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IF 227 - MODELAGEM DIGITAL EM SILVICUTURA UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE FLORESTAS DEPARTAMENTO DE SILVICULTURA R R o o t t e e i i r r o o d d e e A A u u l l a a P P r r á á t t i i c c a a A A r r c c G G I I S S 1 1 0 0 Bruno Araujo Furtado de Mendonça Seropédica 2014

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Apostila da disciplina de Sensoriamento Remoto da Eng. Florestal da UFRRJ,

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  • IF 227 - MODELAGEM DIGITAL EM SILVICUTURA UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO

    INSTITUTO DE FLORESTAS DEPARTAMENTO DE SILVICULTURA

    RRootteeiirroo ddee

    AAuullaa PPrrttiiccaa

    AArrccGGIISS 1100

    Bruno Araujo Furtado de Mendona

    Seropdica 2014

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Sumrio

    Caractersticas Gerais do ArcGIS ............................................................................... 1 Prtica 1 - Familiarizao com o ArcGis ..................................................................... 5

    PRTICA 2 - Produzindo um mapa .......................................................................... 13

    2.1 Introduo ........................................................................................................ 13 Bibliografia .................................................................................................................. 18 2.2 Objetivo ................................................................................................................ 18 2.3 Problema .............................................................................................................. 18 2.4 Base de dados ....................................................................................................... 18 2.5 Comandos Utilizados ............................................................................................ 19 2.6 Exerccio ................................................................................................................ 19

    Prtica 3 - Trabalhando com tabelas de atributos.................................................... 43

    3.1 Introduo ........................................................................................................ 43 Bibliografia .................................................................................................................. 44 3.2 Objetivo ................................................................................................................ 44 3.3 Problema .............................................................................................................. 44 3.4 Base de dados ....................................................................................................... 45 3.5 Comandos utilizados ............................................................................................. 45 3.6 Exerccio ................................................................................................................ 45

    Prtica 4 . Trabalhando com o GPS de navegao .................................................... 55

    4.1 Introduo ............................................................................................................ 55 Bibliografia .................................................................................................................. 59 4.2 Objetivo ................................................................................................................ 60 4.3 Problema .............................................................................................................. 60 4.4 Base de dados ....................................................................................................... 60 4.5 Comandos utilizados ............................................................................................. 60 4.6 Exerccio ................................................................................................................ 61

    Prtica 5 Georreferenciamento de imagens .......................................................... 77

    5.1 Introduo ............................................................................................................ 77 Bibliografia .................................................................................................................. 82 5.2 Objetivo ................................................................................................................ 83 5.3 Problema .............................................................................................................. 83 5.2 Base de dados ....................................................................................................... 83 5.5 Comandos utilizados ............................................................................................. 83 5.6 Exerccio ................................................................................................................ 84

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Prtica 6 Digitalizao em tela ............................................................................. 92 6.1 Introduo ............................................................................................................ 93 Bibliografia .................................................................................................................. 97 6.2 Objetivo ................................................................................................................ 98 6.3 Problema .............................................................................................................. 98 6.4 Base de dados ....................................................................................................... 98 6.5 Comandos utilizados ............................................................................................. 98 6.6 Exerccio ................................................................................................................ 99

    PRATICA 7 - Modelo Digital de Elevao ................................................................ 109

    7.1 Introduo .......................................................................................................... 109 Bibliografia ................................................................................................................ 110 7.2 Objetivo .............................................................................................................. 110 7.3 Problema ............................................................................................................ 110 7.4 Base de dados ..................................................................................................... 110 7.5 Comandos utilizados ........................................................................................... 111 7.6 Exerccio .............................................................................................................. 111

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Caractersticas Gerais do ArcGIS

    O software ArcGIS foi desenvolvido pela empresa americana ESRI no fim

    da dcada de 1990 e constitui uma plataforma primria de ltima gerao para

    realizar as anlises em ambiente de SIG.

    Com o surgimento dos computadores pessoais de baixo custo e com

    capacidade de processamento de dados grficos foi desenvolvida uma nova gerao

    de softwares para Sistemas de Informao Geogrfica (SIG).

    Esses softwares, conhecidos como Desktop Mapping (DM), tinham como

    objetivo espalhar nas organizaes o uso de dados geogrficos que antes estavam

    restritos a laboratrios bem equipados e caros. Com os DMs os usurios passaram a

    acessar os bancos de dados geogrficos de seus prprios equipamentos pessoais,

    podendo gerar consultas, mapas e relatrios que antes precisavam ser

    "encomendados" em um centro de processamento de dados. Assim, os grandes

    avanos tecnolgicos originaram softwares altamente eficazes para o processamento

    das informaes geogrficas.

    Os DMs deram origem tambm aos sistemas voltados para Internet, que

    possibilitam o acesso remoto a uma base de dados armazenada em um servidor WEB.

    Hoje, o ArcGISDesktop tem a capacidade de interagir com aplicativos como o Google

    Earth, por exemplo, exportando arquivos vetoriais.

    As principais caractersticas e funes do ArcGIS so:

    Utilizao de vrias projees cartogrficas definidas no momento da

    apresentao dos dados em tela, sem a necessidade de transformaes fsicas

    nos dados originais;

    Interface customizvel que pode ser adaptada s necessidades dos usurios;

    Edio de dados tabulares, possibilitando a incluso de novos itens nas tabelas

    alfa-numricas, a excluso de itens existentes e a alterao dos valores

    armazenados;

    Estabelecimento de relaes entre tabelas do tipo 1 x n;

    Conexo com bancos de dados de mercado atravs de ODBC (Open Data Base

    Connectivity um padro que permite a conectividade entre banco de dados

    de diferentes fabricantes);

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Leitura direta de arquivos shapefiles (ArcView), coverages (Arc/INFO), CAD

    (Computer-Aided Drafting), imagens (TIFF, JPEG, BMP, etc.), grids (raster), TINs

    (Triangulated Irregular Networks) e tabelas (atributos);

    Acessar informaes de um servidor WEB.

    Digitalizao de dados vetoriais na tela ou atravs de mesa digitalizadora;

    Gerao de anlises espaciais com dados vetoriais e matriciais

    Processamento e anlise de imagens de satlite;

    Processamento e anlise de redes geogrficas;

    Processamento e anlise de dados 3D;

    Gerao de mapas de alta qualidade;

    Este software integra cinco componentes principais, a saber: ArcMap,

    ArcCatalog, ArcToolbox, ArcGlobe e ArcScene.

    ArcMap: utilizado para criar e interagir com os mapas. As informaes

    geogrficas so visualizadas, editadas, analisadas e consultadas de forma

    interativa. So disponibilizadas duas formas de visualizao dos dados: a

    visualizao geogrfica (Data View) e a visualizao de layout (Layout View).

    ArcCatalog: semelhante ao Windows Explorer, pois permite navegar a rvore

    de diretrios locais ou remotos para procurar, pr-visualizar, documentar e

    organizar arquivos. Entretanto, adaptado s informaes geogrficas, pois

    simplifica os dados, os quais so constitudos por um conjunto de arquivos.

    ArcToolbox: um aplicativo disponvel apenas dentro dos demais: ArcMap,

    ArcCatalog, ArcGlobe e ArcScene. De maneira simples e direta, funciona como

    uma caixa de ferramentas de SIG utilizadas no geoprocessamento. Dentre

    elas destacam-se: anlises espaciais, projees, transformaes, etc.

    ArcGlobe: semelhante ao ArcMap, porm apresenta informaes em uma

    viso 3D. As layers so associadas a uma fonte de dados tridimensional em

    comum.

    ArcScene: permite a visualizao dos mapas, alm de criar animaes em uma

    apresentao dinmica dos dados.

    Estes aplicativos trabalham em conjunto e so complementares para a

    construo de um SIG. Neste tutorial, em razo de sua maior utilidade, sero

    apresentados apenas os aplicativos ArcMap, ArcCatalog e ArcToolbox.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Outra caracterstica importante dos softwares de SIG sua modularidade,

    ou seja, a partir de um ncleo principal possvel a adio de mdulos especficos com

    novas funes.

    Os mdulos so denominados "extenses" e podem ser adquiridos da ESRI

    ou outro fabricante qualquer. Muitos usurios tm desenvolvido extenses e as

    distribudo gratuitamente (ver site da ESRI: arcscripts.esri.com).

    Dentre algumas extenses podemos destacar:

    Spatial Analyst Analisador espacial para o processamento de dados no

    formato raster;

    3D Analyst Analisador 3D para a gerao, visualizao e anlise de modelos

    tridimensionais;

    Export to KML exporta arquivos georreferenciados para um formato

    reconhecido no Google Earth.

    1.1. Dados compatveis com ArcGIS

    O ArcGIS utiliza um modelo de dados prprio denominado Geodatabase.

    Neste formato, as informaes vetoriais so estruturadas em Features Classes, e so

    integradas juntamente com as imagens, grids, TINs e tabelas em uma nica base de

    dados.

    GEODATABASE um conjunto de dados geogrficos de diversos formatos, associados a

    um nico arquivo; tambm um banco de dados do Microsoft Access; ou ainda, um banco de dados

    relacionais (do Oracle, Microsoft SQL Server ou IBM DB2). Este formato a estrutura nativa do ArcGIS.

    FEATURES CLASSES so classes de feies que possuem a mesma representao

    espacial. So elas: pontos, linhas, polgonos e anotaes.

    No entanto, outros formatos de dados tambm podem ser lidos pelo

    ArcGIS. A seguir apresentada uma lista dos formatos compatveis:

    Dados vetoriais

    ArcInfo (Windows);

    Modelos digitais do terreno ArcInfo (TIN);

    CAD nos formatos DWG e DXF;

    Microstation no formato DGN (IBGE);

    Arquivos Shapefile;

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Dados raster

    Arquivos ArcInfo no formato GRID;

    Imagens nos formatos TIFF, TIFF/LZW compressed, ERDAS, IMAGINE,

    BSQ, BIL, BIP, Sun rasterfiles, BMP, Run-lengthcompressed files, JPEG e

    catlogos de imagens ArcInfo;

    Display multimdia de imagens nos formatos: GIF, TIFF, JPEG

    Bancos de dados

    Formatos DBF, INFO, texto delimitado e conexes ODBC.

    O ArcGIS tambm permite realizar converses entre alguns desses

    formatos atravs da ferramenta Conversion Tools do ArcToolbox.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Prtica 1 - Familiarizao com o

    ArcGis

    Ao iniciar o ArcMap a janela de abertura tem como objetivo: facilitar ao

    usurio o acesso a um novo mapa (Figura 1) ou abrir um mapa salvo anteriormente

    (Figura 2).

    Figura 1. Iniciando um novo mapa.

    Figura 2. Abrindo um projeto salvo anteriormente.

    Ao selecionar a sua opo dado incio a edio do projeto e abre-se a

    interface do programa, que pode ser modificada com a finalidade de obter um melhor

    aproveitamento do espao ou para que as ferramentas fiquem mais acessveis ao

    usurio.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Figura 3. Tela de visualizao do ArcGis.

    Na tabela de contedos Table of Contents (1) ficam listados as layers (ou

    temas) que esto sendo usados no projeto. possvel visualizar as layers de 4 maneiras

    e h ainda o cone opes (Figura 4):

    Figura 4. Opes de visualizao das layers.

    1) List by drawing order: Esta opo mostra as layers na seqncia em que elas

    foram adicionadas ao projeto;

    2) List by source: Esta opo mostra as layers e os diretrios onde elas se

    encontram;

    3) List by visibility: Esta opo mostra as layers que esto sendo visualizadas na

    data view;

    4) List by selection: Esta opo mostra a layer em que h alguma feio

    selecionada;

    5) Options: Permite que o usurio personalize a tabela de contedos.

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    As Layers podem ser visualizadas na Data Frame (2) de duas maneiras,

    Data View e Layout View. No modo Data View, so feitos os processamentos, e, no

    Layout View, so elaborados os Layouts finais para os mapas. Elas podem ser

    selecionadas na barra de ferramentas do menu principal em View ou no canto inferior

    esquerdo, prximo a barra de rolagem da Data frame (Figura 5).

    Figura 5. Opes para mudana na Data frame

    1.2. Barras de ferramentas

    O software ArcGIS possui uma interface simples, onde muitas ferramentas

    so acessadas atravs de botes. Para habilitar qualquer uma das barras de

    ferramentas basta clicar no menu principal em Customize Toolbars, ou ainda,

    clique com o boto direito sobre o menu principal, e selecione a barra desejada (Figura

    6).

    Figura 6. Habilitando ferramentas.

    Em seguida so apresentadas algumas das barras de ferramentas mais

    utilizadas.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Barra de Menu Principal (Main Menu)

    Figura 7. Menu Principal do Software.

    Esta a principal barra de ferramentas, onde, de maneira geral, est o

    acesso para todas as funes do software (Figura 7). Algumas funes so habilitadas

    apenas para o modo Layout View. Em File, so gerenciados os arquivos de mapas,

    adicionada as layers e configurada a impresso do mapa. O Edit permite algumas

    tarefas de edio, como, voltar ou avanar tarefas, copiar, colar, procurar, etc. Na

    ferramenta View, est a configurao da vista e de seus elementos, nela podem ser

    selecionas a Data view ou a Layout view e alguns elementos visveis, como rguas e

    barras de rolagens. Em Insert, o usurio poder inserir uma nova data frame, textos,

    figuras, ou ainda, no modo de Layout View, adicionar as escalas, legenda, figuras,

    objetos, etc. O menu Selection envolve algumas ferramentas de seleo de feies.

    Em Geoprocessing, basicamente, esto disponibilizadas as ferramentas gerais de

    geoprocessamento. Em Customize esto as outras barras de ferramentas e extenses

    alm de algumas opes de configurao. No menu Window esto as opes para as

    janelas auxiliares. Em Help so indicadas as informaes de ajuda.

    Barra Padro (Standard)

    Figura 8. Barra de ferramentas Standard.

    Esta barra de ferramentas padro (Figura 8) apresenta as funes como:

    criar um novo mapa, abrir um projeto existente, salvar e imprimir o mapa elaborado;

    recortar, copiar, colar e excluir grficos e feies; voltar e avanar tarefas realizadas;

    adicionar uma layer; configurar a escala de trabalho; adicionar a barra de edio;

    adicionar a tabela de contedos, abrir o ArcCatalog, a janela de busca, o ArcToolbox e

    a janela de comando; Utilizar o model Builder e a ajuda de uma ferramenta especfica.

    Barra de ferramentas Tools

    Figura 9. Barra de ferramentas Tools

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Nesta barra (Figura 9) so realizadas as seguintes operaes na Data View

    para a visualizao dos dados espaciais: Zoom In, permite definir o local e tamanho

    do aumento da escala; Zoom Out, define o local e tamanho na diminuio da escala;

    Pan, permite ao usurio movimentar o posicionamento da Data View; FullExtent,

    ajusta o zoom para abranger todas as layers; Fixed Zoom In, aumenta em 25% a

    escala a partir do centro da Data View; Fixed Zoom Out, diminui em 25% a escala a

    partir do centro da Data View; Go Back To Previous Extent, volta ao zoom observado

    anteriormente; Go To Next Extent, avana para o zoom posterior; Select Features,

    seleciona as feies das Layers; Clear Selected Features, limpa a seleo das Layers;

    Select Elements, seleciona elementos grficos da Data View e da Layout View;

    Identify, identifica as feies das Layers, abrindo uma janela com as informaes da

    tabela de atributos; Hiperlink, permite abrir uma janela da internet ou um

    documento especfico; HTML pop up, identifica a feio em um quadro em formato

    de tabela; Measure, mede a distncia entre pontos definidos pelo usurio; Find,

    permite localizar atributos de uma feio; Find route, ferramenta do SIG que permite

    conectar lugares; Go to XY, localiza as coordenadas de um ponto especfico.

    Barra de ferramentas do Layout View

    Figura 10. Barra de ferramentas de layout.

    Esta barra (Figura 10) habilitada e operada apenas quando se utiliza o

    modo Layout View e tem as seguintes funes: Zoom In permite definir o local e

    tamanho do aumento da escala na pgina (esta ferramenta diferente do zoom in

    da Data View, porque ela no aumenta o fator de escala do mapa, mas apenas

    aproxima o papel da vista do leitor); Zoom Out, define o local e tamanho na

    diminuio da escala na pgina (da mesma maneira, esta ferramenta apenas afasta o

    papel, no alterando a escala do mapa); Pan, permite ao usurio movimentar o

    posicionamento da pgina a ser impressa; Zoom Whole Page, ajusta o layout para o

    tamanho do papel; Zoom to 100%, ajusta o zoom do papel para 100% ; Fixed Zoom

    In, aumenta o zoom do layout em 25% a partir do centro; Fixed Zoom Out, diminui o

    zoom do layout em 25% a partir do centro; Go back to extent, volta para o zoom

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    anterior; Go forward to extent, adianta para o prximo zoom; Zoom Control,

    controla o ajuste do zoom manualmente; Toggle Draft Mode, desabilita a visualizao

    da Data Frame no Layout; Focus Data Frame, focaliza a Data Frame, de modo a

    adicionar grficos diretamente na Data View; Change Layout, permite alterar o

    modelo de layout para um j elaborado pela ESRI; Data drivenpage toolbar, permite

    a partir de um nico layout salvar mltiplos mapas.

    1.3. Adicionando uma Layer

    Existem duas maneiras bsicas de se adicionar uma Layer em seu projeto.

    a) Na barra Standart voc encontra o cone Add Data, e trs opes de adio

    (Figura 11). A primeira delas o Add Data que uma layer conhecida pelo

    usurio, que se encontra numa base de dados organizada por ele e pr-

    existente em seu computador. A segunda delas o Add Basemap, nesta

    opo voc busca dados na base de dados do ArcGIS, aquela que vem com a

    instalao do programa e a terceira delas a Add Data From ArcGis Online,

    nessa voc busca online uma base de dados disponibilizado pela ESRI.

    Figura 11. Adicionando dados ao projeto a partir da barra Standart.

    b) A segunda opo ir tabela de contedos e clicar com boto direito em

    layers, uma janela semelhante a da barra standard se abrir. (Figura 12)

    Figura 12. Adicionando dados a partir da tabela de contedos.

    2.3. As Layers na tabela do contedo

    Todas as Layers ficam organizadas na tabela de contedos dispostas em

    camadas, nas quais, a que est em cima na tabela, tambm ser visualizada em

    cima das outras na Data View.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Ainda na tabela de contedos, no lado esquerdo de cada Layer, voc pode

    clicar sobre o sinal positivo (+) para visualizar ou negativo (-) para desabilitar a

    visualizao da legenda da Layer. (Figura 13);

    Ao lado , o tic dentro do pequeno quadrado, pode ativar ou desativar a

    visualizao da respectiva Layer na Data View (Figura 13);

    Com um clique no boto esquerdo no texto da Layer, ela ser selecionada e

    com mais um clique o usurio pode renome-la. Mais tarde na elaborao do

    Layout do mapa, este nome ser utilizado na legenda.

    Figura 13. Modos de exibio das Layers.

    2.4. Alterando o Zoom

    Na barra de ferramentas da Data View (Figura 14) existem alguns cones

    que so utilizados nesta funo, so eles:

    Figura 14. Barra de ferramentas Data View.

    1) O Zoom in e o Zoom Out permite que delimitemos um retngulo sobre a

    rea que queremos ampliar (Zoom In) ou reduzir (Zoom Out);

    2) Clique tambm nos cones Fixed Zoom In e Fixed Zoom Out para ampliar ou

    reduzir a escala em 25% a partir do centro da imagem visualizada;

    3) Clique no cone Pan para modificar a o posicionamento da Data View;

    4) Clique no cone Full Extent para visualizar todos os temas da tabela de

    contedos;

    Zoom In

    Zoom Out

    Fixed Zoom In

    Fixed Zoom Out Pan

    FullExtent

    Go to next extent

    Go back to previous extent

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    5) Os dois cones com setas azuis (Go back to extent e Go forward to extent)

    permitem voltar ou adiantar respectivamente a ltima cena da Data View.

    2.5. Selecionando feies de uma Layer

    Na barra de ferramentas da Data View os cones Select Features e Clear

    Selected Features (Figura 15) podem, respectivamente, selecionar ou apagar todas as

    feies das Layers.

    Figura 15. Selecionando Feies.

    A seleo de cada Layer tambm controlada na tabela de contedos.

    Basta clicar na aba List By Selection que est localizado na parte superior da tabela

    de contedos (Figura 16).

    Figura 16. Controle da seleo de cada layer.

    Select Features Clear Selected Features

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    PRTICA 2 - Produzindo um mapa

    2.1 Introduo

    A Cartografia est presente em nossas vidas h muitos anos. Os primeiros

    registros em pedras feitos pelos homens das cavernas j indicavam a necessidade do

    homem registrar os eventos ocorridos ao seu redor e o territrio em que viviam. O

    primeiro mapa surgiu na extinta Babilnia, datado de 2500 a.C., confeccionado sobre

    uma placa de argila cozida, que representava o vale de um rio, provavelmente o

    Eufrates (Figura 18). Sendo assim, a Cartografia sempre esteve presente, e o continua

    sendo hoje em dia, em nossas vidas, seja para representar lugares, para navegar ou

    para desenvolver estudos, entre outros usos (Figura 17). A Cartografia apresentada

    na forma de mapas, cartas ou plantas, que representam os aspectos naturais ou

    artificiais da superfcie, subsuperfcie ou at mesmo do espao areo da Terra e do

    Espao.

    Figura 18. Mapa de Ga-Sur datado de, aproximadamente, 4000 a.C.

    No Geoprocessamento, a Cartografia tem importncia fundamental em sua

    aplicao, pois, em geral, os resultados advindos daquele so representados em forma

    de mapas, por ser uma representao mais simplificada, intuitiva e natural, alm disso,

    serve como entrada de dados em muitas outras aplicaes. Durante o 20 Congresso

    Internacional de Geografia, realizado em 1964, a Associao Cartogrfica Internacional

    adotou a seguinte definio de Cartografia:

    Figura 17. Mapa de solos da bacia do Rio Doce - MG - Exemplo de Cartografia no nosso dia a dia.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Conjunto de estudos e operaes cientficas, artsticas e tcnicas, baseado

    nos resultados de observaes diretas ou de anlise de documentao, com vistas

    elaborao e preparao de cartas, planos e outras formas de expresso, bem como

    sua utilizao.

    Para a perfeita representao de elementos da Cartografia, tem-se a

    necessidade de utilizar smbolos para o entendimento do usurio do mapa. Alguns

    elementos so indispensveis na apresentao de um mapa, tais como:

    Legenda: Tem por objetivo identificar as feies representadas no mapa

    atravs de smbolos, cores ou convenes, de modo a no gerar dvidas sobre

    o objeto a que cada elemento se refere. A legenda tambm pode ser usada

    para representar propores, como a populao de uma cidade, por exemplo,

    alm disso, tambm deve sempre ser compatvel com a escala do mapa.

    Escala: Tem por objetivo representar a proporo entre as distncias no mapa e

    na superfcie real (Terrestre, subsuperficial ou Espacial). A escala pode ser

    utilizada para representar tanto as propores horizontais quanto s verticais.

    Pode ser representada de duas maneiras: grfica, onde se pode extrair a

    proporcionalidade a partir de uma medio no prprio mapa, onde uma barra

    ou linha divida e identificada com as medidas na superfcie real e; numrica,

    onde a proporcionalidade representada atravs de nmeros ou texto,

    podendo ser absoluta ou relativa. A escala absoluta independe de unidades e

    indica quanto uma unidade no mapa equivale a tantas unidades na superfcie

    representada, por exemplo: 1:1.000 significa que uma unidade no mapa

    equivale a 1000 unidades na superfcie. A escala relativa descreve uma

    proporo em texto, por exemplo, 1 centmetro no mapa equivale a 1 metro na

    superfcie. As escalas, grfica e numrica, devem ser utilizadas juntas, pois,

    quando um mapa impresso em um papel, este sofre deformaes (dilatao e

    contrao do papel) e tem sua escala levemente alterada, para saber a escala

    em que est o mapa, utiliza-se a escala grfica, que dilata ou contrai junto com

    o papel, j para uma leitura mais fcil do mapa, melhor ter-se uma escala

    numrica, porm deve-se ter cuidado ao utilizar esta escala quando o mapa

    est impresso (Figura 19).

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Figura 19. Tipos de escala).

    Fonte de dados e Data: Como a Cartografia uma cincia, sabendo-se a

    procedncia dos dados e a metodologia empregada para se fabricar o produto

    cartogrfico, este produto pode ser, ento, refeito por outras pessoas. de

    suma importncia saber quando os dados foram coletados e quando o produto

    cartogrfico foi confeccionado, pois o ambiente est em constante mutao.

    Datum, Sistema Geodsico de Referncia ou Sistema de Coordenadas: um

    sistema coordenado, constitudo de uma rede de paralelos (arcos paralelos a

    Linha do Equador, representados pela latitude) e meridianos

    (semicircunferncias de crculos mximos, cujas extremidades so os dois plos

    geogrficos da Terra, representados pela longitude), utilizado para representar

    caractersticas terrestres, sejam elas geomtricas ou fsicas. Na prtica, serve

    para a obteno de coordenadas, que possibilitam a representao e

    localizao em mapa de qualquer elemento da superfcie do planeta. Este

    sistema pode ser: horizontal, para obteno de coordenadas referentes a um

    plano ou; vertical, para obteno de coordenadas referentes a altitude.

    Atualmente, o Sistema Geodsico de referncia no Brasil o SIRGAS2000

    (Sistema de Referncia Geocntrico para as Amricas, poca 2000,4).

    Sistema de Projeo: Existem vrios tipos de projees cartogrficas, cada qual

    gerando algumas distores e evitando outras. So divididas basicamente em:

    Quanto superfcie projetiva:

    *Planas ou Azimutais, onde a superfcie projetiva um plano;

    *Cnica, onde a superfcie projetiva um cone e;

    *Cilndrica, onde a superfcie projetiva um cilindro.

    Quanto ao tipo de distores que a projeo evita:

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    16

    *Conformes ou isogonais, que preservam os ngulos, consequentemente

    preserva tambm a forma dos elementos mapeados;

    *Equivalentes ou isomtricas, que preserva as reas dos elementos mapeados;

    *Equidistantes, que preservam as distncias em uma determinada direo e;

    *Afilticas, que no preserva nem os ngulos nem as reas.

    Quanto posio da superfcie projetiva:

    * Para superfcies planas:

    +Polar: Plano tangente (ou secante) no plo;

    +Equatorial: Plano tangente (ou secante) no Equatorial e;

    +Oblquas: Plano tangente (ou secante) em um ponto qualquer.

    *Para superfcies cnicas:

    +Normal: Eixo do cone paralelo ao eixo da Terra;

    +Transversa: Eixo do cone paralelo ao eixo do equador e;

    +Oblqua: Eixo do cone inclinado em relao ao eixo da Terra.

    *Para superfcies cilndricas:

    +Equatorial: Eixo do cilindro paralelo ao eixo da Terra;

    +Transversa: Eixo do cilindro paralelo ao eixo do equador e;

    +Oblqua: Eixo do cilindro inclinado em relao ao eixo da Terra.

    Quanto posio do ponto de vista:

    *Gnomnica: O ponto de vista est localizado no centro da Terra;

    *Estereogrfica: O ponto de vista est localizado na superfcie da Terra, em um

    ponto diametralmente oposto da superfcie que ser mapeada e;

    *Ortogrfica: O ponto de vista est localizado no infinito.

    Exemplos de Projees (Figura 20):

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    17

    Figura 20. Exemplos de Projees. Fonte: Esri, 2010.

    Norte: A rosa dos ventos indica a orientao do mapa, ou seja, a direo do norte

    na regio mapeada. importante salientar que existem diferentes tipos de

    orientao, tais como: orientao magntica, onde a orientao da superfcie

    se faz atravs do campo magntico da Terra (pode ser obtida atravs da pgina

    do Observatrio Nacional: );

    orientao geogrfica (ou verdadeira), onde a orientao da superfcie se faz

    atravs do plo norte geogrfico e; orientao de quadrcula, onde a

    orientao do mapa se faz atravs da posio do norte na projeo cartogrfica

    utilizada (a diferena entre o norte de quadrcula e o norte geogrfico a

    convergncia meridiana, que pode ser obtida em:

    ) (Figura 21).

    Figura 21. Tipos de Norte.

    Ttulo: O objetivo do ttulo de um mapa passar a informao sobre o

    contedo do mapa, sua localizao e o perodo em que foi realizado.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    18

    Grade, grid ou canev: a materializao dos sistemas de coordenadas e de

    projeo no mapa. Possibilita ao usurio do mapa obter coordenadas de pontos

    de interesse com o auxlio de algum instrumento de medida (rgua, compasso,

    entre outros).

    Bibliografia

    ENVIRONMENTAL SYSTEMS RESEARCH INSTITUTE, Inc. (ESRI). ArcGIS. Professional GIS

    for the desktop, verso 10 CA. 2011.

    IINSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATSTICA (IBGE). Disponvel em:

    http://www.ibge.gov.br/home/. Acesso em 10 nov 2011.

    DUARTE, P. A. Fundamentos de cartografia. Florianpolis: Editora da UFSC, 2008.

    Notas de Aula da matria EAM 431 Projees Cartogrficas.

    2.2 Objetivo

    A apresentao de um produto cartogrfico sempre a primeira impresso

    que se tem do mesmo, no entanto, este deve obrigatoriamente apresentar alguns

    elementos para que a leitura do mapa no seja prejudicada e o aproveitamento dele

    possa ser maximizado. Esta prtica tem como objetivo fazer com que o aluno configure

    a pgina de layout de um mapa, bem como inserir os elementos obrigatrios do

    mesmo.

    2.3 Problema

    Como produto final desta prtica o aluno dever apresentar um mapa do

    municpio de Viosa-MG, em folha A3, orientada no sentido paisagem, com escala de

    1:150.000. O mapa final dever ter sistema de coordenadas geogrficas, com datum

    WGS84.

    2.4 Base de dados

    Para a realizao desta prtica, sero necessrios os arquivos:

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    19

    1. A layer do Municpio de Viosa-MG, localizada no diretrio

    c:\Usuario\IF227\t1\Ex2

    2. A layer da Zona da Mata mineira, localizada no diretrio

    c:\Usuario\IF227\t1\Ex2

    2.5 Comandos Utilizados

    - Elaborao de Layout

    2.6 Exerccio

    A.1) Abra um novo documento do ArcMap.

    A.2) Adicione a layer Vicosa.shp. Para isso, clique no cone Add Data e procure o

    diretrio c:\Usuario\IF227\t1\Ex2. Selecione a layer e clique em Add.

    A.3) O dado ser aberto na aba Table of Contents da Data View do programa

    ArcMap. Isso pode ser percebido no canto inferior esquerdo da janela pelo cone .

    Esta aba permite que voc possa explorar, exibir e consultar o mapa em coordenadas,

    distncias e ngulos do mundo real, baseado em um sistema de coordenadas e um

    sistema de projeo.

    A.4) Adicione a barra de ferramentas Layout no documento. Para isso, clique sobre

    Customize -> Toolbars ->Layout

    Figura 22. Adicionando dados ao projeto.

    Figura 23. Localizao dos dados no diretrio.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    20

    A.5) A diferena entre as barras de ferramentas Tools e Layout que a primeira

    pode ser trabalhada em ambos os campos de trabalho (Data View e Layout View),

    alterando o zoom nos dados que esto abertos, alterando, consequentemente, a

    escala do trabalho, enquanto que a ltima trabalha apenas no modo Layout View e

    altera somente o zoom do papel, ou seja, apenas aproxima (ou distancia) o papel da

    vista do usurio.

    A.6) Elaborando um Layout. Para isso, vamos trabalhar no modo Layout View.

    A.6.1) Neste passo, iremos verificar o sistema de coordenadas e o sistema

    de projeo. Para isso, clique com o boto direito sobre a Data Frame (Layers) e, em

    seguida, clique sobre Properties.

    Em seguida, verifique que o sistema de coordenadas adotado o sistema

    geogrfico (onde se trabalha com Latitudes e Longitudes) atrelado ao elipsoide

    Figura 24. Localizao da barra de ferramentas Layout.

    Figura 25. Localizao das propriedades da Data Frame

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    21

    (Datum) World Geodetic System 1984 (WGS84). A sigla para esse sistema de

    coordenadas GCS_WGS_1984.

    A.6.2) O prximo passo ser configurar o tamanho da folha que o mapa

    ser impresso. Para isso, clique em File-> Page and Print Setup. A janela Page and

    Print setup ir se abrir.

    Nesta janela, existem duas opes para se configurar a impresso de um

    mapa.

    Na primeira delas (no ser utilizada durante as aulas prticas),

    necessria a existncia de impressora (ou plotter) instalada em seu computador, para

    configur-la, na parte Map Page Size mantenha a opo Use Printer Paper Settings

    habilitada. Na parte Printer Setup, no campo Name localize a sua impressora. Na parte

    Paper, configure o tamanho do papel no campo Size e no campo Orientation

    determine a orientao do papel na impressora ou plotter. Esta janela ainda te d a

    opo de mostrar a margens de impresso de sua impressora, para isso, s deixar

    habilitada a opo Show Printer Margins on Layout.

    Na segunda opo (que ser utilizada durante as aulas prticas), no

    necessria a existncia de uma impressora (ou plotter) instalada no computador, para

    configurar o papel, mantenha desabilitada a opo Use Printer Paper Settings,

    configure o tamanho do papel no campo Page-> Standard Sizes para A3

    (automaticamente os campos Comprimento (Width) e Altura (Height) sero

    atualizados) e mude a orientao do mesmo para paisagem, para isso, no campo

    Orientation, selecione landscape.

    Figura 26. Localizao das configuraes do papel e da impressora.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Em ambas as opes importante salientar que a opo Scale Map

    Elements proportionally to changes in Page Size deve estar desabilitada. Esta opo

    reescala o mapa para o tamanho da folha, distorcendo a escala verdadeira do mapa.

    Aps o trmino da configurao da pgina de impresso bem como do

    papel, a janela Page and Print Setup deve se apresentar como na Figura 27.

    A.6.3) Para se definir uma melhor rea de plotagem, o programa ArcMap

    dispe de uma valiosa ferramenta que so as rguas guias da pgina de layout. Caso as

    rguas no estejam habilitadas, como mostrado na Figura 28, habilite-as da seguinte

    maneira: Clique em Customize ->Arc Map Options, uma janela ir se abrir. Nesta

    janela, no campo Rulers, habilite a opo Show. Aproveite e habilite tambm, no

    campo Snap elements to, a opo Guides.

    Figura 27. Janela de configuraes do papel e da impressora.

    Figura 28. Layout sem rguas

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    23

    Nessa elaborao de layout iremos definir as margens da folha como sendo

    trs centmetros na margem esquerda, um centmetro na margem direita, e um

    centmetro e meio nas margens superior e inferior. Para realizar esta operao basta

    clicar sobre a rgua que uma guia ir aparecer. Para saber qual a medida sobre o

    papel, basta arrastar a guia e a medida estar aparecendo no canto superior esquerdo

    da aba layout. Alm das guias das bordas, crie tambm duas guias no eixo X, nas

    medidas 25 e 26 centmetros.

    Encaixe agora a Data Frame entre as guias da margem esquerda, superior,

    inferior e a guia com a medida de 25 centmetros. Na Figura 32 pode ser observado

    como deve ficar o encaixe.

    Figura 29. Localizao das opes do ArcMap.

    Figura 30. Habilitando as rguas no Layout

    Figura 31. Layout com rguas

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    24

    Aps seguir estes passos, o tamanho do espao destinado a

    Data Frame j est definido, os outros espaos sero utilizados para outros

    fins. Partiremos agora para a definio da escala do mapa.

    A.6.4) Neste exerccio estamos definindo a escala do mapa de acordo com

    o espao livre no papel, porm o contrrio tambm poderia acontecer, ou seja,

    poderamos definir o tamanho do papel utilizado de acordo com a escala do mapa

    final, este exemplo ser dado mais a frente nesta apostila.

    Primeiramente, iremos centralizar a feio que queremos representar, no

    caso deste exerccio, queremos representar o municpio de Viosa. Para executar este

    passo, na aba Table of Contents, basta clicar com o boto direito sobre a layer Vicosa

    e, em seguida, clicar sobre Zoom To Layer.

    Figura 32. Layout encaixado entre as guias

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    25

    Geralmente utilizamos nmeros inteiros para a representao da escala.

    Repare que a escala est representada no mapa pelo nmero 1:140.140, que no um

    nmero muito adequado para a representao da mesma, por isso, iremos tornar este

    nmero mais arredondado.

    Na aba Table of Contents, clique com o boto direito sobre a Data Frame e

    em seguida sobre Properties. A janela Data Frame Properties ir se abrir. Na aba Data

    Frame, no campo Extent, escolha a opo Fixed Scale e no quadro que ir se abrir,

    digite 150.000 e, em seguida, clique em OK. Repare que agora o escala est fixada em

    1:150.000 e que no possvel fazer alteraes diretamente nesta caixa de dilogos.

    Figura 33. Comando Zoom To Layer.

    Figura 34. Legenda no "arredondada" e no fixa.

    Figura 36. Propriedades do Data Frame. Figura 35. Fixando a escala em 1:150.000.

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    26

    A.6.5) Agora iremos configurar a grade de coordenadas do mapa. Para isso,

    clique novamente com o boto direito sobre a Data Frame Layers como feito

    anteriormente, novamente a janela Data Frame Properties ir se abrir. Clique sobre a

    aba Grids e, em seguida, sobre New Grid, a janela Grids and Graticules Wizard ir se

    abrir.

    Esta aba nos proporciona fazer trs tipos de grades de coordenadas. A

    primeira opo Graticulate, onde nos permite fazer uma grade de coordenadas

    Figura 37. Escala "arredondada" e fixa.

    Figura 38. Aba Grids das propriedades do Data Frame.

    Figura 39. Janela Grids and Graticules Wizard.

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    27

    dividas em latitudes e longitudes. A segunda opo Measured Grid, que nos permite

    fazer uma grade no sistema da projeo utilizada. A terceira opo Reference Grid,

    que nos permite fazer uma grade de coordenadas baseada em linhas e colunas. Como

    estamos utilizando um sistema de coordenadas geogrficas, neste layout usaremos a

    primeira opo. Para isso, selecione a primeira opo e clique em avanar.

    A prxima janela nos dar a opo de escolher como queremos identificar

    nossa grade de coordenadas. No campo Appearance, se escolhermos a opo Labels

    Only, estaremos escolhendo mostrar somente os nmeros da grade de coordenadas.

    Caso escolhermos a opo Tick Marks and labels, estaremos escolhendo a opo de

    mostrar as cruzetas nos encontros das longitudes e latitudes. Neste exerccio, iremos

    utilizar a opo Graticule and labels, que nos mostra a linha materializando tanto a

    localizao das longitudes (meridianos) quanto das latitudes (paralelos). A NBR 13.133,

    que normatiza levantamentos topogrficos, em seu item 5.23.1, recomenda que a

    quadrcula deve ter 10 centmetros na escala do mapa, por exemplo, se o mapa est na

    escala 1:50.000, as distncias da malha de coordenadas dever ser de 5.000 metros

    (Lembrando que 1 de longitude vale, aproximadamente, 111 quilmetros, 1 vale,

    aproximadamente, 1,8 quilmetros e 1 vale, aproximadamente, 31 metros na linha do

    Equador, essa distncia varia com a variao da latitude).

    No campo Intervals, podemos definir de antemo qual ser o espaamento

    de cada linha dos paralelos e dos meridianos. Neste exerccio, definiremos como

    espaamento tanto dos meridianos quanto dos paralelos como sendo de cinco

    minutos. Clique em avanar nesta e na prxima tela e, na ltima tela, clique em Finish.

    O ArcMap ir voltar para a janela Data Frame Properties. Clique em OK e veja como

    ficou a disposio da malha de coordenadas.

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    28

    A.6.6) Neste passo da elaborao do layout vamos inserir o ttulo do mapa,

    a direo do norte e as escalas grfica e numrica. Iniciaremos com a insero do

    ttulo.

    Para inserir o ttulo no mapa, basta clicar em Insert ->Title. A janela Insert

    Title ir aparecer. Nesta, iremos digitar o ttulo do mapa, que ser Viosa-MG.

    Figura 40. Definindo a materializao dos paralelos e meridianos e o espaamento entre eles.

    Figura 41. Layout com a malha de coordenadas.

    Figura 42. Localizao da ferramenta de adio de ttulo

    Figura 43. Janela para digitao do ttulo.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    29

    O ttulo ir aparecer no mapa, desloque-o para o canto direito superior do

    layout, onde foi separado o espao para alocao dessas informaes.

    A.6.7) Iremos agora inserir a indicao do norte no nosso mapa. Para isso,

    clique em Insert -> North Arrow. A janela North Arrow Selector ir se abrir. Nesta,

    escolha o tipo de norte que se deseja utilizar e em seguida clique em OK (para

    demonstrao na prtica, escolhemos o tipo ESRI North I). A rosa dos ventos ser

    inserida no mapa, posicione-a no canto direito superior do mapa.

    Figura 44. Layout com malha de coordenadas e ttulo.

    Figura 45. Localizao da ferramenta de insero da rosa dos ventos.

    Figura 46. Escolhendo o tipo de norte.

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    30

    A.6.8) Para a insero da legenda do mapa, vamos seguir os seguintes

    passos. Clique em Insert -> Legend. A janela Legend Wizard ir se abrir.

    Nesta, iremos escolher quais as layers que entraro na legenda, bem como

    o nmero de colunas que a mesma ter. No campo Map Layers esto todas as layers

    que esto contidas no projeto. Para adicionar qualquer layer para a legenda, basta

    selecionar a mesma e dar um clique sobre a primeira seta que aponta para o

    campo Legend Items, que o campo onde contm as layers que aparecero na

    legenda. Para adicionar todas as layers de uma s vez, basta clicar na segunda seta que

    aponta para o mesmo campo .

    Para remover algum item da legenda (que dever estar contido no campo

    Legend Items), basta selecionar a camada que se quer remover da legenda e clicar na

    primeira seta que aponta para o campo Map Layers . Do mesmo modo, para

    remover todos os itens da legenda de uma vez, basta clicar na segunda seta que

    aponta para o campo Map Layers .

    No campo Set the number of columns in your legend, pode ser definido

    quantas colunas ter a sua legenda, para alterar este nmero, basta clicar na seta

    apontando para cima para aumentar ou na seta apontando para baixo para diminuir.

    Nesta parte, iremos deixar apenas a layer Vicosa no campo Legend Items e

    em seguida vamos clicar em avanar.

    Figura 47. Layout com malha de coordenadas, Ttulo e Rosa dos Ventos.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    31

    A janela seguinte nos proporciona mudar o nome do ttulo da legenda, a

    cor, o tamanho e a fonte do texto, bem como a posio do texto em relao aos

    demais itens da legenda.

    No campo Legend Title mude o ttulo da legenda para Legenda e

    Convenes. No campo Legend Title font Properties, em Size mude o tamanho da letra

    do ttulo para 16, desmarque tambm a opo de negrito do texto.

    Figura 49. Escolhendo as layers que estaro contidas na legenda.

    Figura 48. Localizao da ferramenta de insero da legenda no layout.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    A prxima pgina nos permite criar bordas, mudar o fundo e o

    sombreamento da legenda.

    No campo Legend Frame, em Border, iremos criar a borda da nossa

    legenda. Para isso, clique na caixa e escolha a borda de 1 ponto. Em Background

    iremos escolher a opo White para que no existam elementos atrs da mesma que

    possam atrapalhar sua visualizao. Nesta janela, em Gap, escolha a opo 4. Esta

    opo dar um espaamento de 4 pontos para as feies da legenda. Em seguida

    clique em Avanar.

    Na janela seguinte possvel mudar a forma dos elementos da legenda,

    para isso, basta clicar sobre cada elemento e, sequencialmente, mudar a forma de

    Figura 50. Editando o texto do ttulo da legenda.

    Figura 51. Configurando a borda e o fundo da legenda.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    33

    visualizao do mesmo nos campos Line e Area, segundo o formato do arquivo

    vetorial.

    Neste exerccio no iremos fazer mudanas nesta janela, portanto, clique

    em Avanar.

    Na ltima janela da configurao da legenda, possvel mudar o

    espaamento entre o ttulo e os itens da legenda, entre os itens da legenda, entre as

    colunas, entre o cabealho e as feies que representam as layers, entre os rtulos e

    as descries, entre as feies que representam as layers e entre as feies que

    representam as layers e os rtulos.

    Nesta janela tampouco iremos fazer alteraes. importante dizer que a

    qualquer momento pode-se voltar e fazer alteraes nesta e nas outras janelas

    tambm, para isso, basta clicar em Voltar at a janela em que se deseja fazer

    alteraes. Tambm podemos ter uma vista prvia de como ficar a legenda no mapa,

    clicando no cone Preview. Estando habilitada esta opo, pode concluir a confeco

    da legenda neste momento clicando no cone Concluir. Para desabilitar a visualizao e

    seguir adiante nas outras janelas de configurao da legenda, basta clicar novamente

    no cone Preview.

    Para terminar de configurar a legenda, clique em Concluir e arraste a

    legenda para o canto direito do mapa.

    Figura 52. Configurando a forma de visualizao das layers.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    34

    A.6.9) Em seguida sero inseridas as escalas grfica e numrica no layout.

    Para inserir a escala numrica, basta clicar em Insert -> ScaleText. A janela

    Scale Text Selector ir se abrir. Nesta podemos escolher como queremos representar

    nossa escala numrica. Neste exerccio iremos escolher o exemplo de escala absoluta

    (Absolut Scale). Para isso, clique sobre ela e clique em OK.

    Figura 53. Configurando os espaamentos dos itens da legenda.

    Figura 54. Layout com malha de coordenadas, Ttulo, Rosa dos Ventos e Legenda.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    35

    Iremos agora adicionar a escala grfica no layout. Para isso, clique Insert -

    >Scale Bar. A janela Scale Bar Selector ir se abrir. Neste exerccio iremos escolher o

    exemplo de escala alternada (Alternating Scale Bar 1). Para isso, d um clique sobre

    este tipo de escala e em seguida clique em Properties para fazer algumas edies. A

    janela Scale Bar ir se abrir. Nesta janela, na aba Scale and Units, no campo Units em

    Division Units, escolha a opo Meters e no campo Label digite Metros. No campo

    Scale na opo When resizing, escolha a opo Adjust Width, em Division value, digite

    5000, em Number of Divisions, escolha 3 e em Number of subdivisions, escolha 2.

    Mantenha as outras opes da maneira que esto e clique em OK e OK na janela

    seguinte.

    Ambas escalas estaro contidas no mapa, arraste-as para o canto direito

    mdio do layout assim como pode ser observado na Figura 59.

    Figura 55. Escolhendo o tipo de escala numrica. Figura 56. Localizao da ferramenta de insero da escala textual.

    Figura 58. Escolhendo a escala grfica.

    Figura 57. Configurando a escala grfica.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    36

    A.6.10) O penltimo passo na confeco de um layout inserir um mapa

    de localizao da informao especializada. Para inserir um mapa de localizao

    iremos adicionar um novo conjunto de dados (um novo Data Frame). Para isso, basta

    clicar em Insert -> Data Frame.

    Repare que a Data Frame ser adicionada no layout e que sua borda est

    pontilhada, enquanto que a Data Frame que estvamos trabalhando no tem essa

    mesma borda. Outra maneira de saber em qual data frame est ativada olhar sobre a

    tabela de contedos (Table of Contents) e ver qual Data Frame est em negrito. Para

    ativar uma Data Frame que no est ativa, pode-se clicar sobre ela no layout ou clicar

    com o boto direito do mouse e, em seguida, clicar sobre Activate.

    Figura 59. Layout com malha de coordenadas, Ttulo, Rosa dos Ventos, Escala Grfica e Escala Numrica.

    Figura 60. Inserindo uma nova Data Frame.

    Figura 61. Ativando uma Data Frame.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    37

    importante dizer que somente se podem adicionar dados Data Frame

    que est ativa, por isso relevante saber qual a Data Frame est ativa no momento de

    insero dos dados.

    Iremos agora adicionar o dado Zona_da_Mata ao novo Data Frame criado

    (New Data Frame). Para isso, primeiramente verifique se o mesmo est ativado, em

    seguida, clique sobre o cone de adicionar dados e procure em seu diretrio a layer

    acima citada e adicione-a ao mapa. Realoque o novo Data Frame abaixo da escala

    grfica.

    Iremos agora dizer a localizao do municpio de Viosa-MG na regio da

    Zona da Mata mineira. Para isso, clique com o boto direito sobre New Data Frame e,

    em seguida, sobre Properties. A janela Data Frame Properties ir se abrir. Nesta

    janela, na aba Extent Indicators, no campo Other data frames selecione a Data Frame

    Layers e, em seguida, clique na primeira seta que indica para o campo Show extent

    indicator for these data frames. O passo seguinte clicar em OK e apreciar a

    localizao de Viosa-MG na Zona da Mata mineira.

    A Figura 64 mostra como deve estar o layout de forma aproximada.

    Figura 62. Propriedades do novo Data Frame.

    Figura 63. Adicionando a localizao de Viosa-MG na Zona da Mata mineira.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    38

    A.6.11) O ltimo passo da elaborao do layout inserir algumas

    informaes textuais. Para isso, adicione a barra de ferramentas Draw ao programa.

    Para isso, clique em Customize -> Toolbars -> Draw.

    Nesta barra de ferramentas, utilizaremos a opo New Text para inserir

    informaes textuais ao layout. Para isso, basta clicar sobre este cone e dar um

    clique no local de insero do texto e outro clique fora da caixa onde sero inseridos os

    textos. Aps isso, clique com o boto direito do mouse sobre o texto criado e, em

    seguida, sobre Properties. A janela Properties ir se abrir.

    Figura 64. Layout com malha de coordenadas, Ttulo, Rosa dos Ventos, Escala Grfica, Escala Numrica e Mapa de Localizao.

    Figura 65. Localizao da barra de ferramentas Draw.

    Figura 66. Barra de ferramentas Draw.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    39

    Nesta janela, na aba Text e no campo de mesmo nome, iremos inserir as

    seguintes informaes: Sistema de coordenadas utilizado, datum do mapa, data de

    elaborao do mapa e autor do mapa. possvel mudar a configurao do texto

    inserido, como o tamanho da fonte, a justificao da mesma, o ngulo de rotao do

    texto e a fonte utilizada.

    Neste exemplo, iremos alterar o tamanho da fonte e a justificao do

    texto. Para executar a primeira das mudanas, clique sobre o boto Change Symbol, a

    janela Symbol Selector ir se abrir. Nesta, no campo Size altere o nmero para 12, em

    seguida, clique em OK. Na janela Properties, mude a justificao do texto para

    centralizado utilizando o cone. Por ltimo, clique em OK e posicione o texto abaixo do

    mapa de localizao.

    Figura 67. Propriedades do texto a ser inserido.

    Figura 68. Editando o texto inserido. Figura 69. Editando o tamanho do texto.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    40

    Faa o mesmo agora para inserir o ttulo do mapa de localizao, que deve

    ser Mapa de Localizao do Municpio de Viosa MG com tamanho 12,

    centralizado.

    O layout final do mapa apresentado na Figura 70.

    Figura 69. Editando o alinhamento do texto.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    41

    Figura 70. Layout final.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    42

    Repare que o mapa possui os elementos obrigatrios, os quais so: Ttulo

    do mapa, Rosa dos Ventos, Escalas grfica e numrica, Legenda, Malha de

    coordenadas, Mapa de localizao, indicao do sistema de coordenadas, indicao do

    datum, data da elaborao do mapa e responsvel pela elaborao do mesmo.

    Com o mapa pronto iremos agora transform-lo em figura. Para isso, basta

    clicar em File -> Export Map. A janela Export Map ir se abrir. Nesta janela, iremos

    escolher exportar o mapa para o formato JPEG (O ArcMap permite exportar o mapa

    em vrios formatos, tais como: JPEG, PDF, BMP, entre outros, para visualizar todos os

    formatos, basta clicar sobre o campo Tipo). Altere o nome da figura para Prtica 2

    XXXXX NOME, onde XXXXX a sua matrcula e NOME representa o nome do aluno e

    indique seu diretrio de trabalho. O ArcMap tambm permite alterar a resoluo da

    imagem, para isso, clique sobre o opo Options. Na aba General, no campo

    Resolution, configure para 200 dpi (dots per inch pontos/pixel por polegada).

    Alterando a resoluo, automaticamente a altura e o comprimento tambm iro ser

    alterados. Depois de feitas todas as alteraes, clique em Salvar para finalmente ter o

    mapa pronto em figura com formato JPEG.

    Figura 71. Configurando e exportando o mapa para figura.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    43

    Prtica 3 - Trabalhando com tabelas

    de atributos

    3.1 Introduo

    As informaes armazenadas em tabelas so essenciais para as operaes

    de SIG. Essas armazenam informaes que auxiliam na rotulao, identificao bem

    como na simbologia dos dados armazenados. Alm disso, as tabelas podem ser

    utilizadas para pesquisar, analisar, editar e criar novos campos de dados.

    uma tabela no formato DBF na qual cada linha (RECORD) est associada a

    uma feio grfica. Um RECORD pode conter infinitas colunas ou campos (FIELD), dos

    mais diferentes tipos, numricos, data, booleano (SIM ou NO), textuais, etc.

    As colunas (fields) podem armazenar os seguintes tipos de dados:

    SHORT INTERGER: permite armazenar apenas nmeros inteiros e positivos.

    LONG INTERGER: permite armazenar nmeros decimais positivos.

    FLOAT: utilizado para inserir nmeros de natureza decimais tanto positivos

    como negativos.

    DOUBLE: utilizado para representar nmeros cientficos cujo nmero mximo

    de caracteres so 7 dgitos. Utilizando (X ou E) no meio do valor possvel

    dobr-lo. EX: Se voc quisesse representar o nmero -3,125 em anotao

    cientfica, voc diria -3.125x103 ou -3.125E3. O cdigo binrio quebraria este

    nmero separadamente e renomearia como nmero negativo; outra srie

    de pedaos definiria os dgitos 3125 significantes.

    TEXT: representa uma srie de smbolo alfanumrico, podendo incluir nmeros

    textos e caracteres com vrgula e pontos.

    DATE: permite armazenar datas, tempos, ou datas e tempos. O formato pode

    ser configurado em hh:mm:ss ou dd/mm/aaaa.

    BLOB: permite armazenar campos binrios de objetos grandes(imagens

    multimdias).

    GUID ou GLOBAL ID: representa uma chave primria de tabelas em banco de

    dados.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    44

    Toda tabela possui pelo menos 3 campos: o primeiro deles, FID um

    campo que existe em todas as tabelas, ele faz a ligao da tabela com os arquivos no

    mapa. O segundo campo (Shape*) indicando o formato dos shapes, que pode ser

    point, polyline e polygon. E outro campo, ou quantos campos o usurio necessitar, com

    as informaes dos arquivos que pode ser editado para melhor atende-lo.

    Bibliografia

    ENVIRONMENTAL SYSTEMS RESEARCH INSTITUTE, Inc. (ESRI). ArcGIS. Professional GIS

    for the desktop, verso 10 CA. 2011.

    3.2 Objetivo

    Este exerccio pretende abordar de maneira simples uma grande utilidade

    do SIG, que trabalhar em reas ligadas ao planejamento urbano regional. Nele

    veremos algumas operaes bsicas realizadas em tabelas de atributos que so muito

    teis no dia-a-dia de quem trabalha com SIG.

    3.3 Problema

    Para realizar o exerccio, elaboramos uma situao hipottica na cidade de

    Viosa-MG, para a qual temos disponvel uma base de dados (Viosa Digital) e, atravs

    dela, foi possvel perceber que a distribuio de creches na cidade no atende aos

    moradores de todos os bairros. A proposta do exerccio utilizar das ferramentas de

    SIG e desta base de dados para encontrar um bairro em que possa ser instalada uma

    nova creche, seguindo determinados critrios. Para isso vamos considerar que a

    prefeitura da cidade vai desapropriar um terreno qualquer, caso seja necessrio.

    O aluno dever encontrar um bairro em que seja vivel a instalao de uma

    nova creche. Para isso ele deve obedecer aos seguintes critrios e condies:

    O bairro no pode ter uma creche instalada;

    Ter um posto de sade;

    Possuir algum tipo de rea de lazer.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    45

    3.4 Base de dados

    A base de dados foi obtida de um programa feito pelo governo da cidade

    em parceria com o SAAE (Servio Autnomo de gua e Esgoto de Viosa) e algumas

    empresas interessadas no ramo. Em nossa base de dados no foram utilizados todos

    os shapes existentes e foram feitas ainda modificaes em alguns arquivos para fins

    didticos. Temos ento os shapes de bairros e seus centrides, cursos dgua, eixos de

    logradouros, creches j existentes, instalao de servios bsicos de sade (farmcias,

    hospitais, postos de sade e clnicas) e servios ligados ao lazer (clubes e campos de

    futebol).

    O diretrio de trabalho C:\Usuario\IF227\t1\Ex3

    3.5 Comandos utilizados

    As principais operaes a serem utilizadas so:

    Join (unio) de tabelas de atributos baseado em localizao espacial;

    Seleo de feio por atributos (Select by Attributes);

    Seleo de feio por localizao (Select by Location);

    Elaborao de um layout.

    3.6 Exerccio

    Apresentando uma Tabela de atributos

    A.1) Para abrir a tabela de atributos de um arquivo, basta clicar em seu nome com o

    boto direito e selecionar Open Attribute Table.

    Figura 72. Abrindo a tabela de atributos.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    46

    A.2) Uma vez aberta a tabela apresenta algumas opes a serem;

    Figura 73. A tabela de atributos.

    A.3) No primeiro cone, table options encontram-se as vrias ferramentas e

    opes da tabela, como por exemplo, adicionar campos, procurar dados, criar grficos,

    realizar junes, imprimir e exportar entre outras funes; em related table , o

    usurio relaciona duas tabelas de atributos, cria um link entra elas, sem modificar a

    estrutura das tabelas; select by atributes , seleciona campos de uma tabela

    atravs de algum atributo indicado pelo usurio; switch selection , inverte uma

    seleo feita; clear selection , limpa as selees da tabela; zoom to selected

    , da um zoom no shape que est selecionado; e delete selected , apaga um

    shape que foi selecionado.

    A.4) Na parte inferior da tabela ficam ainda as opes de ir para o incio da tabela

    (move to beginig of table) , para o shape anterior (Move to the previous record)

    , indicar o nmero do shape que se deseja informao (Go to a specific record)

    , ir para o prximo (Move to the next record) ou para o fim da

    tabela (move to end of table) . O usurio tem ainda a opo de visualizar a tabela

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    47

    de duas maneiras, mostrando todos os shapes existentes (Show all records) , ou

    alterando a visualizao para apenas os selecionados (Show selected records) .

    Fazendo o Join de duas tabelas de atributos.

    O Join de tabela de atributos uma maneira de unir as informaes

    existentes em duas tabelas, fazendo apenas uma operao. Quando o Join

    executado, uma nova layer formada e a sua tabela de atributos ir possuir os campos

    das duas tabelas de entrada da operao. Existem duas possibilidades de unir as

    tabelas; umas delas a partir de um campo que seja comum em ambas e a outra

    unindo a partir de uma localizao espacial. Neste exerccio vamos utilizar esta

    segunda opo, visto que temos uma tabela com o cdigo dos bairros, mas no temos

    os nomes dos mesmos e em outro shape temos o centride de cada bairro e os seus

    respectivos nomes. Teremos ento um shape em formato de polgono que representa

    os bairros e os seus respectivos nomes.

    A.5) Inicie uma seo do ArcMap;

    A.6) Adicione as layers: centroide_bairros e bairros;

    A.7) Clique com o boto direito sobre o nome da layer bairros e selecione a opo

    Open Attribute Table;

    A.8) Em seguida, clique em table options ->Joins and Relates ->Join;

    Figura 74. Utilizando o Join.

    A.9) A aba do join data se abrir;

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    Figura 75. Join data.

    A.10) Na aba What do you want to joint to this layer, selecione Join data from

    another layer based on spatial location;

    A.11) Em 1. choose the layer to join to this layer, or load spatial data from disk,

    selecione a layer centroide_bairros que se encontra no diretrio de trabalho.

    A.12) O nmero 2 diz que estamos fazendo um join de arquivos em formatos

    diferentes, um deles polgono e o outro ponto e pergunta se queremos conservar

    determinados atributos dos pontos ou se queremos incluir todos eles na nossa nova

    tabela, devemos marcar a segunda opo: Each polygon will be given all the

    attributes.

    A.13) O numero 3 pede o diretrio de sada para o novo shape e o seu nome, vamos

    ento nomear o arquivo como: Join_bairros_centroide.

    A.14) Clique em OK.

    Seleo de feio por localizao

    A.15) Adicione ao projeto as layers: esporte_lazer, Creches, saude, logradouros;

    A.16) Para descobrir quais os bairros que ainda no possuem creches vamos

    selecionar por localizao aqueles que j possuem e utilizar de uma ferramenta que

    inverte esta seleo obtendo, portanto, aqueles que ainda no possuem;

    A.17) No menu principal v em Selection -> Select By Location...;

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    49

    Figura 76. Selecionando atributos com base na localizao.

    A.18) Na janela que se abre, no campo Selection method escolha Select features

    from;

    A.19) No campo Target Layer(s) marque a layer Join_bairros_centroide;

    A.20) No campo Source Layer selecione a Layer Creches;

    A.21) Em Spatial selection method selecione Target layer(s) features intersect the

    Source layer feature.

    Figura77. Configurando para selecionar os bairros com base no shape de creches.

    A.22) Clique em Apply. O shape Join_bairros_centroide aparecer com algumas

    selees que sero os polgonos que fazem interseo com as creches j existentes.

    A.23) Clique em OK e feche a janela.

    A.24) Abra a tabela de atributos. Os polgonos que foram selecionados na imagem

    aparecero tambm selecionados na tabela. No menu principal da tabela v em Switch

    Selection. A seleo ser invertida e agora os polgonos dos bairros que no possuem

    creches estaro selecionados.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    50

    Figura 78. Invertendo a seleo.

    A.25) Exporte o arquivo selecionado para uma nova layer. Para isso, v a tabela de

    contedos e clique com o boto direito sobre o nome da layer (neste caso,

    join_bairros_centroide) v em Data -> Export Data.

    Figura 81. Exportando as feies selecionadas.

    A.26) Na janela que se abre, no campo Export escolha Selected features.

    A.27) Em Use the same coordinate system as marque a primeira opo: this layers

    source data.

    A.28) Selecione o diretrio de sada C:\Usuario\IF227\t1\ex3 e de o nome

    Bairros_possiveis ao arquivo.

    A.29) Clique em OK. Ser criado ento um novo shape com os arquivos selecionados.

    Seleo de feio por atributo

    A.30) Nesta seo vamos selecionar arquivos dentro de um mesmo shape que

    tenham algum atributo comum. O exerccio pede que encontremos um bairro em que

    tenha postos de sade. Neste caso temos o shape sade, mas nele h drogarias e

    farmcias; Hospitais; clnicas e postos de sade. Vamos selecionar ento somente os

    postos de sade.

    A.31) Abra a tabela de atributos da layer saude;

    A.32) No menu principal da tabela clique em Select By Attributes.

    Figura 79. Salvando o novo shape.

    ra 80.Saveexported data

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    51

    Figura 82. Selecionando feies com base em atributos.

    A.33) Na janela que se abre em Method selecione Create a new selection;

    A.34) Aparece em um quadro o nome das colunas da tabela de atributos, d um

    duplo clique em SUB_GRUPO que a coluna em que h descrio do tipo de servio.

    A.35) Nos sinais de operao d um duplo clique em =;

    A.36) Clique em Get Unique Values e no quadro em branco aparecero os valores

    existentes dentro de sub_grupo e ento selecione POSTO DE SADE.

    A.37) Clique em Apply; Os pontos que representam os postos de sade aparecero

    selecionados no mapa, e seus respectivos valores na tabela de atributos

    Figura 83. Selecionando por atributos.

    A.38) V at a layer sade, clique com o boto direito e selecione Data ->Export

    Data.

    A.39) Esta operao j foi feita alguns passos atrs, se precisar relembrar v ao item

    (A.27). De o nome de sada posto_saude (observao: lembre-se que nomes de

    shapes no devem conter caracteres especiais, como espaos, acentos, entre outros).

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    52

    Adio a uma seleo corrente

    A.40) Nesta operao sero selecionados por localizao os bairros dentre os

    possveis que no possuam posto de sade e ser adicionada a ela outra seleo,

    tambm por localizao, dos bairros possveis que possuam rea de lazer. Desta

    maneira sero cumpridos todos os requisitos para a implantao da nova creche.

    A.41) A seleo por localizao foi feita anteriormente no item A.18, em caso de

    dvidas consulte-o. Relembrando, v ao menu principal e clique em selection -> select

    by location;

    A.42) Em Target layer(s), selecione sempre aquela layer em que voc quer ver a

    seleo, neste exerccio ento, Bairros_possiveis.

    A.43) Em Source layer, escolha a layer a partir da qual ser feita a seleo, neste

    exerccio deseja-se os bairros localizados onde h postos de sade, ento:

    posto_saude.

    A.44) Clique em Apply;

    Figura 84. Selecionando feio com base na localizao.

    A.45) Aparecero selecionados no mapa os bairros que possuem postos de sade.

    Desta maneira, sem fechar a ferramenta de seleo por localizao vamos selecionar

    agora aqueles que tambm tenham rea de lazer;

    A.46) Em Selection method escolha select from the currently selected features in;

    A.47) Em Target Layer, mantenha bairros_possiveis;

    A.48) E em Soure layer, selecione Esporte_Lazer;

    A.49) Mantenha as outras opes como esto;

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

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    A.50) Clique em Apply.

    Figura 85. Selecionando feio com base em uma seleo j existente.

    A.51) Aparece selecionado apenas um bairro, que o que buscamos para

    implementao de uma nova creche.

    A.52) Abra a tabela de atributos da layer Bairros_possiveis e veja o nome do bairro e

    ento exporte-o. Clique com o boto direito na layer bairros_possiveis e v em Data-

    >export data, d o nome do bairro nova layer;

    A.53) Elabore um layout.

    A.54) Exporte o mapa.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    54

    Figura 86. Layout final.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    55

    Prtica 4 . Trabalhando com o GPS de

    navegao

    4.1 Introduo

    Nesta seo, vamos aprender a utilizar o GPS (Global Position System) de

    navegao, baixar os dados e utilizar os mesmos para a confeco de um mapa.

    Utilizaremos o GPS de navegao Etrex Vista HCX, (fabricado pela Garmin) para marcar

    pontos, trilhas, estimar rea e, em seguida, descarregaremos no computador, a partir

    do software GARMIN MapSource, fornecido pelo fabricante do GPS. Aps baixar os

    dados, iremos modificar os arquivos transformando-os em shapefiles,o qual

    reconhecido pelo ArcGIS e elaborar um layout do campus da UFV com seus prdios

    centrais.

    Antes de iniciarmos a prtica iremos aprender um pouco da histria do GPS

    de navegao e de alguns conceitos envolvidos na sua utilizao.

    Um pouco da histria do GPS

    Um dos primeiros desafios cientficos do homem foi se localizar no espao.

    Primeiramente essa curiosidade era restrita ao entorno de sua casa, depois com a

    ampliao dessa curiosidade com a expanso do comrcio e com as grandes

    navegaes essa preocupao de como se localizar no espao tornou-se preocupao

    mundial. Pois at aquele momento as estrelas, principalmente o Sol, e os planetas

    eram os referencias de orientao, mas essas eram dependentes das condies

    climticas e da hora do dia. Por isso, a navegao considerada a propulsora do

    desenvolvimento do sistema de apoio orientao. Dentre os primeiros instrumentos

    desenvolvidos para este fim a bussola, invento intitulado como sendo dos chineses

    (Observatrio Astronmico de Santana Aores, 2011)

    Em 1957, com o inicio da corrida espacial dado pelo lanamento do Sputnik

    I pelos soviticos foi iniciado tambm o aperfeioamento das tcnicas para localizao

    espacial. O rastreamento orbital do Sputnik era realizado atravs do conhecimento das

    coordenadas das estaes terrestres de rastreamento e pelo desvio dos sinais gerado

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    56

    pelo satlite (desvio Doppler). Com base no principio do efeito Doppler, os americanos

    iniciaram o desenvolvimento do sistema TRANSIT, sendo, anos mais tarde, expandido e

    chamado de Navy Navigation Satellite System (NNSS) (Paz & Cugnasca, 2011).

    Na dcada de 70 com o intuito de evitar a proliferao dos sistemas de

    satlite os Estados Unidos formularam o Defense Navigation Satellite System cujo

    objetivo era pesquisar a aplicao dos sistemas de satlite para a comunicao,

    marcao de tempo com preciso bem como controle do trafego areo. Em

    conseqncia desse processo com base na idia da determinao das coordenadas de

    objetos sobre a superfcie terrestre surge o sistema Navstar- GPS. Tal descoberta foi

    desenvolvida pelo Dr. McLure, do laboratrio Jonhs Hopkins (Figueirdo, 2005).

    Simultaneamente ao desenvolvimento do GPS, na antiga Unio Sovitica

    foi elaborado um sistema similar a este denominado de GLONASS. Atualmente,

    encontra-se em desenvolvimento na Europa o Galileo e na China Beidou/Compass.

    O sistema GPS

    O Sistema de Posicionamento Global (do ingls Global Positioning System)

    foi desenvolvido pelo departamento de defesa dos Estados Unidos para ser a principal

    ferramenta de navegao das foras armadas americanas. O sistema tem como

    princpio que em qualquer lugar do mundo e a qualquer instante exista no espao

    sobre o observador pelo menos quatro satlites GPS (Pina & Santos, 2000).

    Cada satlite GPS transmite dois tipos de ondas portadoras

    simultaneamente, conhecidas como L1 e L2. Estas so geradas a partir da freqncia

    fundamental (10,23 MHz), produzidas por osciladores de alta estabilidade. A onda L1

    possui freqncia igual a 1575,42 MHz enquanto a L2 tem 1227,60 MHz (Monico,

    2008). Estas permitem o processamento das informaes em quaisquer condies de

    tempo. Com a modernizao do sistema GPS, haver uma terceira portadora

    denominada de L5, com freqncia de 1176,45 MHz.

    A combinao das duas ondas portadoras do origem a uma sequencia

    binria, de +1 e -1 ou 0 e 1, denominada de PRN Rudo Falsamente Aleatrio (Pseudo

    Random Noise). Essa seqncia d origem aos denominados cdigos C/A (Coarse

    Acquisition) e P (Precise ou Protected) (Monico, 2008). atravs dessa combinao de

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    57

    cdigos que as informaes chegam aos receptores, sendo que o cdigo P de acesso

    restrito.

    O sistema GPS formado por trs segmentos (Pina & Santos, 2000; Timb,

    2000). Estes podem ser observados na Figura 87.

    Figura 87. Segmentos do sistema GPS Fonte: http://www.aero.org/education/primers/gps/elements.html

    Segmento Espacial: Sistema NAVSTAR GPS formado por 24 satlites; 3 planos

    orbitais com 8 satlites cada; situados a uma altitude 20.000 km; rbita

    circular, perodo de 12 horas, e; elipside GRS-80, Datum World Geodetic

    System WGS-84.

    Segmento de Controle: Consiste de estaes de controle espacializadas

    estrategicamente em diversas regies do mundo: Ascencion, Colorado Springs,

    Diego Garcia, Kwajalein e Hawaii. Estas so responsveis pelo monitoramento

    de todos os satlites GPS, fazendo as correes orbitais e determinando erros

    nos relgios atmicos a bordo dos satlites. Estas tambm fornecem as

    efemrides das rbitas dos satlites, que se baseia na localizao do satlite a

    partir de fixos de referencia no solo, isto , a partir do processo inverso da

    navegao do usurio. Os dados monitorados so enviados a para a estao de

    controle matriz localizada em Colorado Springs.

    Segmento Receptor: engloba os receptores, aparelhos GPS, e antenas

    receptoras das informaes dos satlites e calculam a sua posio aproximada

    e a velocidade.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    58

    O principio do funcionamento do GPS relativamente simples. Este

    consiste na medida da distancia entre o receptor e cada um dos satlites rastreados.

    As coordenadas da antena do receptor terrestre so dadas a partir do conhecimento

    das coordenadas dos satlites com base no sistema de referncia World Geodetic

    System (WGS-84).

    A forma da Terra e o sistema GPS

    Newton no sculo XVIII constatou que o achatamento nos plos terrestres

    influenciava a dinmica orbital dos satlites naturais. Tal fato foi comprovado a partir

    de medies efetuadas sobre a superfcie terrestre. Muitos outros setores da cincia

    contriburam expressivamente para o desenvolvimento do GPS, dentre eles a

    microeletrnica e a comunicao via satlites (Zanotta, Cappelletto &Matsuoka, 2011).

    Por conta do achatamento dos plos terrestres, causado pela combinao

    da ao da fora da gravidade e o movimento de rotao terrestre considera-se que a

    forma geomtrica mais semelhante forma da Terra o elipside e no a esfera

    (Figura 88) (Pina & Santos, 2000).

    Figura 88. Formas da Terra: Esfera e Elipside Fonte: Pina & Santos, 2000.

    Porm com a evoluo tecnolgica e cientifica, constatou-se que a

    superfcie terrestre no esfrica nem elipsidica e sim um elipside irregular,

    denominado de Geide (Pina & Santos, 2000).

    O Geide definido como sendo o prolongamento do nvel mdio dos

    mares atravs dos continentes. Como este possui superfcie irregular fez-se necessrio

    a adoo, para efeito de calculo matemtico, de uma superfcie matematicamente

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    59

    definida. Assim, adotou-se o elipside de revoluo, gerado por uma elipse

    rotacionada em torno do eixo menor do geide (Pina & Santos, 2000).

    A relao existente entre o esferide, o geide e o elipside de revoluo

    representada de forma exagerada na Figura 89.

    Figura 89. Formas de representao da superfcie terrestre. Fonte: (Pina & Santos, 2000).

    Bibliografia

    FIGUEIRDO, D. Conceitos Bsicos de Sensoriamento Remoto. 2005. Disponvel em:

    http://www.conab.gov.br/conabweb/download/SIGABRASIL/manuais/conceitos_sm.p

    df. Acesso em 20 set 2011.

    FIGUEIRDO, D. Curso Bsico de GPS. 2005. Disponvel em:

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    MONICO, J.F.G. Posicionamento pelo GNSS: descrio, fundamentos e aplicaes. So

    Paulo: Ed. da Unesp, 2 ed., 2008.

    OBSERVATRIO ASTRONMICO DE SANTANA AORES. Como utilizar uma bssola.

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    ZANOTTA, D. C.; CAPPELLETTO, E.; MATSUOKA, M. T. O GPS: unindo cincia e

    tecnologia em aulas de fsica. Revista Brasileira de Ensino de Fsica, v. 33, n. 2, 2313,

    2011.

    4.2 Objetivo

    Esta prtica tem por objetivo ensinar ao aluno a marcar pontos, trajetos

    e medir reas a partir da utilizao do GPS (Global Position System) de navegao,

    bem como baixar os dados e utilizar os mesmos para a confeco de um mapa.

    4.3 Problema

    Como produto final, o aluno dever elabora mapa de localizao dos

    edifcios de uma determinada rea do campus de Viosa da Universidade Federal de

    Viosa, elaborando o layout do mesmo em folha A4, orientao retrato e escala de

    1:5.000. O mapa final dever estar no sistema de projeo Universal Transversa de

    Mercator UTM Zona 23 Sul e sistema de coordenadas SIRGAS2000.

    4.4 Base de dados

    Para a realizao desta prtica, sero necessrios os arquivos:

    1. Dados do GPS

    2. Camada de ruas e limite do campus, localizados no diretrio

    c:\Usuario\IF227\t1\ex4

    4.5 Comandos utilizados

    No GPS:

    Configurao do aparelho;

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    61

    Marcar ponto;

    Marcar trilha;

    Calcular rea.

    No MapSource:

    Descarregar pontos e trilhas marcados.

    No ArcGis:

    Exportao de arquivo em formato .dxf para formato .shp;

    Definio do sistema de coordenadas;

    4.6 Exerccio

    FAMILIARIZAO COM O GPS ETREX VISTA HCX

    Figura 90. Conhecendo o GPS.

  • IF 227 - Modelagem Digital em Silvicultura Tutorial 1

    62

    CONFIGURANDO O GPS

    A.1) Aperte o boto menu duas vezes seguidas em qualquer pgina que estiver.

    Fazendo isso, voc ir diretamente para a pgina do menu principal de maneira rpida

    (Figura 91).

    Figura 91. Tela do menu principal do GPS.

    A.2) Utilizando o boto enter navegue at a opo "Definies" , tecle na

    mesma apertando o mesmo boto para baixo. Em seguida, navegue at "Unidades"

    , aperte o enter novamente. A pgina a seguir ser exibida (Figura 92).

    Figura 92. Pgina de configurao das unidades.

    A.3) No campo Formato da posio navegue at encontrar a opo hdddo mm'ss.s".

    Encontrada a opo pressione enter. Dessa forma voc estar configurando o GPS

    para gravar as coordenadas em graus, minutos e segundos do sistema de coordenadas

    geogrficas.

    A.4) Navegue at Datum do mapa, pressione enter e navegue nas opes at

    encontrar a opo WGS 84.

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    63

    A.5) No campo Distncia/Velocidade, proceda da mesma forma que nas opes

    anteriores e escolha a opo Mtrico.

    A.6) Os demais campos so para fins de navegao martima, portanto no

    precisam ser configurados.

    MARCANDO PONTOS

    A.7) Para marcar um ponto de forma rpida, pressione e mantenha pressionado o

    boto enter (Figura 93).

    Figura 93. Pgina de marcao de ponto.

    A.8) O campo nome do ponto deve ser preenchido conforme a finalidade do

    levantamento realizado. Para tal, navegue at esse campo e clique sobre ele. Neste

    momento aparecer um teclado virtual formado por letras e nmeros.

    MARCAO DE TRILHAS/TRAJETOS

    A.9) Aperte duas vezes seguidas o boto menu, atalho pra o menu principal, e

    navegue at a funo Trajetos , clique sobre ela (Figura 94).

    Figura 94. Pgina para configurao da gravao de trilha.

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    64

    A.10) Clique sobre a opo configuraes (setup) (Figura 95).

    Figura 95. Pgina para configurao do registro de trilha.

    A.11) No habilite o envolver quando cheio (wrap when full). Ao habilitar esta

    funo estar dizendo para o GPS que quando sua memria estiver cheia ele dever

    substituir os dados j existentes em sua memria por aqueles que esto sendo

    coletados recentemente. Quando dessa funo desabilitada, a memria atingir seu

    armazenamento mximo, o aparelho no salvar mais as trilhas percorridas, no

    ocasionando a perda de dados.

    A.12) No campo mtodo de gravao (Record method) selecione a opo Distncia.

    A.13) Configure a distncia mnima disponvel