (maior precisão)
A posição das coordenadas nunca se altera
No Sistema Plano UTM, cada Fuso possui sua
própria coordenada
É necessário fornecer o Datum para trabalhar neste Sistema de Coordenadas
É necessário fornecer o Datum, o Fuso e o Hemisfério para trabalhar neste Sistema de Coordenadas
Para raster, é possível criar mosaicos de
grandes extensões
Para raster, não é possível criar mosaicos de
grandes extensões no Sistema plano UTM por
causa da diferença de fusos
Os dados são gerados em graus (unidades
angulares)
Os dados são gerados em metros (unidades
lineares)
Fonte: Santos, 2014.
Após a escolha do sistema de referência, podemos providenciar os insumos
necessários para a construção do projeto (bases cartográficas vetoriais, arquivos
raster como ortofotos2 ou imagens de satélite, planilhas contendo dados
2 Ortofoto é a fotografia corrigida das deformações decorrentes da projeção perspectiva central da fotografia (a fotografia é gerada pela projeção dos raios de luz no plano focal da câmara, os quais passam por um único ponto denominado centro perspectivo – CP) e das variações do relevo (que resultam em variação na escala dos objetos fotografados). A ortofoto equivale geometricamente ao mapa, com projeção ortogonal, de modo que, todos os pontos se apresentam na mesma escala. Assim todos os elementos presentes nas fotografias podem ser medidos, vetorizados e representados na forma de mapa, sendo possível à medição de distâncias, posições, ângulos e áreas, como num mapa qualquer. As grandes vantagens de uma ortofoto em relação ao mapa são a riqueza de detalhes e
Entretanto, é bom lembrar, que as deformações são matemáticas e
portanto são previsíveis, controláveis, calculáveis e corrigireis em qualquer
situação (ELMIRO, 2001, p. 19).
15
alfanuméricos, etc). Além da seleção de um Sistema de Referência, temos outro
parâmetro obrigatório em todas as atividades desenvolvidas no SIG: a escolha de um
Modelo da Terra ou Datum (SANTOS, 2014, p. 3). (Quadro 2)
Quadro 2 - Tabela do Sistema de Coordenadas
Fonte: Santos, 2014, p. 3
4 O MAPEAMENTO SISTEMÁTICO NACIONAL
Chama-se mapeamento sistemático o esquema de mapas topográficos nas
escalas padronizadas de 1:25.000, 1:50.000, 1:100.000, 1:250.000, 1:500.000 e
1:1.000.000, executados pelo método aerofotogramétrico3, segundo uma articulação
sistemática padrão formando uma grande série cartográfica.
O sistema de referência utilizado nas Cartas Topográficas é baseado no
sistema da Carta do Brasil ao Milionésimo, o qual faz parte da Carta Internacional do
Mundo ao Milionésimo (CIM) na escala 1/1.000.000. Quando se tem que mapear,
sistematicamente, uma unidade geográfica, em uma determinada escala, tem-se que
recorrer ao método das Séries Cartográficas (CASTRO, 2006, p. 32). (Figura 4)
Os mapas sistemáticos até a escala de 1:25.000, são considerados um pré-
requisito para o desenvolvimento do país, e é visto como uma obrigação do governo
provê-los e mantê-los atualizados para uso da comunidade. No Brasil os principais
órgãos executores de mapeamento sistemático são o Instituto Brasileiro de Geografia
e Estatística – IBGE e a Diretoria do Serviço Geográfico do Exército – DSG. As escalas
e a articulação das folhas oficiais do mapeamento sistemático. (ELMIRO, 2001, p. 30).
(Figura 5)
dados apresentados e uma visão do terreno muito mais compreensível que um mapa. (SILVA NETO, Manoel, 2014). 3 É uma técnica para a confecção de mapas a partir de fotografias aéreas, ou seja, fotos tiradas por uma câmera fotográfica presa a um avião. Assim, podemos representar uma paisagem vista de cima (IBGE, 2015).
Sistema de Coordenadas Projeção Datum Horizontal Coordenadas
Geográficas Não se aplica WGS 1984, SIRGAS 2000, SAD 69, NAD 27, Córrego Alegre, etc.
Graus, Minutos e Segundos
Planas UTM, Cônica, Polar, etc WGS 1984, SIRGAS 2000, SAD 69, NAD 27, Córrego Alegre, etc.
Cartesianas
16
Figura 4 – Sistema de Referência de Folhas ao Milionésimo
Fonte: Castro, 2006, p. 36
17
Figura 5 – Mapeamento Topográfico
Fonte: IBGE, 2015
5 ESCALA
Entre os diversos componentes de um mapa, um dos elementos fundamentais,
para o seu bom entendimento e uso eficaz, é a escala.
Pode-se definir escala como a relação ou proporção existente entre as
distâncias lineares representadas em um mapa e aquelas existentes no terreno, ou
seja, na superfície real. (FITZ, 2008, p. 48) Assim, as distâncias entre quaisquer
pontos podem ser facilmente calculadas por meio de uma simples regra de três, a qual
pode ser visualizada na figura 6:
18
Figura 6 – Cálculo de Escala
Elaborado pelo autor, 2015
Em geral, as escalas são apresentadas em mapas nas formas numéricas,
gráficas ou nominal.
A escala numérica é representada por uma fração na qual o numerador é
sempre a unidade, designando a distância medida no mapa, e o denominador
representa a distância correspondente no terreno. Essa forma de representação é a
maneira mais utilizada em mapas impressos. (FITZ, 2008, p. 48) (Figura 9)
A escala gráfica é representada por uma linha ou barra (régua) graduada,
contendo subdivisões denominadas talões. Cada talão apresenta a relação de seu
comprimento com o valor correspondente no terreno, indicado sob forma numérica,
na sua parte inferior. O talão deve ser expresso, referencialmente, por um valor inteiro.
Normalmente utilizado em mapas digitais, a escala gráfica consta de duas porções: a
principal, desenhada do zero para a direita, e a fracionária, do zero para a esquerda,
que corresponde ao talão da fração principal subdividido em dez partes (FITZ, 2008,
p. 48, 49). (Figura 7)
Figura 7 – Escala Numérica e gráfica
Elaborado pelo autor, 2015
D= N. d
Em que:
D � distância real do terreno
N � denominador da escala (Escala – 1/N)
D � distância medida no mapa.
19
6 SEMIOLOGIA GRÁFICA E O SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICO (SIG)
O tratamento de informações através do SIG pode ser considerado segundo
Fitz (2008) como um conjunto de registros e dados interpretados e dotados de
significado lógico. Já em relação ao sistema que esses dados se integram e
interagem, Fitz (2008) afirma que é um conjunto integrado de elementos
interdependentes, estruturado de tal forma que estes possam relacionar-se para a
execução de determinada função. E em fim o autor cita o sistema de informação que
é um sistema utilizado para coletar, armazenar, recuperar, transformar e visualizar
dados e informações a ele vinculados.
Uma forma da representação cartográfica que surgiu com o aprimoramento da
técnica foi a Semiologia Gráfica que é uma das correntes da cartografia temática que
se desenvolveu no Brasil, a partir da década de 1980. Bertin (1967), apresenta os
princípios do que ele denominou semiologia gráfica, centralizando seus esforços na
normatização da representação gráfica para o tratamento e comunicação de
informações através de três elaborações básicas: as redes, os diagramas e os mapas.
Estes são principalmente elementos de comunicação. O autor define a representação
gráfica através:
A representação gráfica constitui um dos sistemas de signos básicos concebidos pela mente humana para armazenar, entender e comunicar informações essenciais. Como uma “linguagem” para o olho, a representação gráfica beneficia por suas características ubíquas de percepção visual. Como um sistema monossêmico, ela forma a porção racional do mundo da imagem. (BERTIN, 1983 [1962], p.2)
Bertin (1983) utilizou da linguagem monossêmica que exclui qualquer
ambiguidade possível, como embasamento da Semiologia Gráfica. Como pode ser observado
na figura 8, um esquema representativo da linguagem monossêmica, existe apenas uma forma
de representação do mesmo produto, tanto em A, quando em B.
Figura 8 - Representação da linguagem monossêmica
Fonte: Martinelli, 1998
20
Martinelli (2003) descreve que a representação gráfica possui o objetivo de
transcrever as três relações fundamentais de diversidade ou seletividade, de ordem e
de proporcionalidade estabelecidas entre objetos, por relações visuais da mesma
natureza (Figura 9).
Figura 9 - Formas de representação gráfica
Fonte: Martinelli, 2003. Elaborado pela autora, 2015
Martinelli (2003) acrescenta que as variáveis espaciais são as formas de representar a
informação cartográfica, geralmente associada com a escala dos mapas. As variáveis espaciais
são: Ponto que é adimensional, representando a posição ou localização. Exemplo: ponto
indicando a localização de uma cidade, de uma mina etc. Linha que é unidimensional, indicando
comprimento. Exemplo: rodovias, rios. E a Área, Zona ou polígono que é bidimensional,
representando comprimento e largura. Uma área é formada por polígono fechado. Exemplos:
municípios, estados, regiões, entre outras. Essas categorias são representadas na figura 10, que
demonstra a forma de aplicação das variáveis visuais aplicadas às variáveis espaciais.
Figura 10 - Quadro demonstrativo da aplicação da percepção
21
Fonte: Martinelli, 2003
22
Segundo Martinelli (1998), as variáveis visuais apresentam propriedades
perceptivas características diante do nosso olhar. São elas: - Percepção dissociativa:
a visibilidade é variável, onde afastando-se da vista tamanhos e valores visuais
diferentes, somem sucessivamente (tamanho e valor); - Percepção associativa: a
visibilidade é constante e as categorias se confundem com a distância; no entanto,
afastando-se da vista, não somem (forma, orientação, granulação e cores de mesmo
valor visual (contrastantes); - Percepção seletiva: o olho consegue isolar os elementos
distintos (forma, orientação, tamanho, granulação, valor e cor de mesmo valor visual
(contrastante); -Percepção ordenada: as categorias se ordenam naturalmente
(tamanho, granulação, valor e cores com valores visuais diferentes); - Percepção
quantitativa: a relação de proporção é imediata (somente tamanho). (Figura 11)
Figura 11 - Representação das variáveis espaciais
Fonte: Martinelli, 2003, Elaborado pela autora, 2015
23
7 CONSTRUÇÃO DE MAPAS TEMÁTICOS
Na cartografia, os mapas têm características específicas que os classificam, e
representam elementos selecionados de um determinado espaço geográfico, de
forma reduzida, utilizando simbologia e projeção cartográfica. Para os cartógrafos,
escreve Loch (2006, p.33), os mapas são veículos de transmissão do conhecimento
que pode ser o mais amplo e variado possível ou o mais restrito e objetivo possível e
afirma que “cada mapa tem seu autor, uma questão e um tema, mesmo os mapas de
referência geral, os topográficos ou os cadastrais” (ARCHELA, THÉRY, 2008, p. 2).
Além da utilização de mapas diversos para a condução dos trabalhos com o
uso de SIGs, outros mapas podem ser obtidos como produtos derivados desses
sistemas. Esses mapas geralmente se vinculam a um tema específico, sendo, em
decorrência, denominados de mapas temáticos (FITZ, 2008, p. 43).
A utilização do geoprocessamento propicia facilidades quando à confecção de
mapas, o que pode vir a gerar tanto bons produtos quanto quadros desastrosos.
Nesse sentido, torna-se importante lembrar que a produção de mapas é definida por
lei, cuja fiscalização, no Brasil, é exercida pelos Conselhos Regionais de Engenharia,
Arquitetura e Agronomia (CREAs). A responsabilidade técnica por sua execução
remete, portanto, a profissionais devidamente habilitados para tal (FITZ, 2008, p. 43).
A geração de mapas temáticos necessita de outros mapas como base. O
objetivo básico dos mapas temáticos é o de fornecer uma representação do
fenômenos existentes sobre a superfície terrestre fazendo uso de uma simbologia
específica. Com certos cuidados, pode-se afirmar que qualquer mapa que apresente
outra informação, distinta da mera representação da porção analisada, pode ser
enquadrado como temático (FITZ, 2008, p. 43, 44).
Um mapa temático, assim como qualquer outro tipo de mapa, deve possuir
alguns elementos de fundamental importância para o fácil entendimento do usuário
em geral, além de fornecer subsídio para uso profissional (FITZ, 2008, p. 44). Os
elementos constituintes de um mapa temático são:
• O título do mapa: realçado, preciso e conciso;
• As convenções utilizadas;
• A base de origem (mapa-base, dados e etc.);
24
• As referências (autoria, responsabilidade técnica, data da confecção, fontes, etc.);
• A indicação da direção norte;
• O sistema de projeção utilizado;
• A escala;
• O(s) sistema(s) de coordenadas utilizado(s). (Figura 12)
25
Figura 12 - Exemplo de mapa com todos os itens necessários
Elaboração: Equipe LEMTe, 2014
26
8 MÉTODOS DE MAPEAMENTO
Segundo Moulin (2014) os métodos padronizados, conforme o uso das
variáveis visuais, podem ser originados diferentes tipos de mapas, entre eles:
• Mapas de símbolos pontuais nominais;
• Mapas de símbolos lineares nominais;
• Mapas corocromáticos;
• Mapas de símbolos proporcionais;
• Mapas de pontos;
• Mapas coropléticos;
• Mapas isopléticos ou de linhas;
• Mapas de fluxos;
• Mapas diagramas.
8.1 Métodos de mapeamento para fenômenos qualitativos
Moulin (2014) afirma que existem diversas feições ou fenômenos observados
na realidade como pontos, linhas ou áreas podem ser concebidos da mesma maneira
na sua representação cartográfica. Nos fenômenos qualitativos, muitos símbolos
cartográficos podem ser construídos usando as variáveis visuais e as primitivas
gráficas (ponto, linha e área), dando origem aos seguintes mapas:
8.1.1 Mapas de símbolos pontuais nominais
Moulin (2014) descreve que os mapa pontual qualitativo, considera em sua
confecção os dados nominais que são localizados como pontos e representados com
diferenças na forma, orientação ou cor.
A maioria dos mapas usa símbolos geométricos associados ou não, às cores
para fazer a diferenciação dos dados. Neste caso esses símbolos requerem clara
definição na legenda sobre o que estão representando.
Outro mapa desse tipo é o pictograma ou mapa de figuras pictóricas, no qual os dados
pontuais são representados por figuras (ícones) que lembram o fato representado.
(Figura 12)
27
8.1.2 Mapas de símbolos lineares nominais
Moulin (2014) destaca que a simbologia linear nominal é indicado para
representar feições que se desenvolvem linearmente no espaço e por isso podem ser
reduzidas à forma de linha, como a rede viária. Também pode ser utilizado para
mostrar deslocamento no espaço indicando uma direção ou rota, sem envolver
quantidades, diz apenas “de onde para onde”. Exemplos: rotas de transporte aéreo,
correntes oceânicas, fluxo de migração, direção dos ventos e corrente de ar. (Figura
13).
Figura 13 – Exemplo de mapa com simbolos lineares nominais
Elaborado pela autora, 2014
8.1.3 Mapas corocromáticos
Moulin (2014) descreve que os mapas corocromáticos Ilustram dados
geográficos nominais utilizando diferenças na cor, padrão ou textura para representar
as áreas. Este método deve ser empregado sempre que for preciso mostrar diferenças
nominais em dados qualitativos, sem que sejam sugeridas diferenças em ordem ou
hierarquia. (Figura 14)
28
Figura 14 – Exemplo de mapas corocromático
Elaborado pela autora, 2014
8.2 Métodos de mapeamento para fenômenos quantitativos
Segundo o IBGE (2015) a descrição quantitativa, mensura o fenômeno através
de uma unidade de medida ou através de um percentual. (Aspecto ordinal do
fenômeno).
8.2.1 Mapas de símbolos pontuais proporcionais
Moulin (2014) descreve os símbolos pontuais proporcionais que são
empregados para representar dados absolutos econômicos e magnitudes de
fenômenos físicos e culturais. É um método simples e muito empregado. Pode ser
feito manualmente ou com o auxílio de programas de computador. Duas condições
são aceitáveis para usar símbolos proporcionais: Quando os dados ocorrem em
localizações pontuais; Quando eles são empregados em pontos dentro de áreas.
Os símbolos mais usados são o círculo, quadrado e triangulo.
A facilidade para comparar tamanhos de símbolos depende da forma do
símbolo. É mais fácil comparar diferenças de tamanho de símbolos proporcionais que
29
variam em uma única direção, como a forma de colunas se comparado aos círculos,
por exemplo. Deve ser usado o máximo de 5 classes de tamanho de círculos sem
preenchimento de cor em mapas de símbolos proporcionais, e até 9 variações de
tamanho para círculos coloridos ou pretos, variando de 1,3mm até 30,2mm.
Depois define-se os intervalos de cada classe de acordo com o método
adotado, os dados devem estar ordenados e ter um mapa base para que estes sejam
apresentados. Geralmente o mapa base apresenta os limites político-administrativos
e as suas sedes. Para os símbolos de círculo deve-se calcular o valor de raio
correspondente ao maior valor estatístico do mapa e os demais raios serão
determinados proporcionalmente a este, bem como o seu próprio valor estatístico.
(Figura 15)
Vantagens e desvantagens
-Permite uma diferenciação nítida da intensidade do fenômeno em cada área;
-O uso de computadores para a produção de mapas de símbolos proporcionais tornou
o método de fácil aplicação e reprodução;
-Não permite que se perceba como as quantidades estão distribuídas no espaço;
-Possibilita a combinação de diversas variáveis, permitindo a abrangência maior de
informações, variando cores, formas e dimensões.
30
Figura 15 – Exemplo de mapa de símbolos pontuais proporcionais
Fonte: Acervo pessoal, 2014
31
8.2.2 Mapas de pontos
Moulin (2014) cita que este mapa é usado para representar fenômenos
discretos com conotação pontual, para ilustrar a densidade espacial, tendo como
objetivo facilitar a comunicação cartográfica, ou seja, o entendimento do usuário sobre
o padrão da distribuição existente. É um tipo especial de mapas de símbolos
proporcionais. Ilustra os dados pontuais pelos pontos, de forma que cada um denote
a mesma quantidade e que seja localizado, tanto quanto possível, no local onde ocorre
o elemento considerado. O ideal seria cada ponto representar uma ocorrência, o que
pode não ocorrer. Em geral, são feitas aproximações onde cada ponto representa um
conjunto de elementos mapeáveis.
Geralmente os dados disponíveis para a construção de mapas
socioeconômicos são aqueles coletados em censos que consideram áreas
estatísticas como bairros, distritos e municípios. O mesmo conjunto de dados pode
gerar diferentes mapas de pontos, por causa da escolha do valor e tamanho do ponto,
que são subjetivos. Não há um padrão a ser seguido, então o caminho é consultar os
usuários sobre a aparência e entendimento do mapa gerado. Contudo, algumas
regras devem ser seguidas:
O ponto deve ser localizado no centro gravitacional dos dados; A escala deve
ser levada em consideração para a escolha do valor do ponto e tamanho do ponto.
Deve ser escolhido valores de fácil interpretação para os pontos, como por exemplo,
50, 500, 1000. Pequenos pontos com pequenos valores mostram um mapa que pode
parecer ser mais exato do que realmente é. Pontos grandes para valores grandes dão
uma aparência não profissional ao mapa. (Figura 16)
Vantagens e desvantagens
A racionalidade do mapeamento, que mostra a distribuição do fenômeno, é
facilmente entendida pelo usuário do mapa;
Pode ser ilustrado mais de um conjunto de dados no mapa desde que exista
uma relação entre eles.
32
Figura 16 – Exemplo de mapa pontual quantitativo
Fonte: Acervo pessoal, 2014
8.2.3 Mapas coropléticos
Moulin (2014) descreve que a técnica coroplética é um método de
representação cartográfica que tem como finalidade traduzir valores para as áreas.
Os valores a serem representados devem ser transformados em valores
relativos como razões ou proporções. Valores absolutos devem ser representados
com outro método, o método usa valores aproximados dos dados. Para dados
precisos (que não depende de uma variação de média de valores por área) deve-se
usar tabelas ou diagramas juntamente com o mapa, o método faz uso da variável
visual luminosidade e saturação da cor, de forma que as diferenças são ordenadas
em classes distintas (dados quantitativos). (Figura 17).
33
Figura 17 – Exemplo de mapa Coroplético
Fonte: Godoy Et al, 2014
8.2.4 Mapas isopléticos ou de linhas
Moulin (2014) afirma que Isoplético quer dizer “mesmo valor”. O método
isoplético é aplicável para fenômenos geográficos contínuos na natureza, tais como:
médias, razões, proporções e medidas de dispersão, sempre envolvendo área.
Em contraste com um mapa coroplético, o mapa isoplético ou de isolinhas
mostra claramente em que direções os valores ou intensidades de um fenômeno
crescem ou decrescem. Como ocorre com os mapas de temperatura, precipitação,
umidade.
A autora acrescenta que no caso dos mapas climáticos, apesar dos valores
serem coletados em estações meteorológicas, ou seja, pontuais, eles são
considerados como contínuos na natureza e não discretos ou escalonados. Outro
fenômeno geográfico que pode ser mapeado de forma isoritmica é a densidade
populacional, a qual pode ser assumida como existente em todo o lugar. O uso de
computadores para gerar desse tipo de mapa tornou este método fácil e rápido.
(Figura 18).
34
Figura 18 – Exemplo de mapa Isoplético
Fonte: Adaptado de Departamento de Ciências Humanas – LCE, 2000
8.2.5 Mapas de fluxos
Moulin (2014) descreve que os mapas de fluxo são representações que tentam
simular o movimento linear do objeto alvo de um lugar para o outro. Representam o
deslocamento no espaço e indicam a direção e/ou a rota do movimento. Para
representar dados quantitativos em mapas de fluxos, considerando-se valores
35
absolutos ou derivados e nível de medida ordenado, intervalar ou de razão. (Figura
19)
Exemplo: mapas de fluxo de tráfego e mapas de transportes que ilustram
interações sociais ou econômicas entre pontos de origem e destino.
Figura 19 – Exemplo de mapa de fluxo
Fonte: Atelier de Cartographia, 2014
8.2.6 Mapas de diagramas
Moulin (2014) afirma que os mapas de diagramas contém um diagrama em
cada unidade de área em análise. Esse tipo de mapa é construído com o propósito
analítico, isto é, para que cada dado seja analisado na sua posição. (Figura 20)
36
Figura 20 – Exemplo de mapa de diagrama
Fonte: Moulin, 2014
37
9 ARCGIS 10.2.2
O ArcGIS 10.2.2 é um conjunto de aplicativos computacionais de Sistemas de
Informações Geográficas (SIG’s) desenvolvido pela empresa norte-americana ESRI
(Environmental Systems Research Institute) que fornece ferramentas avançadas para
a análise espacial, manipulação de dados e cartografia (SANTOS, al et, 2014, p. 14).
Um Sistema de Informações Geográficas (SIG) é um conjunto de técnicas
empregadas na integração e análise de dados provenientes das mais diversas fontes,
como imagens fornecidas por satélites, mapas, cartas climatológicas, censos, e outros
(ASPIAZÚ e BRITES, 1989). O SIG é um sistema auxiliado por computador para
adquirir, armazenar e analisar dados geográficos. Hoje, muitos softwares estão
disponíveis para ajudar nesta atividade (SANTOS, al et, 2014, p. 10).
9.1 ArcGIS Desktop
O ArcGIS Desktop é composto pelos seguintes aplicativos: ArcMAP,
ArcCATALOG e ArcTOOLBOX.
O ArcMap constitui-se como uma ferramenta do ARCGIS utilizada para criação,
pesquisa, edição, organização e publicação de mapas.
O ArcCatalog permite o acesso e gerenciamento do conteúdo de dados
geográficos, o acesso aos dados se dá através de conexões aos arquivos, estas juntas
formam o catálogo de origem dos dados geográficos.
O ArcToolbox é um aplicativo simples que contém muitas ferramentas GIS
usadas para geoprocessamento de dados, conforme a licença adquirida, do pacote
de softwares da ESRI.
9.1.1 ArcMap
O ArcMap será utilizado para todos os processos que serão mostrados na
apostila, tais como georreferenciar, vetorizar, criação de mapas temáticos e a
produção de mapas a partir de tabela Excel. (Figura 21)
38
Figura 21 – Símbolo do aplicativo ArcMap
Fonte: ArcGIS 10.2.2
O ArcMap possibilita explorar dados geográficos e criar mapas para exibição,
para iniciar o ArcMap, procure-o na barra de ferramentas do computador, caso a
extensão não esteja afixada, deve-se seguir os seguintes passos:
1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows;
2. Clique sobre o nome Todos os Programas;
3. Clique sobre o nome ArcGIS;
4. Clique sobre o nome ArcMap 10.2.2.
A primeira vez em que é aberto o ArcMap, a caixa de diálogo inicial irá aparecer,
ela oferece várias opções de edição de projetos anteriores, mas para esta etapa será
iniciado o programa com um projeto em branco. (Figura 22).
1. Clique no botão Cancel.
39
Figura 22 – Caixa de diálogo inicial do ArcMAP
Para organizar e personalizar a área de trabalho do ArcMap, com o intuito de
iniciar a elaboração de mapas, é preciso seguir os seguintes passos. Primeiramente
será estabelecido um Sistema de Coordenas, no caso, será escolhido o Sistema de
Coordenadas Geográficas, datum SIRGAS 2000, para trabalharmos em uma base de
Minas Gerais do IEDE (2014) (Figura 23).
1. Clicar com o botão direito em “Layers” e ir em “Properties”;
2. Será aberta uma janela “Data frame Properties”, clique em “Geographic Coordinete
Systems”, escolha “South America” e clique em SIRGAS 2000 e aplique “OK”.
40
Figura 23 – Inserindo o Sistema de Coordenadas
O segundo passo do processo de configuração da área de trabalho do ArcMAP,
será personalizar as extensões que irão ser utilizadas (Figura 24):
1. Clique em “Customize” e escolha “Extensions...”;
2. Irá abrir a janela “extensions”, habilite as extensões que serão utilizadas,
geralmente opta-se por habilitar todas as extensões;
3. Clique em “Close”.
41
Figura 24 – Configuração das Extensões do ArcMAP
Para habilitar as ferramentas provindas da extensão que serão utilizadas na
área de trabalho, deve-se (Figura 25):
1. Clicar com o botão direito na porção superior da área de trabalho, próximo a barra
de ferramentas.
2. E selecionar, clicando em cima dos nomes: “editor”, “georeferencing”, “layout”,
“standard”, “tools”.
42
Figura 25 – Habilitar ferramentas na área de trabalho
Depois desse processo é necessário salvar a área de trabalho, na qual, será
elaborado o projeto (Figura 26).
1. Clique em “save”;
2. Escolha o nome e clique em salvar.
Figura 26 – Como salvar o projeto
43
Apresentação da área de trabalho já configurada para uso (Figura 27)
Figura 27 – Área de Trabalho configurada
9.1.1.1 Barra de ferramentas (Tools)
A barra de ferramenta (Tools) é uma das mais importantes na organização do
trabalho realizado no ArcMap, pois permite que o usuário estabeleça várias práticas
imprescindíveis na elaboração e manuseio de mapas, como as ferramentas de Zoom
(Figura 28), Consulta (Figura 29), Seleção (Figura 30) entre outras (Figura 31).
44
Figura 28 – Ferramentas de Zoom
Figura 29 – Ferramentas de Consultas
45
Figura 30 – Ferramentas de Seleção
Figura 31 – Outras ferramentas
10 COMO GEORREFERENCIAR E VETORIZAR ARQUIVO RASTER NO ARCGIS
10.2.2
Nessa parte será mostrado como georreferenciar e vetorizar um arquivo raster,
deve ser lembrado que só pode ser vetorizado um arquivo, depois de georreferenciado
para que ele adquira e conste uma localidade espacial dentro do SIG.
10.1 Georreferenciamento de arquivo raster
Primeiramente é importante definir o que são arquivos raster e vetor para que
ocorra um esclarecimento dos formatos que são utilizados na elaboração dos mapas,
para isso são apresentadas as figuras 32 e 33 de Marino (2014) que descrevem as
características do raster e do vetor.
46
Figura 32 – Características da representação vetorial
47
Figura 33 – Características da representação raster
48
Em segundo momento devem ser explicitadas as funcionalidades da barra de
ferramentas standard (Figura 34) que como a Tools é de extrema importância para o
manuseio do ArcMap, pois as suas funcionalidades básicas possuem extensão de
salvar, imprimir, entre outras, além de extensão de outros aplicativos do ArcGIS, como
ArcToolbox e ArcCatalog.
Figura 34 – Ferramentas do Standard
Os primeiros passos para o georreferenciamento de uma imagem são:
Observação: Abra o ArcMap, feche a caixa de diálogo inicial, defina o sistema de
coordenadas, habilite as extensões, bem como as ferramentas que serão utilizadas
na área de trabalho, com base no que foi explicitado nos tópicos anteriores.
1. Será georreferenciada a Carta Topográfica de Caeté (1977), nesse caso,
iremos optar pelo sistema de projeção UTM, e será definido o datum em Córrego
Alegre, como pode ser observado na figura 35.
É importante observar que em Minas Gerais há muitas cartas do IBGE no
elipsóide de Hayford com datum em Córrego Alegre, como é o caso da carta de Caeté.
Contudo, para outras situações o sistema usual no Brasil é o SAD69 (South American
Datum, datum em Chuá) (MOURA, 2007, p. 3). E atualmente o SIRGAS 2000 (Sistema
de Referência Geocêntrico para as Américas), no qual, a sua orientação é geocêntrica
isso significa que esse sistema adota um referencial que é um ponto calculado
computacionalmente no centro da terra (geóide) (IBGE,2015).
A Carta Topográfica do IBGE de Caeté, pode ser acessada para baixar em
<http://portaldemapas.ibge.gov.br/portal.php#mapa16228>, além de outras cartas de
outros municípios.
49
Figura 35 - Estabelecendo o Sistema de Coordenadas UTM
1. Para inserir a Carta Topográfica (arquivo raster) no ArcMap é necessário seguir as
seguintes instruções (Figura 36):
I – Clique em Add data;
II – Selecione o arquivo;
III – Clique em “OK”.
50
Figura 36 – Inserir arquivo no ArcMap
Pelo fato de a carta topográfica de Caeté não estar georreferenciada aparecerá
o seguinte quadro (Figura 37). E nele haverá uma pergunta na tela que questionará
se o usuário deseja criar pirâmides na imagem, as quais agilizam a visualização em
resoluções diversas.
3. Clique em “Yes”.
51
Figura 37 – Janela “Create pyramids”
4. Após a inserção da imagem, inicia-se o processo de georreferenciamento, será
necessário o conhecimento das coordenadas geográficas de no mínimo quatro pontos
na imagem.
I. Desabilite o “auto adjust”;
II. II. Na barra de georreferenciamento clique na opção “add Control Points”
para iniciar a marcação dos pontos de amarre na imagem. (Figura 38)
52
Figura 38 – “Georeferencing”
Para georreferenciar a carta topográfica é indicado aumentar o zoom até ao
nível do pixel para marcar o ponto exatamente dentro e no meio do pixel que indica a
confluência da linha da latitude com de longitude. A figura 39 mostra a localidade que
deve ser dado o zoom (entre a linha da latitude e da longitude, onde elas se cruzam).
Figura 39 – Localidade da região que será georreferenciada
Ao clicar sobre um ponto, uma cruz verde irá indicar a demarcação e puxando
a seta para outro lugar, o ponto ainda continua assinalado. Clique com o botão direito
53
do mouse e escolha a opção “Input X and Y...”, para determinar as coordenadas desse
ponto ou em “Cancel Point” para cancelar o ponto escolhido (Figura 40).
Figura 40 – Processo para inserir as Coordenadas do ponto
Clicando em “Input X and Y...” uma nova janela abrirá para ser preenchida as
respectivas coordenadas X e Y do ponto escolhido, por isso se deve ter o
conhecimento prévio das coordenadas do ponto. Clique em “OK” e repita o processo
em no mínimo mais três pontos. Quanto mais pontos forem determinados maior será
a precisão e melhor será o resultado do georreferenciamento. (Figura 41)
54
Figura 41 – Inserindo as Coordenadas do Ponto
Para conferir os pontos demarcados e os respectivos erros residuais clique na opção
“View link table” e habilite o “auto adjust”. (Figura 42)
Figura 42 – Ferramenta “Georeferencing” e a localização do “View link table”
Nesta janela “Link Table”, os pontos são listados com as respectivas
coordenadas. É possível editá-las clicando sobre os números e para apagar um ponto,
clique sobre ele e aperte a tecla “delete”. No canto superior se encontra o erro residual
ou o desvio-padrão do georreferenciamento sob o nome de “Total RMS Error”. A
variação máxima aceitável deve estar abaixo de 1/5 do valor da escala do mapa
(Figura 43).
Figura 43 – Como calcular o erro admissível
Fonte: Matias, 2008
55
No exemplo, a escala da folha de Caeté é de 1:50.000, então o desvio máximo
aceitável deve ser inferior a 10. Isto significa trabalhar com o padrão de exatidão
cartográfica A (0,2 mm na escala do mapa) – exemplo: na escala 1:50.000, 1 mm no
mapa significa 50 metros da realidade, de modo que 0,2 mm no mapa significa 10
metros da realidade (MOURA, 2007, p. 6). (Figura 44)
Figura 44 - Janela “Link Table”
Para confirmar toda a operação do georreferenciamento clique em
“Georeferencing” e depois em “Update Georeferencing”, concluindo o processo.
(Figura 45)
56
Figura 45 – Confirmar operação
10. 2 Como vetorizar um arquivo raster georreferenciado
Para iniciar o processo de vetorização no programa ArcGIS, é imprescindível
que a base que será trabalhada já esteja georreferenciada, de modo a não perder o
posicionamento geográfico dos vetores.
Abra e configure o software conforme o sistema de projeções da sua base,
(como mostrado anteriormente). Além disso, é preciso criar “shapefiles” que
correspondam aos layers (camadas) nos quais serão vetorizados os diferentes tipos
de informações geográficas. A criação de “shapefiles” é realizada no aplicativo
“ArcCatalog”, responsável pelo gerenciamento dos dados componentes de um SIG.
Utilizando o próprio “ArcMap”, clique na tecla de atalho do “ArcCatalog”, será aberta
uma janela, na qual o usuário poderá buscar o arquivo que será vetorizado (Figura
46).
57
Figura 46 - ArcCatalog
O novo aplicativo será aberto e dentro dos diretórios do computador localize a
pasta onde se deseja salvar o arquivo do shapefile. Logo após, clique com o botão
direito do mouse, selecione a opção “New” e depois “Shapefile...” (Figura 47).
58
Figura 47 – Criação da “Shapefile...”
A janela “Create New Shapefile” se abrirá e será criado uma shape (camada),
de modo que cada tipo de informação no mapa em produção, também deve ser criada
uma camada correspondente. Na janela preencha o nome da shape, seu modo de
implantação (ponto, linha ou polígono) e, por último, determine o sistema de
coordenadas da camada clicando em “Edit...”. Deve ser lembrado que é importante
ter previamente as informações que serão inseridas como camadas: quantas serão
necessárias, seus respectivos nomes, suas qualidades enquadradas em “ponto, linha
ou polígono” e novamente o sistemas de coordenadas com o qual se está trabalhando
(Figura 48).
59
Figura 48 – Definindo as características da Shapefile
Na outra janela que se abrirá, “Properties of Spatial Reference”, estabeleça o
Sistema de Coordenadas, como demonstrado anteriormente, de acordo com o
Sistema de Coordenas estabelecido no arquivo raster que será vetorizado, no
exemplo a carta selecionada será a folha de Caeté (Córrego Alegre ZONE 23S).
Clique em OK e depois clique Ok novamente para criação da shapefile. (Figura 49)
Realize a mesma operação para cada camada ou informação a ser vetorizada no
ArcMap.
60
Figura 49 – Estabelecendo o Sistema de Coordenadas
Em seguida, na janela “Add Data” localize e selecione o arquivo raster que será
vetorizado, no caso, a folha de Caeté. Na barra de ferramentas do Editor, clique em
“Editor” e em “Start Editing” para que se habilite a utilização das ferramentas de
vetorização (Figura 50).
61
Figura 50 – Habilitando a edição
Uma vez disponibilizadas as ferramentas, clique em “Create features” para abrir
a janela de exibição, sendo possível observar a camada selecionada e a alteração a
ser realizada (Figura 51).
62
Figura 51 – “Create Features”
Clique sobre o nome “rios” que está localizado na janela “Create Features” e
encontre, por exemplo, na folha de Caeté a simbologia representada que será
vetorizada, no caso, o rio. E dê um zoom na imagem para que a vetorização tenha
uma exatidão maior.
E clique na imagem com o botão esquerdo do mouse, criando a linha a partir
do clique que vai constituindo “nós” enquanto segue a vetorização da linha, clicando
em intervalos iguais, para parar a vetorização, dê dois cliques na imagem (Figura 52).
63
Figura 52 – Inicio da Vetorização
No final, ao se concluir toda a operação, salve sua vetorização clicando
novamente em “Editor” >”Save Edits” e depois em “Stop Editing”, terminando a edição.
(Figura 53)
Figura 53 – Salve a edição
64
11 CRIAÇÃO DE MAPA TEMÁTICO
Para a criação do mapa temático no ArcMap, primeiramente deve se ter em
mente qual será o tipo de mapa elaborado, pois existem vários tipos de mapas
temáticos, como os políticos, os de localização, econômicos, demográficos, entre
outros. Cada mapa temático em algum momento recebe uma forma diferente de
elaboração, representação e simbologia.
Nesse tópico será mostrado como é a elaboração do mapa de localização no
ArcMap, iremos utilizar a base de Minas Gerais do IEDE4 de 2014 que pode ser
acessada em <http://www.iga.mg.gov.br/IEDE/>, na qual, iremos destacar o município
de Belo Horizonte. Dessa forma iremos inserir a base de Minas Gerais no ArcMap,
como demonstrado anteriormente, verifique o Sistema de Coordenadas. (Figura 54).
Figura 54 – Base de Minas Gerais IEDE
Para selecionar apenas Belo Horizonte na “Shapefile” de MG, clique na camada
de Minas Gerais com o botão direito e clique em “properties”, depois vá em “Definition
Query” e em seguida “Query Builder”. (Figura 55)
4 Infraestrutura Estadual de Dados Espaciais (IEDE)
65
Figura 55 – “Layer Properties” e “Definition Query”
E deve ser configurado como mostra na figura 56, para que seja selecionado
apenas Minas Gerais na “Shafile de Minas Gerais.
66
Figura 56 – Escolha Belo Horizonte
Como pode ser observado na figura 57, o resultado da seleção:
67
Figura 57 – Depois de selecionado Belo Horizonte
Depois insira, novamente, a base do IEDE 2014 de Minas Gerais. (Figura 58)
Figura 58 – Localização de Belo Horizonte e MG
Para mudar as cores deve-se aplicar as simbologias e cores, clique com o botão
direito do mouse sobre a “shapefile” escolha a opção “properties”. Abrirá uma nova
68
janela de propriedades conforme já descrito anteriormente “layer properties”, escolha
a opção “symbology”.
No canto esquerdo da janela aparecerá uma lista de opção “show” contendo
cinco opções: “feature”, “categories”, “quantities”, “chart”, “mutiple atributes”. Ao clicar
sobre as opções aparecerão outras opções que serão utilizadas para mudanças e
inserção de símbolos aos temas. Ao escolher a opção um exemplo aparece no canto
inferior esquerdo (Figura 59).
Figura 59 – “Layer Properties” ���� “Symbology”
Iremos optar pelo “Features” � “Single symbol”, que é utilizada para aplicar
um único símbolo para todas as feições do tema, quando adicionados os temas na
“Frame” esta opção é habilitada. Clicando sobre o nome aparecerá a opção “single
symbol” que indica justamente que todas as feições aparecerão da mesma cor e com
o mesmo símbolo (Figura 60).
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Figura 60 – “Features” ���� “Single symbol”
Clicando sobre o quadrado colorido que aparece no campo “symbol” abrirá uma
nova caixa que permitirá escolher um novo padrão de cor para as feições “symbol
selector”. Na janela do canto esquerdo aparecem os modelos já do programa. No
canto direito aparecem opções para modificar a simbologia. Selecionando a opção “fill
color”, aparecerá uma relação de cores possíveis para sua escolha (Figura 61).
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Figura 61 – “Color Selector”
No meu caso, optei por colocar Minas Gerais de verde e Belo Horizonte em
Vermelho, como pode ser visualizado na figura 62, além disso na mesma figura é
possível observar que troquei o nome das shapefiles da área de trabalho, o que é
temporário, pois essa mudança ocorre só na área de trabalho e não no arquivo, para
mudar os nomes clique duas vezes em cima do nome.
Figura 62 – Mudança de cores
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Para fazer o “layout” da imagem para transformá-la em um mapa clique “layout
view” como indicado na figura 63, depois de realizar essa etapa, dê zoom na imagem
até que alcance as extremidades da borda, sem que a imagem toque as linhas.
Figura 63 – Clique em “Layout view”
Para configurar a página do Layout, caso haja necessidade, siga os passos da
imagem 64, nesse caso optei para a orientação “Paisagem”.
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Figura 64 – Configurando a orientação do “Layout”
Um campo que deve ser destacado no ArcMap, para elaboração de mapas é o
“Insert”, no qual, apresenta os componentes necessários para a construção dos
mapas. (Figura 65)
Figura 65 – Funcionalidades do “Insert” necessárias para produção do mapa
73
Como pode ser observado na figura 66, existe um componente no “Insert” que
se chama “Data frame”, que é inserido, caso queira criar dois mapas (“Layout”), um
mostrando a localização da área, por exemplo, e outro com os atributos necessários,
ou até mesmo, nesse caso, apenas a localização, com a área de estudo e um outro
mapa a localidade em que ela se insere. A figura 66, mostra como é criado o “Data
frame”.
Depois que é criado o “data frame” é necessário que se insira os dados para
criação do novo mapa, que deve ser editado e disposto de acordo com o gosto estético
de quem irá elaborar o mapa, não devendo esquecer das normas estabelecidas pela
Semiologia Gráfica.
Figura 66 – Criação do “Data frame”
Depois de criar o “data frame” e edita-lo, deve ser criado o “grid”, que insere a
borda do “layout” do mapa a localização de coordenadas geográficas e UTM. Nesse
caso, optei por inserir coordenadas geográficas. (Figura 67, 68)
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Figura 67 – Inserindo o “Grid”
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Figura 68 – Adicionando o “Grid” (Configuração)
76
Para editar o grid, clique em “Properties”, no caso habilitei para que as
coordenadas do “grid” fossem verticais na direita e esquerda da borda, por questões
estéticas. (Figura 69)
Figura 69 – Editando o “Grid”
A figura 70 mostra como irá ficar depois de inserido o grid e editado, repare o
lado esquerdo.
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Figura 70 - “Grid” pronto
Para inserir a legenda é necessário seguir os passos indicados na figura 71.
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Figura 71 – Inserir Legenda
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Para inserir o norte “Rosa dos ventos” deve seguir os passos da figura 72.
Figura 72 – Inserindo o Norte
Para inserir e configurar a escala gráfica é necessário que siga os passos da
figura 73.
Figura 73 – Inserindo a escala gráfica
80
Para inserir título e textos, é necessário seguir os passos da figura 74 e para
edita-los é demonstrado na figura 75. Dessa forma, para que ocorra a edição é
necessário clicar duas vezes sobre o texto/título, ou clicar com o botão direito sobre
(título/texto) e clicar em “properties”.
Figura 74 – Inserir título e texto ao mapa
Figura 75 – Editando Texto/ Título
81
Para exportar o mapa, ou seja, salva-lo, em outros formatos, exemplo JPEG é
necessário seguir os passos da figura 76.
Figura 76 – Exportando o mapa para formato JPEG
Resultado final do mapa em formato JPEG (Figura 77).
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Figura 77 – Mapa pronto
11.1 Inserir dados do Excel para o ArcMap
Os dados que são exportados do Excel para o ArcMap, devem ter em comum
um campo, por exemplo, nome dos municípios e esses devem ser idênticos, em
relação a grafia. Como pode ser observado na figura 78 para que seja inserido os
dados da tabela na “shapefile” é necessário fazer o “Join”, como mostram os passos
na figura 79.
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Figura 78 – Inserindo informações na “shapefile”, a partir de dados do Excel
(xlsx.)
84
Figura 79 – Passos para fazer o “Join”
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A figura 80 mostra a tabela do Excel já inserida na tabela de atributo da
“shapefile”.
Figura 80 – Informações do Excel, inseridas na tabela de atributos da
“shapefile”
Para criar um mapa coroplético com os dados exportados do Excel, é
necessário clicar em “Properties” � “Layer Properties” � “Symbology, depois em
“quantities” e clique em “graduated color” e em seguida selecione o campo que será
calculado em classes, no caso da “shapefile” o campo é denominado por “valores”,
selecione “Natural Breaks” e coloque para ser calculado 7 classes, como indicado na
figura 81. As vezes nesse cálculo, aparecem seis campos a mais com “0”, nesse caso
para retirar os seis “0” siga os passos indicados na mesma figura (81).
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Figura 81 – Selecionando as classes para criação do mapa coroplético
Para edição dos valores siga os passos da figura 82. E por fim termine de
elaborar o mapa como indicado anteriormente (mapa de localização), colocando
legenda, título, norte, escala, fonte, entre outros. Esse resultado se trata da
quantidade de Domicílios particulares permanentes, por classes de rendimento
nominal mensal domiciliar per capita RMBH- 2010, foi retirado do censo do IBGE de
2010 e a base da RMBH também foi retirado do site do IBGE. (Figura 83).
87
Figura 82 – Edição das classes para adicionar a legenda do mapa
Figura 83 – Valores em classes quantitativas distribuídas pelos municípios da
RMBH
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Referências Bibliográficas
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ANEXO
Fonte: Universidade Federal Fluminense, 2015
