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Processamento Digital é um endereço da Web criado pelo geógrafo Jorge Santos com objetivo de com-partilhar dicas sobre Geoprocessamento e Software Livre. A idéia surgiu no ano de 2009.
O conteúdo do site é bem diversificado e os artigos procuram traduzir o conhecimento através de uma linguagem simples e objetiva, proporcionando aos visitantes um ganho significativo no aprendizado de Geoprocessamento e Processamento de imagens.
Nosso logotipo é um satélite, pois amamos o conhecimento proveniente do Sensoriamento Remoto.
•Paraauxiliarnacomprensãodasconstantestransformaçõesqueocorremnanaturezaenasociedadeatravésdaexecuçãodecomplexosprocessosespaciais.
•ParadominartécnicascomputacionaiseproduzirdadosespaciaisatravésdosSistemasdeInformaçãoGeográfica(SIGs).
•Paradarumarápidarespostaàscrescentesdemandasdasociedadeefornecerresultadosquepodemapoiaratomadadedecisão.
•PorquesomosumdosprincipaisutilizadoresedivulgadoresdesoftwareproprietárioedecódigoabertonoBrasil.
•Peloreconhecimentoaonossotrabalhodesdeoano2009.
•PorquesomosespecialistasemSIGeProcessamentodeImagens.
•Porquenossocontatoparasoluçãodequestõesedúvidasrelacionadasaousodaferramentaseextendealémdoperíododetreinamento,consultoriaoumesmoumaatividadeefetiva.
Por que Geoprocessamento?
Por que o Site Processamento Digital?
Um pouco sobre a
NOSSA VISÃO
•PorsetratardeumaplicativoSIGdecódigoabertoedefácilutilização.
•PelasuasólidaintegraçãocomoutrasferramentasSIGdecódigoaberto(SAGAGIS,OrfeoMonteverdi,GRASSGIS,SistemaR,entreoutros).
•PelosuportefornecidopelacrescentecomunidadedeutilizadoresdoSistemaQGISnasRedesSociais,FórunsInternacionais,Sites,BlogseListasdeE-mail.
Por que utilizar o Sistema QGIS?
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t
Considero-meumprofissionalsérioecomvisãosocial.Tenhoplenaconvicçãodequeoconhecimentofazadiferençanavidadeumapessoa,porisso,procurocontribuirparaummundomelhoratravésdomeusiteProcessamentoDigital,umespaçodaWebqueutilizoparadistribuirdicasparaGeoprocessamentoeSoftwareLivre.Dentrodasminhaspossibilidades,costumotirardúvidasdeamigosevisitantesdositenosfinaisdesemana.
Perfil Social
jorgepsantos@outlook.com
Jorge Santos
(21) 9 9821-5240
/ProcessamentoDigital
http://lattes.cnpq.br/1910845468254276
jorgepsantos2002
AlémdoconhecimentoemGeotecnologias,fuimilitarporseisanosetambémfuiinstrutornoExército.Jágerencieiequipes,atueinaconstruçãodesitescomoWebDesigner,trabalheiemavaliaçãodesoftwareparaGeoprocessamento,soudiagramadorefuiexpositoremFeiraseEventos.
Outras Competências
Experiências
• Representaçãodiscretadasfeiçõesouformaspresentesnoespaçogeográfico
• Análisesespaciaiscomgeometriasdeponto,linhaoupolígono
• VetoresrepresentadosporarquivosShapefile,DXFeKML,entreoutros.
• Representaçãocontínuadefenômenosdoespaçogeográfico
• Estruturaformadaporlinhasecolunas
• Imagensdesatélite,aerolevantamento,droneouradar
• Níveldedetalhesdiretamenterelacio-nadocomotamanhodopixel.
• Registrodeinformaçõesassociadasageometriadeponto,linhaoupolígono
• Armazenaocálculodecomprimento,perímetroouáreageográficadasfeições
• Basededadosdosarquivosvetoraisutilizadaparaocadastrodeinformaçõesalfanuméricas.
Dados Vetoriais Dados Matriciais Dados Cadastrais
Assuntos de Interesse do site Processamento Digital
Proprietário do site Processamento Digital, Jorge Santos é Geógrafo e atua na iniciativa privada como Técnico emGeoprocessamentoháoitoanos.Duranteestetempo,desenvolveucompetênciasemambientedeproduçãodedadose prestou diversas consultorias em Geoprocessamento pelo Brasil. Atualmente, tem desenvolvido capacitação emaplicativosSIGatravésdetreinamentosviaWeb.
Um pouco sobre oMEU PERFIL
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Conteúdo
SUMÁRIO
1.1. Resumo deste Tutorial 5
1.2. Sobre a Localização dos Pontos de Interesse 5
1.2.1.PontoslocalizadosnoEstadodoRiodeJaneiro 5 1.2.2.SistemadeCoordenadasdosPontos 5
1.3. Importação das Coordenadas XY para a Tabela de Atributos 6
1.4. Cálculo da Distância Cartesiana 7
1.4.1.RepresentaçãodosPontosnoPlanoCartesiano 7 1.4.2.AplicaçãodoTeoremadePitágoras 7
1.5. Estratégia para Formatação das Colunas 8
1.5.1.RepetiçãodasCoordenadasdoPontodeOrigem 8
1.6. Calculadora de Campo do QGIS 9
1.6.1.CriaçãodeumNovoCampoNumérico 9 1.6.2.EstruturadeumCampoNumérico 9
1.7. Calculadora de Campo: Criação de Campo e Autopreenchimento 10
1.7.1.CriaçãodoNovoCampoX1 10 1.7.2.CriaçãodoNovoCampoY1 11 1.7.3.SalvandoasEdiçõesnaTabeladeAtributos 11 1.7.4.ClonagemparageraroCampoX2 12 1.7.5.ClonagemparageraroCampoY2 13
1.8. Calculadora de Campo: Cálculo da Distância Cartesiana 13
1.9. Distância Cartesiana em Quilômetros 14
1.10. Ferramenta do QGIS para Medição de Distância 14
1.11. Referências 14
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1.1. Resumo deste Tutorial EsteexercíciotemcomoobjetivodemonstraralgunsrecursosdeumSistemadeInformaçãoGeográfica(SIG)paratrabalhosdemediçãodedistânciaouárea.Umaquestãobemcomuméocálculodedistânciaentrepontos.Paracálculosdessetipo,seconsiderarmosaposiçãoespacialdeumpontoAdeorigem,parachegaratéumpontoBdedestino,oprogramaprecisacalcularautomaticamenteadistânciaABegravaressainformaçãonabasededadosdoarquivovetorial.OsistemaQGISpossuiferramentasqueretornaminformaçõesestatísticasparadadosvetoriaisepodemosutilizarestesrecursospararealizaçãodocálculodocomprimentodotraçado,porém,paraampliaronossoconhecimentoacercadaferramenta,vamosexecutartodososcálculosnaCalculadoradeCampodoPrograma.
1.2. Sobre a Localização dos Pontos de Interesse
1.2.1. Pontos localizados no Estado do Rio de Janeiro
ConsidereocálculodedistânciaentrepontosquerepresentamtrajetosfictíciosdeatividadepesqueiranoestadodoRiodeJaneiro.CadaposiçãopossuiumalocalizaçãoXYrepresentandoorigemedestinoparapesca.Ospontosrepresentamdiferenteslocaisdepescadediferentesespécies,porémomesmopontodepartida.
Figura 1.PontosdepescanoEstadodoRiodeJaneiro.Localizaçãofictícia.
1.2.2. Sistema de Coordenadas dos Pontos
TodosospontosestãoespacialmenteposicionadosesuascoordenadaspertencemaoSistema de Coordenadas Projetadas,Projeção UTM,Datum Horizontal SIRGAS 2000,Fuso 24 S (EPSG:31984).ValelembrarquecálculosdemediçãodedistânciaouáreadevemutilizaroSistemaPlanoouProjetado.AodetectarapresençadoSistemadeCoordenadasGeográficasnosdadosdeentrada,procurerealizarareprojeçãoparaoSistemaPlano.
ATabeladeAtributosdoshapefilequecontémospontoséformadaporumcamposequencialeoutroqueexibeaidentificaçãodecadaponto:
ID NOME
0 Porto
1 Espécie1
2 Espécie2
3 Espécie3
4 Espécie4
5 Espécie5
Capítulo 1
Leitura dos Dados
6
OcálculodedistânciadospontosserárealizadopelaCalculadoradeCampo,portanto,aprimeiraatividadeconsisteemimportarosparesdecoordenadasXYparaatabeladeatributos.Apósessaetapa,podemosprosseguirparaaspróximastarefas.
1.3. Importação das Coordenadas XY para a Tabela de Atributos Oprocessoparaimportaçãodeumpardecoordenadasparaatabeladeatributoséumaatividadeexclusivaparageometriadepontose/oucentróidesdepo-lígonos(quetambémsãopontos).GeometriasdelinhasepolígonosnãopodemreceberumpardecoordenadasXYnosseusatributos.NajanelaprincipaldoQGIS,cliquenomenuVetor - Geometrias - Exportar/Adicionar Colunas na Geometria.
Figura 2.QGIS2.8:GeoprocessoqueimportaalocalizaçãoXYdeumpontogeorreferenciadoparaatabeladeatributos.
NajanelaExportar/Adicionar Colunas de Geometria,selecioneosparâmetrosabaixo:
• NoitemEntrar com Camada Vetorial,selecioneoarquivoshapefiledospontos.• MarqueoitemSalvar para um Novo Arquivo Shapeeselecioneumlocalparaonovoshapefilequeserácriado.Digitetambémumnomeparaoarquivo.• VerifiqueseoitemAdicionar Dados à TelaestámarcadoecliquenobotãoOKparaexecutaroprocesso.
Figura 3.JanelaExportar/AdicionarColunasdeGeometria:GeraumnovoshapefilecontendoduascolunasXYnatabeladeatributos.
Apartirdeagora,temosumarquivochamadoPontos_CoordenadasXY.shpcomatabelaatualizada.
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Figura 4.Tabeladeatributos:ParesdecoordenadasXYadicionadosautomaticamente.
OcálculodedistânciadospontosserárealizadopelaCalculadoradeCampo,portanto,aprimeiraatividadeconsisteemimportarosparesdecoordenadasXYparaatabeladeatributos.Apósessaetapa,podemosprosseguirparaaspróximastarefas.
1.4. Cálculo da Distância Cartesiana
1.4.1. Representação dos Pontos no Plano Cartesiano
NaGeometriaAnalítica,ofundamentomatemáticoparacálculodedistânciaentrepontoscomeçapelarepresentaçãodospontosnoplanocartesiano:
Figura 5.Representaçãodospontosnoplanocartesiano.
1.4.2. Aplicação do Teorema de Pitágoras
Noplanocartesiano,adistânciaABrepresentaahipotenusadotriânguloretânguloAOBquepodesercalculadoatravésdoTeorema de Pitágoras,cujafórmulaéesta:
Figura 6.Fórmulaparacálculodadistânciacartesiana.
8
Figura 7.OtriânguloretânguloAOB.
1.5. Estratégia para Formatação das Colunas
1.5.1. Repetição das Coordenadas do Ponto de Origem
Dentrodoproblemaproposto,oPortoéaposiçãoinicialparatodososdeslocamentos.Logo,estamosconsiderandoodeslocamentodopontoatéoslocaisdepescadefinidoscomoEspécies.ParaaplicarafórmuladoTeoremadePitágorasedeterminaradistânciaentreospontos,temosqueexecutardoispassos:
• Passo 1:criarnovascolunaserepetirascoordenadasdoporto.DeterminaronomedascolunascomoX1Y1.• Passo 2:criarnovascolunaserepetirascoordenadasdascolunasXCOORDeYCOORD.DeterminaronomedascolunascomoX2Y2.
ID NOME XCOORD YCOORD X1 Y1
0 Porto 205568.835157 7482418.742331 205568.835157 7482418.742331
1 Espécie1 215805.685191 7500517.4253 205568.835157 7482418.742331
2 Espécie2 243067.251273 7492394.853695 205568.835157 7482418.742331
3 Espécie3 246699.262581 7467809.374031 205568.835157 7482418.742331
4 Espécie4 224823.061296 7451545.833128 205568.835157 7482418.742331
5 Espécie5 275372.369270 7496771.517875 205568.835157 7482418.742331
ID NOME XCOORD YCOORD X1 Y1 X2 Y2
0 Porto 205568.835157 7482418.742331 205568.835157 7482418.742331 205568.835157 7482418.742331
1 Espécie1 215805.685191 7500517.425300 205568.835157 7482418.742331 215805.685191 7500517.425300
2 Espécie2 243067.251273 7492394.853695 205568.835157 7482418.742331 243067.251273 7492394.853695
3 Espécie3 246699.262581 7467809.374031 205568.835157 7482418.742331 246699.262581 7467809.374031
4 Espécie4 224823.061296 7451545.833128 205568.835157 7482418.742331 224823.061296 7451545.833128
5 Espécie5 275372.369270 7496771.517875 205568.835157 7482418.742331 275372.369270 7496771.517875
EstaéaestratégiaparacalcularadistânciaentrepontosnoQGIS2.8comajudadaCalculadoradeCampo.AfórmulaadaptadaparaoSIGéesta:
sqrt( (X1 - X2)^2 + (Y1 - Y2)^2 ) VamosconstruirascolunasnoQGISeaplicarafórmulaacimanacolunaDISTANCIAquetambémprecisasercriada.
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1.6. Calculadora de Campo do QGIS
1.6.1. Criação de um Novo Campo Numérico
AscolunassãoconhecidascomoCamposnabasededados.Acriaçãodeumanovacolunadevesercompreendidacomocriaçãodeumnovocampo.HáregrasparacriaçãodenovoscamposnoQGIS.Aregraprincipalconsisteemconheceraestruturadoscamposqueserãocriadosouclonados.Naspropriedades do arquivo shapefile,categoriaCampos,podemosconheceraestruturadoscamposexistentesnabasededadosdoarquivoshapefile.
Figura 8.Localparaverificaraestruturadedadosdoarquivoshapefile.
Deacordocomaspropriedadesdoarquivo,oscamposXCOORDeYCOORDsãodoTipoDoublecomComprimento21ePrecisão6.
1.6.2. Estrutura de um Campo Numérico
Umacoordenadaéumasequêncianuméricaquepossuiumaparteinteiraeumapartefracionária.Portanto,oFormato de Dados Reais(eminglês:Double)éomaisapropriadoparaarmazenamentoderesultadosdecálculodeáreaoucomprimento.Tambéméindicadoparaalocarcoordenadas.EmrelaçãoàestruturadocampodoTipoDouble,devemosconsideraroComprimento(oulargura)doCampoePrecisão.
NoQGIS,oComprimento do Campocorrespondeaototaldealgarismosquepodemserarmazenadosnaquelecampo.Porexemplo,onúmero123456possuiseiscaracteres,portanto,paracriarmosumnovocampo,estasequêncianuméricadeveconsideraroComprimentodoCampovalor6.APrecisãoequivaleaonúmerodecasasdecimaisquepodemserarmazenadasnocampo.
Paraonúmero45678.901,podemosafirmarqueestasequênciapossuioitodígitosetrêscasasdecimais.Logo,oComprimentodoCampoé8e,aPrecisão,3.
Figura 9.Sequêncianuméricacomoitoalgarismosetrêscasasdecimais.ArmazenamentonocampodoTipoDouble.
OsnovoscamposcriadosdevempossuiramesmaestruturadoscamposXCOORDeYCOORD,asaber, Tipo Double,Comprimento 21ePrecisão 6.Umcampocomlarguraoucomprimento15seriasuficiente,masvamoscriarosquatronovoscamposcomComprimento20ePrecisãovalor 6.
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1.7. Calculadora de Campo: Criação de Campo e Autopreenchimento
1.7.1. Criação do Novo Campo X1
AcesseaTabela de AtributosdospontosecliquenaferramentaAlternar Edição.VamoscriaroscamposX1e X1 erepetirosvaloresquecorrespondemàposiçãoinicial.ApósentraremediçãocliquenoíconeparaabriraCalculadora de Campo:
Figura 10.Asmodificaçõesparacriaçãoepreenchimentodeumcampodevemserexecutadasduranteaediçãodefeições.
NaCalculadora de Campo,digiteosparâmetrosabaixo:
• NoitemNome do Novo Campo,digiteX1.Esteéotítulodanovacolunaqueserácriadaenãopodeconterespaçosouacentuação.• NoitemTipo do Novo Campo,selecioneNúmero Decimal (Real).Esteéotipodecampoapropriadoparacálculosnuméricosearmazenamentodecoordenadas.• OitemLargura de Campo de SaídacorrespondeaoComprimento do Campo.Digiteovalor20.• NoitemPrecisão,digiteovalor6paraadmitirseiscasasdecimais.• NoitemExpressão,coleoudigiteovalor205568.835157quecorrespondeàcoordenadaXdoPorto(campoXCOORD)geradaautomaticamentepeloprocessoanterior.• VerifiquesetodasasopçõesestãodeacordocomaimagemabaixoecliquenobotãoOKparaexecutaroprocesso.
Figura 11.CriaçãodeumnovocampodoTipoReal(Double).CoordenadaXdopontoinicial.
Onovocamposerácriado.OsvaloresdascoordenadasdoeixoXquecorrespondemàposiçãoinicialserãopreenchidosautomaticamenteemtodasaslinhas:
Figura 12.TabeladeAtributos.ValoresdacoordenadaXdopontoinicialqueforampreenchidosautomaticamentepelaCalculadoradeCampo.
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1.7.2. Criação do Novo Campo Y1
CliquenaCalculadora de CampoesigaospassosabaixoparacriaronovocampoY1:
• NoitemNome do Novo Campo,digiteY1.Esteéotítulodanovacolunaqueserácriadaenãopodeconterespaçosouacentuação.• NoitemTipo do Novo Campo,selecioneNúmero Decimal (Real).Esteéotipodecampoapropriadoparacálculosnuméricosearmazenamentodecoordenadas.• OitemLargura de Campo de SaídacorrespondeaoComprimento do Campo.Digiteovalor20.• NoitemPrecisão,digiteovalor6paraadmitirseiscasasdecimais.• NoitemExpressão,coleoudigiteovalor7482418.742331quecorrespondeàcoordenadaYdoPorto(campoYCOORD)geradaautomaticamentepeloprocessoanterior.• VerifiquesetodasasopçõesestãodeacordocomaimagemabaixoecliquenobotãoOKparaexecutaroprocesso.
Figura 12.CriaçãodeumnovocampodoTipoReal(Double).CoordenadaXdopontoinicial.
1.7.3. Salvando as Edições na Tabela de Atributos
OnovocampoY1serácriado.ComosvaloresdascoordenadasdoeixoYreferentesàposiçãoinicialdoponto,podemossalvar a ediçãoquefizemosatéaqui.Nopassoseguinte,vamosexecutarumaclonagemdosvaloresdoscamposXCOORDeYCOORDparageraroscamposX2eY2necessáriosparaocálculocartesiano.
Figura 13.TabeladeAtributos.Recursoparasalvaralterações.DestaqueparaosvaloresdascoordenadasXYdopontoinicialpreenchidospelaCalculadoradeCampo.
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1.7.4. Clonagem para gerar o Campo X2
NossoobjetivoagoraégerarumacópiadoscamposXCOORDeYCOORD.CliquenoíconedaCalculadora de Campoedigiteososparâmetrosabaixo:
• NoitemNome do Novo Campo,digiteX2.Esteéotítulodacolunaqueserácriadaenãopodeconterespaçosouacentuação.• NoitemTipo do Novo Campo,selecioneNúmero Decimal (Real).Esteéotipodecampoapropriadoparacálculosnuméricosearmazenamentodecoordenadas.• OitemLargura de Campo de SaídacorrespondeaoComprimento do Campo.Digiteovalor20.• NoitemPrecisão,digiteovalor6paraadmitirseiscasasdecimais.• NaLista de Funções,acesseacategoriaCampos e ValoresecliqueduasvezessobreoitemXCOORDparaquepossasertransferidoparaocampoExpressão.• VerifiquesetodasasopçõesestãodeacordocomaimagemabaixoecliquenobotãoOKparaexecutaroprocesso.
Figura 14.CalculadoradeCampo.Procedimentosparaclonagemdeumcampoexistente.
OcampoX2serácriadocomosmesmovaloresdocampoXCOORD.Doismotivosjustificamessacópia.Oprimeiroéavelocidade,poisépráticosolucionartudonaCalculadoradeCampo.Obviamente,poderíamosutilizarocomplementoTable ManagerparaordenarerenomearascolunasXCOORD eYCOORDparaX2eY2,masissolevariamaistempo.OsegundomotivoéaclarezanainterpretaçãodafórmulaqueconsideraX1comopontodeorigemeX2comopontodedestino.PoderíamosmanterocabeçalhocomoXCOORDeYCOORDcomodestinoXYnafórmula,porém,nãoseriaumaleituraagradávelepoderiadesencadearumapequenaconfusãonavisãodosusuáriosiniciantesemGeoprocessamento.Portanto,émaispráticoemaisrápidoclonarosdadosoriginaise,comefeito,modificaroheaderdocampo.
Figura 15.TabeladeAtributos.ValoresdocampoXCOORDrepetidosnonovocampoX2.Finalidade:viabilizarocálculodadistânciacartesiana.
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1.7.5. Clonagem para gerar o Campo Y2
RepitaosmesmosprocedimentosnaCalculadora de CampoparagerarocampoY2combasenocampoYCOORD.Esteéoresultado:
Figura 16.TabeladeAtributos.ValoresdocampoYCOORDrepetidosnonovocampoY2.Finalidade:viabilizarocálculodadistânciacartesiana.
Salve as alteraçõesrealizadasatéomomentoeacessenovamenteaCalculadoradeCampoparaexecuçãodoúltimopasso.
1.8. Calculadora de Campo: Cálculo da Distância Cartesiana Osdadosestãoprontosejáverificamosoprincípiomatemáticoquenorteiaesteartigo.Digiteosparâmetrosabaixonacalculadora:
• NoitemNome do Novo Campo,digiteDISTANCIA.• NoitemTipo do Novo Campo,selecioneNúmero Decimal (Real).• Digiteosvalores20e6paraaLargura de Campo de SaídaeaPrecisão.• NocampoExpressão,coleafórmulaabaixo:
sqrt( (X1 - X2)^2 + (Y1 - Y2)^2 )
Figura 17.CalculadoradeCampo.FórmulaparacálculodaDistânciaCartesiana.
OsvaloresserãoarmazenadosnocampoDISTANCIA.Estaéatécnicaindicadaparacalcularadistânciadeumúnicopontodeorigemparamúltiplosdestinos.
Figura 18.ADistânciaCartesiana.Valoresexpressosemmetros.
14
1.9. Distância Cartesiana em Quilômetros Ocálculodadistânciacartesianacomresultadosemquilômetrosdeveobservarosmesmosprincípiosdeorigemedestino.Nomomentodaaplicaçãodafórmula,façaadivisãodoresultadopor1000earespostaserágravadaemquilômetros:
sqrt( (X1 - X2)^2 + (Y1 - Y2)^2 ) /1000
Figura 19.CalculadoradeCampo.CálculodaDistânciaCartesianacomresultadosemquilômetros.
1.10. Ferramenta do QGIS para Medição de Distância UtilizeaferramentapadrãodoQGISparamedirdistânciaecompareosresultadosgeradospelaCalculadoradeCampo.Paraumarápidaanálisededesempenho,acomparaçãoéválidaeoscálculoscomessamediçãosuperficialcorrespondemaovalorprecisoregistradonaTabeladeAtributos.
Figura 20.QGIS2.8.Ferramentaparamediçãodedistânciaouárea.Osresultadosseaproximamdosvaloresobtidospeladistânciacartesiana.
1.11. Referências Fórum Quantum GIS User - Distance Between Points in a Table: http://osgeo-org.1560.x6.nabble.com/distance-between-points-in-a-table-td4975863.html
Portal Brasil Escola - Distância entre dois Pontos: http://www.brasilescola.com/matematica/distancia-entre-dois-pontos.htm
Blog Matemática Curiosa - Distância entre dois pontos do plano cartesiano: http://matematicarev.blogspot.com.br/2009/12/distancia-entre-dois-pontos-do-plano.html
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