Sistemas de Informações Geográficas

O que é um SIG

• Integração de cinco componentes básicos

Funções de um SIG

Captura

Armazenamento

Consulta

Análise

Visualização

Saída

Captura de dados

480585.5, 3769234483194.1, 3768432485285.8, 3768391484327.3, 3768565483874.7, 3769823

Coordenadas

Mapas analógicos Dados digitais

GPS

GIS Data

X,Y X,Y X,Y

X,Y

Realidade(Rodovia)

X,Y

linhas

Colunas

Armazenamento de dados

• Formatos vetor– Representações discretas da realidade

• Formatos raster– Uso de células quadradas

Consulta• Identificação de feições específicas

• Identificação de feições baseada em condições

Municípios da Flórida com mais 300,000 habitantes

Quais parcelas se encontram a 50 m da rodovia?

Tipos de solos

Rede de drenagem

Minérios

Culturas

Análise

• Proximidade

• Superposição

• Rede

MapasGráficos

Visualização

Relatórios

DocumentosImagens

Saída

InternetMapas analógicos

Dados GIS

GEOPROCESSAMENTO• Conjunto de ferramentas usadas para Conjunto de ferramentas usadas para coleta ecoleta e tratamento tratamento de de

informações espaciais,informações espaciais, geração de geração de saídassaídas na forma de mapas, na forma de mapas, relatórios, arquivos digitais, etc;relatórios, arquivos digitais, etc;

• Deve prover recursos para sua estocagem, gerenciamento, Deve prover recursos para sua estocagem, gerenciamento, manipulação e análise.manipulação e análise.

ESTRUTURA DE UM SIG

Interface

Entrada e Integr.Dados

VisualizaçãoPlotagem

Gerência Dados Espaciais

Consulta e Análise Espacial

BANCO DE DADOSBANCO DE DADOSGEOGRÁFICOGEOGRÁFICO

GEOPROCESSAMENTO - SIGs - SPRING

• SPRINGSPRING é um é um SIG SIG que inclui ferramentas de um sistema de que inclui ferramentas de um sistema de Processamento Digital de Imagens (Processamento Digital de Imagens (PDIPDI) de sensores remotos.) de sensores remotos.

O SPRING integra na mesma base:O SPRING integra na mesma base: DADOS CARTOGRÁFICOSDADOS CARTOGRÁFICOS DADOS DE CENSO DADOS DE CENSO CADASTRO URBANO E RURALCADASTRO URBANO E RURAL

– Mapas Numéricos: conceitos quantitativosMapas Numéricos: conceitos quantitativos IMAGENS DE SATÉLITEIMAGENS DE SATÉLITE REDES REDES MODELOS NUMÉRICOS DE TERRENOMODELOS NUMÉRICOS DE TERRENO

Algoritmos p/ Algoritmos p/ manipularmanipular, , analisaranalisar, , consultarconsultar, , recuperarrecuperar, , visualizarvisualizar e e plotarplotar o conteúdo da base de dados geocodificados o conteúdo da base de dados geocodificados

SPRING

• Sistema de Processamento de Informações Georeferenciadas

• INPE/DPI- Divisão de Processamento de Imagens com a participação de:

• EMBRAPA/CNPTIA- Centro Nacional de Pesquisa Tecnológica em Informática para Agricultura.

• IBM-Brasil Centro Latino Americano de Soluções para Ensino Superior e Pesquisa.

• TECGRAF-PUC/RIO- Grupo de Tecnologia em Computação Gráfica da PUC-Rio.

• PETROBRÁS/CENPES - Centro de Pesquisas "Leopoldo Miguez".

Funções

• Ambiente unificado de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto

• processamento de imagens;• análise espacial; • modelagem numérica de terreno;• consulta a bancos de dados espaciais

Importância

• Integração de imagens obtidas por diferentes sensores• Imagens obtidas em tempos diferentes (análise temporal)• Imagens tomadas em posições diferentes (obter informação tridimensional)• Mosaico de Imagens

O QUE É UM MAPA ?

• MapaMapa:: modelos simplificados da realidademodelos simplificados da realidade– Representa, normalmente em escala, uma seleção de Representa, normalmente em escala, uma seleção de

entidades abstratas sobre ou relacionadas com a entidades abstratas sobre ou relacionadas com a superfície da Terra.superfície da Terra.

TIPOS DE MAPAS EM GEOPROCESSAMENTO

• Características dos mapas: Características dos mapas: diversidade de fontes geradorasdiversidade de fontes geradoras e de e de formatos apresentados.formatos apresentados.

DADOS NO SPRING

• O SPRING trata os seguintes tipos de O SPRING trata os seguintes tipos de dados:dados:

– Mapas TemáticosMapas Temáticos: conceitos conceitos

qualitativos qualitativos

– Imagens: de sensores remotosImagens: de sensores remotos

– Mapas Cadastrais e RedesMapas Cadastrais e Redes

MAPAS TEMÁTICOS Tipos de Dados em Geoprocessamento

• Estrutura vetorial topológica construídaEstrutura vetorial topológica construída

é do tipo é do tipo arco-nó-regiãoarco-nó-região

• Pode ser armazenado no formato vetorial ou matricialPode ser armazenado no formato vetorial ou matricial

• A escolha entre a representação matricial ou vetorial para um A escolha entre a representação matricial ou vetorial para um mapa temático depende do objetivo em vista.mapa temático depende do objetivo em vista.

• Inseridos no sistema por digitalização ou Inseridos no sistema por digitalização ou classificação de imagensclassificação de imagens

Ex:Ex: Mapa de Solos, Mapa Geológico, Mapa com classes Mapa de Solos, Mapa Geológico, Mapa com classes de Declividade, Mapa de Uso e Ocupação da Terrade Declividade, Mapa de Uso e Ocupação da Terra

IMAGENS Tipos de Dados em Geoprocessamento

• Dados obtidos por satélites, fotografias aéreas, Dados obtidos por satélites, fotografias aéreas, "scanners" aerotransportados ou radares"scanners" aerotransportados ou radares

• Armazenadas como matrizesArmazenadas como matrizes

• Cada elemento de imagem ("pixel") tem um valor Cada elemento de imagem ("pixel") tem um valor proporcional à proporcional à reflectânciareflectância do alvo imageado do alvo imageado

• CARACTERÍSTICAS IMPORTANTESCARACTERÍSTICAS IMPORTANTES

Data de aquisição

resolução espectral ;resolução espectral ;

resolução espacial ;resolução espacial ;

resolução temporal;resolução temporal;

resolução radiométricaresolução radiométrica. .

MAPAS CADASTRAIS/OBJETOS Tipos de Dados em Geoprocessamento

• Mapas de suporte à representação de objetos Mapas de suporte à representação de objetos geográficosgeográficos

• As entidades (pontos, linhas e polígonos) são As entidades (pontos, linhas e polígonos) são Objetos Objetos GeográficosGeográficos

• ObjetosObjetos possuem atributos descritivos em tabelas possuem atributos descritivos em tabelas

• Podem estar associados a várias representações Podem estar associados a várias representações gráficasgráficas

Ex: Mapas de Lotes, Quadras, Propriedades RuraisEx: Mapas de Lotes, Quadras, Propriedades Rurais

• São armazenados em forma de coordenadas vetoriais, com a São armazenados em forma de coordenadas vetoriais, com a topologia topologia arco-nó-polígonoarco-nó-polígono associada associada

• Não é usual representar estes dados na forma matricialNão é usual representar estes dados na forma matricial

• São mapas utilizados para representar uma grandeza São mapas utilizados para representar uma grandeza que varia continuamente no espaço - altimetria, que varia continuamente no espaço - altimetria, precipitação, propriedades do solo ou subsolo (como precipitação, propriedades do solo ou subsolo (como fertilidade).fertilidade).

• A superfície modelada é representada porA superfície modelada é representada por

– grades regulares ougrades regulares ou

– grades triangularesgrades triangulares

MAPAS NUMÉRICOS Tipos de Dados em Geoprocessamento

Tratamento da altimetria para mapas topográficos ou hipsométricosTratamento da altimetria para mapas topográficos ou hipsométricos

Análises de corte-aterro para projeto de estradas e barragensAnálises de corte-aterro para projeto de estradas e barragens

Mapas de declividade e exposição (geomorfologia e erodibilidade)Mapas de declividade e exposição (geomorfologia e erodibilidade)

Análise de variáveis geofísica e geoquímicas e apresentação Análise de variáveis geofísica e geoquímicas e apresentação tridimensional (em combinação com outras variáveis)tridimensional (em combinação com outras variáveis)

id label capacidade

22 Eng. Dentro 3.000 kVA

id label Transf.

2345 32-17-95 Classe 3

Sub-estações

Postes

MAPAS DE REDES/OBJETOS Tipos de Dados em Geoprocessamento

• Mapa de suporte à representação de objetos geográficosMapa de suporte à representação de objetos geográficos

• As entidades (nós e linhas) são As entidades (nós e linhas) são objetos geográficosobjetos geográficos

• Mapa vetoriais com Mapa vetoriais com topologia arco-nó (grafo)topologia arco-nó (grafo)

– arcos tem um sentido de fluxo e atributosarcos tem um sentido de fluxo e atributos

– nós tem atributos (fontes ou sorvedouros)nós tem atributos (fontes ou sorvedouros)

• Forte ligação com BDForte ligação com BD

• Integração de dadosIntegração de dados

• Segmentação dinâmicaSegmentação dinâmica

• Linguagem de visualizaçãoLinguagem de visualização

• Capacidade de adaptaçãoCapacidade de adaptação

* Uso em serviços de utilidade pública, como água, luz e telefone, redes Uso em serviços de utilidade pública, como água, luz e telefone, redes de drenagem (bacias hidrográficas) e rodoviasde drenagem (bacias hidrográficas) e rodovias

MÓDULOS DO SPRING

• Impima - leitura e conversão de imagens

• Spring - entrada, análise e manipulação dos dados

• Scarta - elaboração de cartas

• SpringWeb - visualização e consulta na Web

Módulos Auxiliares:

• Iplot - enviar carta para impressora ou arquivo

• Testmesa - testa comunicação da mesa com o computador

IMPIMAMódulos do SPRING

• EntradaBSQBILTIFFGeoTIFFRAWSITIMGRIB

• SaídaGRIB

SPRINGMódulos do SPRING

• EntradaTIFFRAWSITIMGRIBGeoTIFF

DXFASCIIArcINFOShapeFileMID/MIFmesa digit.

• SaídaTIFF

RAW

JPEG

DXF

ASCII

ArcINFO

ShapeFile

SCARTAMódulos do SPRING

• Entrada

PI’s de um banco e projeto do Spring

• Saída

Arq. Carta

Arq. Molde

Arq. IPL

IPLOTMódulos do SPRING

• Entrada

Arq. IPL

• SaídaImpressora

Plotter

PostScrip

GIF

TIF

JPG

MODELO DE DADOS DO SPRING

• Como serão modelados os diversos dados ?

• Quais tipos de categorias serão criadas ?

• Qual a área a ser trabalhada ?

• Quais os mapas (PI’s) da área de trabalho ?

• Quais as representações dos mapas ?

BANCO DE DADOSModelo de dados do SPRING

• Depósito de informações do SPRING• Pode-se definir vários BD (apenas um ativo)• Não está relacionado a uma área geográfica• Pode conter mais de um Projeto

• C:\springdb\Banco

– um sub-diretório (pasta) no sistema de arquivos.

Nota: O sistema ativa automaticamente o último

banco manipulado

• Define a região de interesse:– Área geográfica definida pelos pontos 1 e 2– Projeção cartográfica e– Contém dados com escalas específicas

• Contém um conjunto de Planos de Informações (PI’s)

sobre a região geográfica- Mapa de solo;- Imagens Landsat;- Mapa altimétrico, etc.

PROJETOModelo de dados

do SPRING

• C:\springdb\Banco\Projeto

– um sub-diretório (pasta) do diretório do banco

.

PLANO DE INFORMAÇÃOModelo de dados do SPRING

• Representa o espaço geográfico com características básicas comuns definidas pela categoria do dado

• Condição: existência de um Projeto e da Categoria do Dado• Cada PI está associado apenas a uma categoria• Uma categoria define o tipo de dado de vários PI’s

Ex: - Mapas de Uso de 1970 e 1980 (Temático)- Bandas 3, 4 e 5 do Landsat (Imagem)- Mapa altimétrico (Numérico)- Mapa de fazendas (Cadastral)

MODELO DE DADOSModelo de dados do SPRING

• Agrupa grandezas geográficas semelhantes em categorias pertencentes

a um dentre os tipos de dados.

Exemplos:

– Uso_Terra (Temático):

• Classes: Mata, Capoeira, Urbana, etc.

– Imagem_TM (Imagem), Foto_8000 (Imagem)

– Altimetria (Numérico), IDH (Numérico)

– Fazenda (Objeto)

• Atributos: Dono, Insc, Renda, etc

– Cadastro_Rural (Cadastral)

• Uma categoria é comum aos vários Projetos criados no Banco de Dados.

RESUMO DO MODELO DE DADOS SPRING

SPRING – Ferramentas de Visualização

• 5 telas de visualização

• Sobreposição de Mapas

• Navegação em coordenadas planas ou geográficas

• Zoom

• Tela acoplada