Geoprocessamento aplicado a

Biologia

Ubirajara de Oliveira

2013

1

ndice

INTRODUO ................................................................................................................................................ 1

Princpios de Cartografia ........................................................................................................................ 5

Coordenadas e Projees Geogrficas ................................................................................................. 7

Escalas ........................................................................................................................................................ 11

GPS ............................................................................................................................................................. 12

Dados geogrficos - Arquivos vetoriais e matriciais ..................................................................... 13

Vetor ........................................................................................................................................................... 14

Raster ......................................................................................................................................................... 17

TUTORIAIS .................................................................................................................................................... 19

Determinando o sistema de coordenadas geogrficas em um SIG ............................................ 19

ArcGIS .................................................................................................................................................... 19

DIVA-GIS ............................................................................................................................................... 22

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 23

Adicionar camadas em um projeto .................................................................................................... 24

ArcGIS .................................................................................................................................................... 24

DIVA-GIS ............................................................................................................................................... 26

QuantumGIS ......................................................................................................................................... 27

Adicionando camadas vetoriais .................................................................................................. 27

Adicionando camadas matriciais ................................................................................................ 29

Classificando arquivos vetoriais em cores ....................................................................................... 30

ArcGIS .................................................................................................................................................... 30

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 36

Classificando arquivos matriciais em cores ..................................................................................... 40

ArcGIS .................................................................................................................................................... 40

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 44

Identificao de atributos e consulta de dados .............................................................................. 49

Consulta pontual ..................................................................................................................................... 49

ArcGIS .................................................................................................................................................... 49

DIVA-GIS ............................................................................................................................................... 50

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 51

Consulta a tabela de atributos ............................................................................................................ 52

ArcGIS .................................................................................................................................................... 52

DIVA-GIS ............................................................................................................................................... 55

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 56

2

Seleo de dados ..................................................................................................................................... 58

ArcGIS .................................................................................................................................................... 58

DIVA-GIS ............................................................................................................................................... 62

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 64

Arquivos vetoriais Criao ................................................................................................................ 65

ArcGIS .................................................................................................................................................... 65

Adicionando pontos de ocorrncias de bancos de dados ao projeto em um formato

vetorial. ............................................................................................................................................. 65

DIVA-GIS ............................................................................................................................................... 68

Criando arquivos vetoriais ........................................................................................................... 68

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 71

Criando pontos aleatrios .................................................................................................................... 72

ArcGIS .................................................................................................................................................... 72

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 73

Converso arquivos matriciais (Raster) ............................................................................................. 74

ArcGIS .................................................................................................................................................... 74

Raster to AscII .................................................................................................................................. 74

Raster to Polygon ........................................................................................................................... 75

Convertendo de arquivo de outros formatos para raster. .................................................... 76

AscII to Raster .................................................................................................................................. 76

Polygon to Raster ........................................................................................................................... 77

Point to Raster ................................................................................................................................. 78

DIVA-GIS ............................................................................................................................................... 79

Para converter para gridfile: ........................................................................................................ 79

Para converter um gridfile em outros formatos ..................................................................... 80

Convertendo um Grid em arquivo vetorial .............................................................................. 81

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 83

Convertendo arquivos matriciais para vetores ....................................................................... 85

Convertendo vetores para arquivos matriciais ....................................................................... 86

Layer to KML ............................................................................................................................................. 87

ArcGIS .................................................................................................................................................... 87

DIVA-GIS ............................................................................................................................................... 90

Convertendo um arquivo vetorial (shapefile) em kmz (arquivo do Google Earth) ....... 90

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 91

Reclassificao de arquivos matriciais .............................................................................................. 92

ArcGIS .................................................................................................................................................... 92

DIVA-GIS ............................................................................................................................................... 94

Reclassificando um raster ............................................................................................................. 94

3

Cortar camadas raster ............................................................................................................................ 95

ArcGIS .................................................................................................................................................... 95

Quantum GIS ........................................................................................................................................ 98

Mosaicar dados matriciais .................................................................................................................. 100

ArcGIS .................................................................................................................................................. 100

Quantum GIS ...................................................................................................................................... 102

Unir mapas vetoriais ............................................................................................................................ 103

ArcGIS .................................................................................................................................................. 103

Quantum GIS ...................................................................................................................................... 104

Cortar mapas vetoriais por uma forma ........................................................................................... 105

ArcGIS .................................................................................................................................................. 105

Quantum GIS ...................................................................................................................................... 106

Associao de dados especializados ................................................................................................ 107

Associando dados vetoriais a dados matriciais. ........................................................................... 107

ArcGIS .................................................................................................................................................. 107

DIVA-GIS ............................................................................................................................................. 111

Relacionando bancos de dados espaciais ....................................................................................... 114

ArcGIS .................................................................................................................................................. 114

Quantum GIS ...................................................................................................................................... 117

Interpoladores ....................................................................................................................................... 118

Interpolador de densidade Kernel .................................................................................................... 118

Buffer ....................................................................................................................................................... 120

ArcGIS .................................................................................................................................................. 120

Mltiplos anis de Buffer ............................................................................................................ 121

Quantum GIS ...................................................................................................................................... 123

Calculo de mapas matriciais .............................................................................................................. 124

ArcGIS .................................................................................................................................................. 124

Raster calculator ........................................................................................................................... 124

DIVA-GIS ............................................................................................................................................. 125

Calculos matriciais (entre dois arquivos raster) ................................................................... 125

Criando conjuntos de camadas para clculos ........................................................................ 126

Calculos com conjuntos de camadas Stack ............................................................................ 127

Quantum GIS ...................................................................................................................................... 128

Estatstica bsica de camadas matriciais ........................................................................................ 129

ArcGIS .................................................................................................................................................. 129

Funo Band Collection Statistics............................................................................................. 129

Anlise espacial de Componentes principais (PCA) ............................................................. 130

4

DIVA-GIS ............................................................................................................................................. 132

Construo de histogramas ........................................................................................................ 132

Regresso ........................................................................................................................................ 134

Regresso par a par entre diversos arquivos matriciais ..................................................... 136

Quantum GIS ...................................................................................................................................... 137

Estatstica bsica ........................................................................................................................... 137

Variveis topogrficas ......................................................................................................................... 138

ArcGIS .................................................................................................................................................. 138

Orientao do Terreno ................................................................................................................. 139

Declividade do Terreno ............................................................................................................... 140

Curvas de nvel .............................................................................................................................. 141

Mapas de visualizao topogrfica .......................................................................................... 142

Quantum GIS ...................................................................................................................................... 144

Declividade ..................................................................................................................................... 144

Aspecto ............................................................................................................................................ 145

Sombreamento .............................................................................................................................. 146

Rugosidade ..................................................................................................................................... 147

Relevo .............................................................................................................................................. 148

Curvas de nvel .............................................................................................................................. 149

DIVA-GIS ................................................................................................................................................. 150

Alterando arquivos ........................................................................................................................... 151

Georreferenciamento de dados matriciais ..................................................................................... 152

ArcGIS .................................................................................................................................................. 152

QuantumGIS ....................................................................................................................................... 156

DIVA-GIS ................................................................................................................................................. 158

Criando uma grade ........................................................................................................................... 159

Criando arquivo matricial ............................................................................................................... 160

Criando o centroide de uma forma .............................................................................................. 161

Mapas de riqueza .............................................................................................................................. 162

Criando o mnimo polgono convexo .......................................................................................... 164

ArcGIS ...................................................................................................................................................... 165

Utilizando as ferramentas do ArcGIS pelo ArcToolbox. ......................................................... 165

Personalizando as ferramentas da rea de trabalho do ArcGIS ............................................ 166

Automatizando tarefas repetitivas ............................................................................................... 168

Criando modelos ............................................................................................................................... 170

Quantum GIS .......................................................................................................................................... 173

Gerenciador de Complementos do Quantum GIS. .................................................................... 173

5

Sensoriamento remoto ........................................................................................................................ 176

Classificao de imagens de satlite............................................................................................ 177

Classificao supervisionada de imagens ............................................................................... 177

Criando pontos no ArcGIS .......................................................................................................... 179

Classificao no supervisionada ............................................................................................. 181

Apresentao de Mapas ....................................................................................................................... 182

ArcGIS .................................................................................................................................................. 182

Grades de coordenadas ............................................................................................................... 184

Incluindo a seta do Norte ........................................................................................................... 190

Inserindo escalas ........................................................................................................................... 192

Escala de texto ............................................................................................................................... 194

Legenda ........................................................................................................................................... 195

Inserindo textos............................................................................................................................. 199

Ttulo ................................................................................................................................................ 200

Inserindo mapas de referncia .................................................................................................. 201

Exportando o mapa ...................................................................................................................... 203

Quantum GIS ...................................................................................................................................... 205

Adicionando grade de coordenadas ........................................................................................ 208

WEBSITES .................................................................................................................................................... 209

1

INTRODUO

O geoprocessamento o processamento de dados georreferenciados por meio da deteco

de padres. Para isso so utilizadas tcnicas matemticas e computacionais para a anlise da

informao geogrfica. So utilizadas anlises estatsticas, mtodos de interpolao e extrapolao,

reconhecimento de padres, minerao de dados, entre outros. O geoprocessamento vem

influenciando de maneira crescente diversas reas do conhecimento como a cartografia, transporte,

comunicao, marketing, energia, planejamento urbano e regional, estratgias militares,

biogeografia, epidemiologia, conservao, anlise de recursos naturais, entre outras.

O primeiro trabalho de geoprocessamento conhecido foi desenvolvido pelo Dr. John Snow

em 1854 na zona do Soho em Londres. Essa regio estava sendo assolada por um surto de clera.

Tentando identificar algum padro nos casos da doena, Snow mapeou todos os casos detectados

da doena na regio. Como ainda era desconhecida a causa da Clera, Snow tentou encontrar algum

padro para tentar identificar a causa da epidemia. Esse mapeamento permitiu a Snow localizar com

preciso um poo de gua contaminado como fonte causadora do surto.

Mapa de registros de clera em Londres, crculo vermelho mostra o local do poo de gua contaminado.

As primeiras tentativas de se processar dados espaciais em computadores foram feitas nos

anos 50 na Inglaterra e nos Estados Unidos, com o objetivo principal de reduzir os custos e tempo

de produo e manuteno de mapas. Devido a precariedade da informtica, as pesquisas nessa

rea ainda eram muito incipientes, destinada a objetivos especficos de cada local, como pesquisa

em botnica na Inglaterra e estudos de volume de trfego nos Estados Unidos. Estes projetos

utilizaram os primrdios dos primeiros Sistemas de Informao Geogrfica.

2

Os Sistemas de Informao Geogrfica, GIS (sigla em Ingls para SIG), so programas de

computador que permitem realizar anlises de bancos de dados georreferenciados. Eles podem

integrar diversos bancos de dados especializando a informao, alm de realizarem clculos diversos

considerando o componente espacial. Um SIG um sistema de hardware, software, informao

espacial e procedimentos computacionais que permitem e facilitam a anlise, gesto ou

representao do espao e dos fenmenos que nele ocorrem.

No Canad na dcada de 1960, surgem os primeiros Sistemas de Informao Geogrfica

propriamente ditos. Esses sistemas foram desenvolvidos pelo governo para inventariar os recursos

naturais. No entanto, esses sistemas eram muito difceis de usar, no existiam monitores grficos, os

computadores eram muito caros e grandes e a mo de obra tinha que ser altamente especializada.

No existiam programas comerciais e havia a necessidade de cada interessado desenvolver seus

prprios programas, o que demandava muito tempo, dinheiro e restringia o uso desses sistemas aos

rgos governamentais.

Os computadores apresentavam uma capacidade de armazenamento e velocidade de

processamento muito baixas, o que limitava o avano dos SIGs. Nos anos 70 foram desenvolvidos

computadores menores e mais rpidos, tornando vivel o desenvolvimento de sistemas comerciais.

Nesse momento, ento, foi criado o termo Geographic Information System. Na dcada de 70

comearam a surgir os primeiros sistemas comerciais de CAD (Computer Aided Design, ou projeto

assistido por computador), que serviam para produo de desenhos e plantas para engenharia, e

tambm eram utilizados como sistemas de cartografia automatizada.

Nos anos 70 foram desenvolvidos fundamentos matemticos voltados para a cartografia,

incluindo questes de geometria computacional. Apesar desses avanos, os custos limitavam o

acesso aos SIGs apenas s grandes organizaes.

Com os avanos da informtica na dcada de 1980 e a popularizao dos computadores

pessoais houve um grande e acelerado crescimento no desenvolvimento dos SIGs. At ento o seu

desenvolvimento era limitado pelo alto custo do hardware e pela pouca quantidade de pesquisa

especfica sobre o tema. Os SIGs se desenvolveram enormemente devido a massificao da

informtica causada pelos avanos da microinformtica e do estabelecimento de centros de estudos

sobre o assunto. Nos EUA, a criao do centro de pesquisa NCGIA - National Centre for Geographical

Information and Analysis (NCGIA, 1989) marca o estabelecimento do Geoprocessamento como

disciplina cientfica independente.

A grande popularizao e reduo do custo das estaes de trabalho grficas, alm do

surgimento e evoluo dos computadores pessoais e dos sistemas gerenciadores de bancos de

dados relacionais levaram a uma grande difuso do uso dos SIGs. A incorporao de muitas funes

de anlise espacial proporcionou tambm um alargamento do leque de aplicaes de SIG.

Nos anos 90 o Geoprocessamento consolidou-se, definitivamente, como ferramenta de

apoio tomada de deciso, sendo utilizada por instituies governamentais, institutos de pesquisa

e grandes empresas. Houve um grande aumento no uso e nos aplicativos disponveis no mercado,

como o ArcGIS, AutoCAD MAPINFO, gvSIG, GRASS, dentre outros. Alm disso, esses aplicativos se

3

desenvolveram muito, agregando diversas funes em um mesmo sistema como: modelagem 3D,

analise espacial, processamento digital de imagens, etc.

Com o aumento no uso da internet, no fim da dcada de 90, os SIGs passam a utilizar servios

online e um novo tipo de programa que integra funes dos SIGs com o uso de dados online

desenvolvido. O popular Google Earth um programa desse tipo, alm dele, o prprio SIG ArcGIS

passou a integrar funes com dados online como imagens de satlite. Aps o surgimento de

programas como Google Maps do Google Earth e WikiMapia uma verdadeira revoluo se iniciou:

pessoas que at ento no tinham qualquer contato com ferramentas SIGs, passaram a ter acesso

e a utilizar esse tipo de ferramenta de qualquer lugar por meio de aplicaes que misturam imagens

de satlite, modelos 3D e GPS, sendo necessrio apenas uma conexo com a internet.

Com todos esses avanos, os SIGs se tornaram aplicativos mais simples e intuitivos, com

funcionalidades bsicas de consulta a mapas e a bancos de dados associados, alm de funes de

clculos complexos em uma plataforma mais amigvel. Os usurios j no precisam mais ser

especialistas, facilitando o acesso de pessoas no ligadas rea em questo. Tem-se ai um salto no

nmero de usurios, no surgimento de sites especializados e de revistas, etc. Fabricantes de celulares

comeam a lanar telefones equipados com GPS e programas de mapas. Montadoras fabricam carros

com sistemas de rastreamento por satlite e GPS para localizao nas ruas. A cada dia fica mais

comum o uso do Geoprocessamento.

Os SIGs podem ser utilizados para diversas finalidades, nas mais diversas reas do

conhecimento. Uma das funes mais bsicas de um SIG a de consulta. Como os bancos de dados

esto associados a formas ou pixels em um SIG, possvel consultar dados associados a uma dada

localidade no espao. Desta forma, assinalando um objeto pode-se consultar o valor dos seus

atributos, e inversamente, selecionando um registro do banco de dados possvel saber a sua

localizao e apont-la em um mapa. Os SIGs separam as informaes em diferentes camadas

temticas e as armazenam independentemente, permitindo trabalhar com elas de modo rpido e

simples, permitindo ao utilizador a possibilidade de relacionar a informao existente atravs da

posio e topologia dos objetos, com o fim de gerar nova informao. Os SIGs permitem, tambm,

compatibilizar a informao proveniente de diversas fontes, como informao de sensores espaciais

(deteco remota / sensoriamento remoto), informao recolhida com GPS ou obtida com os

mtodos tradicionais da Topografia.

Entre as principais questes que um SIG pode ajudar a responder:

Mapear: Gerar mapas temticos e ilustrar padres espaciais graficamente.

Localizao: localizar caractersticas (dados associados) a um lugar no espao. Ou

localizar espacialmente onde ocorre uma determinada caracterstica (dado).

Condio: Cumprimento ou no de condies impostas aos objetos.

Tendncia: Comparao entre situaes temporais ou espaciais distintas de alguma

caracterstica.

Rotas: Clculo de caminhos timos entre dois ou mais pontos.

4

Modelos: Gerao de modelos explicativos a partir do comportamento observado de

fenmenos espaciais.

Interpolao: Gerar uma superfcie com uma dada informao a partir de dados

incompletos ou espaados espacialmente.

Extrapolao: Realizar predies a partir de um conjunto de dados limitados.

No Brasil o geoprocessamento teve incio a partir do esforo de divulgao e formao de

pessoal feito pelo prof. Jorge Xavier da Silva (UFRJ), no incio dos anos 80. A vinda ao Brasil, em 1982,

de Roger Tomlinson responsvel pela criao do primeiro SIG (o Canadian Geographical Information

System), para participar do Congresso da Unio Geogrfica Internacional, no Rio de Janeiro, o que

incentivou o aparecimento de vrios grupos interessados em desenvolver tecnologia, entre os quais

podemos citar:

UFRJ: O grupo do Laboratrio de Geoprocessamento do Departamento de Geografia

da UFRJ, sob a orientao do professor Jorge Xavier, desenvolveu o SAGA (Sistema de Anlise

GeoAmbiental).

MaxiDATA: Os ento responsveis pelo setor de informtica da empresa de

aerolevantamento AeroSul criaram, em meados dos anos 80, um sistema para automatizao de

processos cartogrficos.

CPqD/TELEBRS: O Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da TELEBRS iniciou, em

1990, o desenvolvimento do SAGRE (Sistema Automatizado de Gerncia da Rede Externa), uma

extensiva aplicao de Geoprocessamento no setor de telefonia.

INPE: Em 1984, o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espacias) estabeleceu um

grupo especfico para o desenvolvimento de tecnologia de geoprocessamento e sensoriamento

remoto (a Diviso de Processamento de Imagens - DPI). De 1984 a 1990 a DPI desenvolveu o SITIM

(Sistema de Tratamento de Imagens) e o SIG (Sistema de Informaes Geogrficas), para ambiente

PC/DOS, e, a partir de 1991, o SPRING (Sistema para Processamento de Informaes Geogrficas),

para ambientes UNIX e MS/Windows.

O Laboratrio de Processamento de Imagens e Geoprocessamento (LAPIG) da

Universidade Federal de Gois / Instituto de Estudos Scio-Ambientais (UFG/IESA) iniciou suas

atividades em 1995 (sob a orientao do professor Laerte Guimares Ferreira Jnior).

Lista de softwares SIGs.

Software Licena Plataformas Idiomas disponveis

Mapinfo Software proprietrio Windows Ingls ArcGIS Software proprietrio Windows Ingls GEOMEDIA Freeware Windows Ingls GRASS GNU Multiplataforma Ingls gvSIG GNU GPL Multiplataforma Ingls, Espanhol e Chins MapWindow MPL Windows Ingls Quantum GIS GPL Multiplataforma Ingls SPRING Freeware Multiplataforma Portugus e Ingls SAGA GIS GPL Multiplataforma Ingls iSmart Shareware Multiplataforma / Web Ingls TerraView GNU GPL Multiplataforma Portugus, Espanhol e Ingls

5

Princpios de Cartografia

Os mapas so uma representao da terra, ou seja, so modelos da realidade. Geralmente,

os mapas so representados em uma superfcie plana. Para produo de um mapa necessrio que

pontos do mapa sejam correspondes a pontos em um modelo de superfcie da terra. Esse

procedimento consiste na atribuio de coordenadas geogrficas aos pontos de um mapa. Uma

representao da Terra em um plano, inevitavelmente, ir apresentar deformaes, no sendo nunca

uma forma de representao idntica realidade. Assim, existem modelos mais ou menos precisos

para um determinado local na Terra. Para que possamos fazer um mapa, ns devemos: 1: adotar um

modelo matemtico que melhor represente a forma da Terra; 2: projetar os elementos da superfcie

terrestre sobre o modelo de representao selecionado; 3: Relacionar, pontos do modelo

matemtico de referncia ao plano de projeo, selecionando a escala e o sistema de coordenadas.

A superfcie terrestre irregular, no existindo, modelos matemticos capazes de represent-

la sem deform-la. A forma da Terra se assemelha mais a um elipsoide do que a uma esfera, pois o

raio da Terra no equador aproximadamente 23 km maior do que o raio da Terra que corta os polos.

Isso se deve ao movimento de rotao da Terra em torno do seu eixo. Mesmo assim, o elipsoide

ainda um modelo muito pouco preciso da superfcie terrestre, j que esta muito irregular com

diversos desnveis de relevo. O modelo que mais se aproxima da sua forma real o geiodal. Neste

modelo, a superfcie terrestre definida por uma superfcie fictcia que apresenta como base o nvel

mdio dos mares, apresentando irregularidades acima desse nvel na plataforma continental. O

geoide um modelo fsico da forma da Terra que apresenta potencial gravitacional constante, o

que, na prtica, coincide aproximadamente com o valor mdio do nvel do mar.

Trs modelos bsicos de representao da superfcie da Terra, o Geoide representado em tons de vermelho, amarelo e

azul; o Elipsoide representado pela linha vermelha e o Esfrico representado pela linha azul.

A superfcie do geoide mais irregular do que a do modelo elipsoide, mas consideravelmente

mais suave do que a superfcie real da Terra. Enquanto a Terra varia entre um mximo de 8.850 m

6

no Monte Everest) e um mnimo de -11.000 m nas Fossa das Marianas, o geoide varia apenas cerca

de 100 m alm da superfcie do elipsoide de referncia (aproximadamente o nvel do mar). Assim,

mesmo o geoide ainda um modelo muito imperfeito da realidade.

Para representar a Terra em um mapa, necessrio estabelecer uma superfcie de referncia

que ser utilizada para representa-la, assim adota-se um modelo matemtico para construo dessa

superfcie, como j foi dito, esse modelo pode ser um elipsoide ou um geoide. Sobre esta superfcie,

so necessrias as seguintes informaes: as dimenses do elipsoide de referncia melhor adaptado

regio a ser mapeada (ou seja, a dimenso do raio do equador e do raio polar), a sua orientao

no espao e a origem do sistema de coordenadas geodsicas referenciadas a esta superfcie. Com

este conjunto de informaes determinado o datum. Datum, (latim= dado, detalhe) em cartografia

se refere ao modelo matemtico de representao da superfcie da Terra utilizado em uma dada

representao da Terra (um mapa). De uma forma muito simplificada, o datum determina o ponto

de referncia a partir do qual ser feita a representao grfica dos paralelos e meridianos (que

servem como referencia para localizao dos pontos em um mapa), assim, toda a forma e posio

das representaes em um mapa dependem do seu datum. Existirem vrios datum em utilizao

atualmente, geralmente deve-se apresentar na legenda das cartas a indicao de qual o datum

utilizado. Atualmente, com o uso dos SIGs geralmente o datum de um arquivo de mapa est nos

metadados desse arquivo. A diferena entre os datum e que estes so baseados em modelos

matemticos distintos da forma e das dimenses da Terra e, alm disso, um fator adicional na

diferena entre os datum o da forma de projeo. Devido necessidade de se projetar um corpo

curvo e tridimensional, a Terra, num plano mantendo ngulos retos entre os meridianos e os

paralelos foram desenvolvidas diferentes formas de se projetar a superfcie da Terra em um plano.

A primeira abordagem de sucesso foi a famosa projeo de Mercator, em que a Terra transformada

num cilindro que toca a terra na linha do equador. Posteriormente surgiram outras em que um cone

intercepta a Terra em duas latitudes com pontos acima do polo, e outra ainda um cilindro tocando

na Terra numa determinada latitude ou longitude. Todas estas projees criam representaes

grficas diferentes, consequentemente, datum diferentes. Alm das projees geogrficas existem

tambm os chamados sistemas de coordenadas geogrficas, que so formas de representao que

no planificam a Terra nos seus modelos. A escolha entre um sistema de projeo geogrfica e um

sistema de coordenadas geogrficas depende da escala de trabalho, j que sistemas de projeo

geralmente tem grandes distores em representaes muito amplas, como a de um continente.

O elipsoide de melhor ajuste varia de acordo a localizao da rea a ser mapeada, por isto

que cada regio tende a adotar um datum especfico. No Brasil, at o final da dcada de 1970,

utilizava-se o elipsoide Internacional de Hayford e, Crrego Alegre-MG, como a origem das

coordenadas. A partir de 1977, passou-se a adotar o SAD-69 (Datum Sul-Americano), que apresenta

o vrtice Chu-MG como a origem das coordenadas, e como elipsoide de referncia o recomendado

pela Unio Astronmica Internacional, homologado em 1967 pela Associao Internacional de

Geodsia. Com o advento do GPS, tem sido comum o emprego do datum planimtrico global WGS-

84, cujo elipsoide geocntrico, sendo adotado para o mapeamento global, pois apresenta uma

7

preciso aceitvel para qualquer parte da Terra. A escolha do datum, portanto, depende dos

objetivos do trabalho no que se refere rea de trabalho e a preciso necessria. Por exemplo, se o

trabalho objetiva mapear uma rea pequena, como uma cidade, pode-se adotar um datum que

represente com grande preciso essa regio, como o SAD-69 para o sudeste do Brasil. Entretanto,

quando o objetivo do trabalho uma rea de maior abrangncia como Brasil ou Amrica do Sul,

deve-se pensar que datum muito especfico como o SAD-69 podem gerar distores no desejadas

em algumas regies do mapa. Como o datum SAD-69 tem como ponto de referncia o Chu, em

Minas Gerais, quanto mais distante desse ponto for uma dada rea do mapa (ex: Patagnia) maior

ser a distoro da representao dessa rea. Assim, para se mapear uma grande rea como a

Amrica do Sul, seria mais adequado o uso de um datum que minimizasse esse tipo de distoro

em grandes escalas, um bom exemplo de datum desse tipo o WGS-84. Claro que ao adotar esse

datum perdemos preciso local, mas se o objetivo do trabalho uma escala continental isso no

um problema. Assim a escolha de um datum depende dos objetivos e da escala do trabalho, pois

devemos balancear a preciso necessria com a escala de trabalho. fundamental ressaltar que essas

diferenas entre os data (plural de datum) podem gerar um problema quando combinamos mapas

que foram feitos em diferentes data. Um dado local no mapa pode no coincidir com o mesmo local

representado no outro mapa, assim esses mapas no iro se sobrepor adequadamente. Apesar dos

sistemas de coordenadas Crrego Alegre e SAD-69 serem prximos, a diferena de posicionamento

de um ponto entre eles pode variar entre 10 a 80 m, o que para alguns objetivos pode ser muito

problemtico. Nesses casos deve-se converter os mapas para o mesmo datum, o que pode ser feito

em um SIG.

Coordenadas e Projees Geogrficas

Para localizar qualquer lugar na superfcie terrestre de forma exata necessrio ter, no

mnimo, duas informaes, uma referente a posio no sentido leste-oeste e uma no sentido norte-

sul. Para isso, podem ser utilizados diferentes formas de representao numrica, que esto

relacionadas aos respectivos sistemas de coordenadas ou projees geogrficas adotados e os seus

respectivos datum. A forma mais simples de se expressar essas coordenadas geogrficas um plano

cartesiano, com um eixo X e um Y, essa forma de coordenadas utilizada em diferentes sistemas de

projeo geogrfica como a UTM. Entretanto a forma mais familiar de se representar uma posio

na Terra so as coordenadas geogrficas em uma esfera expressa em graus minutos e segundos.

Esse sistema de coordenadas geogrficas divide a Terra em fatias, e mede as distncias em ngulos,

por isso geralmente expresso em graus minutos e segundos, mesma forma de medida de ngulos

em geometria. Imagine que a Terra seja cortada ao meio na regio da linha do Equador, ento voc

observa uma das semiesferas olhando para o centro da Terra, voc iria observar um crculo e esse

pode ser dividido em 360, portanto teramos a as longitudes dadas pelos ngulos de cada

meridiano (linhas que delimitam as longitudes) a partir de uma linha de referncia, o meridiano de

Greenwich. Por conveno no so utilizados os 360 como medida de longitudes, as longitudes so

dividas em dois grupos de 180, um a leste de Greenwich e outro a oeste. Assim, os meridianos so

linhas semicirculares, isto , linhas de 180, portanto elas se estendem do Plo Norte ao Plo Sul.

8

Agora imagine que a Terra seja dividida ao meio sobre o meridiano de Greenwich, ento voc

observa uma das semiesferas olhando para o centro da Terra, voc iria observar um crculo e esse

pode ser dividido em 360, portanto teramos a as latitudes dadas pelos ngulos de cada paralelo

(linhas que delimitam as latitudes) a partir de uma linha de referncia, o Equador. As latitudes so

expressas em valores que variam de 0 a 90 pois elas so a medida do ngulo entre o ponto de

interesse e o equador, sendo divididas em dois grupos um acima do equador (norte) e um abaixo

(sul).

Como tradicionalmente as medidas de ngulos so expressas em graus minutos e segundos,

as coordenadas geralmente tambm o so. Entretanto essa forma de expressar as coordenadas

utiliza medidas sexagesimal, o que, por no ser o sistema numrico padro utilizado, dificulta

clculos matemticos. Assim, geralmente os SIGs geralmente utilizam uma modificao da forma

de se expressar as coordenadas geogrficas, elas so transformadas em uma escala decimal, pois

esse o sistema numrico padro. Para essa converso basta realizar uma regra de trs, na qual os

minutos e os segundos so transformados em dcimos de grau.

Dentre os sistemas de projeo geogrfica, o mais utilizado a Universal Transversa de

Mercator (UTM) que corresponde a uma modificao da projeo de Mercator, onde o cilindro

secante colocado em posio transversa, ou seja, como se colocssemos um cilindro abraando a

Terra em cima de um meridiano. Este sistema foi adotado pela Diretoria de Servio Geogrfico do

Exrcito e pelo IBGE como padro para o mapeamento sistemtico do pas, sendo muito adotado

por gegrafos. O sistema constitudo por 60 fusos de 6 de longitude, numerados a partir do

antimeridiano de Greenwich, seguindo de oeste para leste at o encontro com o ponto de origem.

A extenso latitudinal est compreendida entre 80 Sul e 84 Norte. O eixo central do fuso,

denominado como meridiano central estabelece, junto com a linha do Equador, a origem do sistema

9

de coordenadas de cada fuso. Cada fuso apresenta um nico sistema plano de coordenadas

(projeo em plano cartesiano), com valores que se repetem em todos os fusos. Assim, para localizar

um ponto definido pelo sistema UTM, necessrio conhecer, alm dos valores das coordenadas (x

e y, expressos em metros), o fuso ao qual as coordenadas pertenam, j que elas so idnticas de

em todos os fusos. Para evitar coordenadas negativas, so acrescidas constantes origem do sistema

de coordenadas. Assim na linha do Equador o valor 10.000.000 m, tendo valores decrescentes na

direo Sul. Enquanto na direo norte o Equador assume valor 0 m tendo valores crescentes nesta

direo. Para o eixo das abscissas assume-se o valor de 500.000 m para o meridiano central, com

valores crescentes do eixo das abscissas em direo ao leste e decrescentes na direo oeste. Como

conveno atribui-se a letra N para coordenadas norte-sul (ordenadas) e, a letra E, para as

coordenadas leste-oeste (abscissas). Um par de coordenadas no sistema UTM definido, assim, pelas

coordenadas (E, N).

Projeo cilndrica Transversa Mercartor, em amarelo a rea de contato do cilindro com a superfcie da Terra.

Devido sua extenso longitudinal, o territrio brasileiro possui por oito fusos UTM: do fuso

18, situado no extremo oeste, ao fuso 25, situado no extremo leste do Brasil. Como quase toda a

extenso latitudinal do territrio est situada no hemisfrio sul, as coordenadas situadas ao norte

da linha do Equador, que deveriam apresentar valores crescentes e sequenciais a partir do 0, de

acordo com a conveno atribuda origem do sistema de coordenadas, apresentam valores

crescentes e sequenciais a partir de 10.000.000 m, dando continuidade s coordenadas atribudas

ao hemisfrio sul.

10

Representao dos 60 fusos de 6 de longitude do sistema UTM, numerados a partir do antimeridiano de Greenwich.

11

Escalas

A escala a relao matemtica entre as dimenses do objeto real e as do desenho que o

representa. Assim, as escalas de um mapa representam a relao entre as distncias na realidade e

as distncias em um mapa. Como geralmente o que desejamos so representaes reduzidas da

realidade, dificilmente utilizamos a escala natural, de 1:1, em que os objetos so representados em

seu tamanho natural. Geralmente ns utilizamos a escala reduzida, que representa de forma reduzida

a realidade. Assim, para se conhecer o valor real de uma dimenso no mapa necessrio multiplicar

a medida do plano pelo valor do denominador da escala, por exemplo, em uma escala 1:5000 cada

unidade do mapa representa 5000 unidades da realidade. Desta forma a escala no tem unidade,

uma medida de proporo as unidades podem ser centmetros, milmetros, etc. De uma forma geral,

as escalas podem ser consideradas grandes (entre 1:1.000 a 1:50.000); mdias (entre 1:100.000 a

1:1.000.000) ou pequenas (no mnimo 1:2.000.000), assim, escalas grandes, com maior preciso da

representao, apresentam os denominadores menores, enquanto escalas pequenas, com menor

preciso e maior simplificao, apresentam denominadores maiores. Escalas como 1:1000000,

1:500000, 1:250000, 1:100000 ou 1:50000, em geral, so usadas para mapas de continentes, e pases,

como: Brasil, EUA, Canad e etc. Escalas como 1:25000, 1:10000, 1:2500 so utilizadas em cidades,

bairros e ruas, para estudos de mais preciso.

12

GPS

O sistema de posicionamento global, popularmente conhecido por GPS um sistema de

localizao e navegao por satlite que fornece as informaes relativas a posio geogrfica. Um

receptor mvel, chamado popularmente de GPS utilizado para captar o sinal de no mnimo quatro

satlites GPS, a partir desse sinal o receptor calcula a sua posio por meio de clculos de

triangulao. Encontram-se em funcionamento dois sistemas de navegao por satlite: o GPS

americano e o GLONASS russo. Existem tambm dois outros sistemas em implementao: o Galileo

da Unio Europeia e o Compass chins. O sistema americano detido pelo Governo dos Estados

Unidos e operado atravs do Departamento de Defesa. Inicialmente o seu uso era exclusivamente

militar, estando atualmente disponvel para uso civil gratuito. O sistema de GPS consiste numa

constelao de 24 satlites. Cada um circunda a Terra duas vezes por dia a uma altitude de 20.200

quilmetros e a uma velocidade de 11.265 quilmetros por hora, assim, a qualquer momento, pelo

menos 4 deles esto visveis de qualquer ponto da Terra. At o ano 2000 o departamento de defesa

dos EUA impunha a chamada disponibilidade seletiva, que consistia em um erro induzido ao sinal

do GPS, isso impossibilitava que aparelhos de uso civil operassem com preciso inferior a 90 metros.

Existem diferentes receptores GPS, que atendem a diferentes usos como na Geodsia,

Topografia e Navegao. A diferenciao entre essas categorias, principalmente devido preciso

alcanada, ou seja a margem de erro na posio dada pelo GPS. Sendo os mais acurados, com valores

na casa dos milmetros, os receptores Geodsicos so capazes de captar as duas frequncias emitidas

pelos satlites (L1 e L2). Os topogrficos, que tem caractersticas de trabalho semelhantes categoria

anterior, porm somente captam a portadora L1, tambm possuem elevada preciso, geralmente na

casa dos centmetros. Ambas as categorias tem aplicaes tcnicas, e caractersticas prprias como

o ps-processamento dos dados coletados em campo, no informando o posicionamento

instantaneamente. Alm, claro, dos GPS de navegao, que embora possuam menor preciso de

posicionamento, tem inmeras vantagens como o baixo custo e inmeras aplicaes.

13

Dados geogrficos - Arquivos vetoriais e matriciais

Tradicionalmente os mapas eram feitos de forma manual por representaes feitas a mo.

Bancos de Dados Geogrficos: So banco de dados preparados para armazenar dados sobre

informaes espaciais.So comumente chamados de Sistemas de Informaes Geogrficas (SIG).

Este tipo de banco de dados tem o intuito manipular um imenso volumes de informaes de grande

complexidade, como mapas e imagens de satlite.

Tipo de Feio Estrutura Exemplos de Representao

ponto dados vetoriais Escolas, aeroportos, hospitais, coordenadas, etc.

linha dados vetoriais Rios, estradas, linhas de transmisso, etc.

polgono dados vetoriais Municpios, estados, Unidades de Conservao (UC), etc.

raster dados matriciais Mapas topogrficos, imagens de satlite, etc.

14

Vetor

Imagens vetoriais so descries geomtricas de formas, e so normalmente compostas por

curvas, elipses, polgonos. Na sua construo so utilizados vetores matemticos para descreverem

as formas. A cor de uma dada forma, um polgono, armazenada na forma e no em pixels como

na imagem matricial.

Cada linha em um desenho vetorial possui ns, e cada n possui alas para manipular o

segmento de reta ligado a ele.

Duas imagens de um co, em A uma imagem matricial enquanto em B uma imagem vetorial. A imagem vetorial gera uma

simplificao maior da realidade que a imagem matricial.

Como esses grficos so baseados em vetores geralmente resultam em arquivos menores e

mais rpidos de serem processados por um computador. Essas imagens no perdem qualidade ao

serem ampliados, j que o ajuste da escala feito por funes matemticas, o que no ocorre com

as imagens matriciais. Nos desenhos vetoriais possvel isolar segmentos de linhas, polgonos ou

pontos, tratando-os independentemente.

Observe que mesmo com o aumento dessa rea neste mapa vetorial no h perda na resoluo, no se formam quadrculas,

isso porque o arquivo vetorial definido por vetores matemticos e no pixels como o arquivo matricial.

Essas imagens vetoriais tambm so utilizadas no geoprocessamento para descrever mapas.

Os mapas podem apresentar formas de pontos, linhas ou polgonos, que podem representar, por

exemplo, pontos de coleta, rios e lagos, respectivamente. O arquivo vetorial mais utilizado em

geoprocessamento o arquivo Shapefile que tem a extenso shp. Esse arquivo no nada mais do

que uma imagem vetorial georreferenciada e ligada a uma tabela (banco de dados). Por isso, quando

A B

15

salvamos ou copiamos um arquivo vetorial Shapefile geralmente so salvos trs arquivos, um com

a extenso shp que a imagem, um dbf que o banco de dados no formato Dbase e um shx que

tem a informao da posio da imagem, coordenadas geogrficas. Em alguns casos podem existir

at cinco arquivos que esto relacionados complexidade da informao presente no Shapefile.

Nesse arquivo, para cada forma (ponto, segmento de linha ou polgono) h um dado atrelado,

representado por uma linha na tabela de atributos do arquivo. Assim, possvel resgatar

informaes que estejam nesse banco de dados a partir de uma posio espacial, por exemplo, um

ponto pode conter informaes como: data da coleta, observaes, valores de medidas tiradas em

campo, etc. O Shapefile ento guarda basicamente trs informaes: a forma, o lugar e os dados; e

essas informaes podem ser consultadas em um SIG.

A figura mostra a tabela de atributos associada ao arquivo vetorial Shapefile, essa tabela pode trazer diversas informaes relativas as

feies do mapa, ponto, linha ou polgono. Neste mapa cada linha da tabela de atributos est associada a um pas representado no mapa.

Aqui esto representados os trs tipos de arquivos vetoriais utilizados em geoprocessamento, o arquivo de ponto, linha e polgono

respectivamente. Os pontos representam as cedes dos municpios do Brasil, as linhas os principais rios e os polgonos os estados do Brasil.

16

Um arquivo vetorial do formato Shapefile, pode apresentar diversos arquivos com diferentes extenses para

comp-lo, assim segue uma breve descrio da funo de cada extenso:

. Shp-O principal arquivo que armazena a geometria do recurso; necessrio.

. Shx-O arquivo de ndice que armazena o ndice do geometry feature; necessrio.

. Dbf-A tabela dBASE que armazena as informaes de atributo de recursos; necessrio.

Existe uma relao de um para um entre a geometria e atributos, que baseado no nmero de registo.

Registros de atributo no arquivo dBASE deve estar na mesma ordem que os registros no arquivo principal.

. SBN e. SBX-Os arquivos que armazenam o ndice espacial das caractersticas.

. FBN e. FBX-Os arquivos que armazenam o ndice espacial das caractersticas de shapefiles que so somente

leitura.

. E ain. Aih-Os arquivos que armazenam o ndice do atributo dos campos activos em uma tabela ou tabela

de um tema atributo.

. Atx-Um arquivo. Atx criada para cada atributo ndice shapefile ou dBASE criado em ArcCatalog. ArcView

3.x ndices de atributos para shapefiles e arquivos de dBASE no so utilizados pelo ArcGIS. Um modelo de

indexao novo atributo foi desenvolvido para shapefiles e arquivos do dBASE.

. IXS Geocoding-ndice de leitura / gravao de shapefiles.

. MXS-Geocodificao ndice de leitura / gravao shapefiles (formato ODB).

. Prj-O arquivo que armazena as informaes do sistema de coordenadas; usado por ArcGIS.

. Xml Metadados para ArcGIS-armazena informaes sobre o shapefile.

. CPG-um arquivo opcional que pode ser usado para especificar o codepage para a identificao do

characterset a ser usado.

Cada arquivo deve ter o mesmo prefixo, por exemplo, roads.shp, roads.shx e roads.dbf.

Ao visualizar shapefiles no ArcCatalog (ou qualquer outro programa ArcGIS), voc s vai ver um arquivo que

representa o shapefile, no entanto, voc pode usar o Windows Explorer para exibir todos os arquivos dos

associados com um shapefile. Ao copiar shapefiles, recomendado que voc faa isso em ArcCatalog ou

usando uma ferramenta de geoprocessamento. No entanto, se voc copiar um shapefile fora ArcGIS,

certifique-se de copiar todos os arquivos que compem o shapefile.

17

Raster

Imagens matriciais, ou simplesmente raster (ou bitmap, que significa mapa de bits em ingls)

so imagens que contm um, ou alguns, valores de descrio de cada pixel (quadrcula), em oposio

aos grficos vectoriais. Ou seja, so matrizes de valores, essas matrizes podem descrever diversos

tipos de dados, o tipo mais familiar so as fotografias. Uma fotografia em escala de cinza

simplesmente uma matriz com valores que variam do 0 (branco) ao 255 (preto). Um raster pode ser

monocromtico, em escala de cinza apresentando apenas uma matriz de pixels. Nas coloridas os

pixels so formados no padro RGB, do ingls Red, Green, Blue, que utiliza trs matrizes de valores

de nmeros inteiros para representar as cores vermelho, verde e azul, sendo que cada matriz varia

entre 0 e 255. Sendo que ainda podem existir imagens no padro RGBA, quando o formato possui

quatro matrizes, apresentando alm das anteriormente descritas a de transparncia (sendo A o nvel

de alfa de cada pixel).

Uma mapa da Amrica do Sul em formato matricial (Raster) com o aumento da imagem pode-se visualizar os pixels que

formam a imagem, cada pixel assume uma cor pois apresenta um determinado valor na matriz.

Como essas imagens so baseadas em matrizes (pixes), para que possuam uma boa resoluo

so necessrios muitos pixels, ou seja, quanto maior o nmero de pixels para uma mesma rea maior

ser a resoluo. Isso significa que uma imagem com alta resoluo tem uma informao mais

precisa (mais prxima da realidade) e uma imagem de baixa resoluo apresenta grandes

18

generalizaes, ou seja, mdias dos valores presentes na realidade, em uma dada rea (rea do pixel).

Dessa forma, geralmente esses arquivos so maiores e mais lentos de serem processados por um

computador. Entretanto, esses arquivos raster apresentam uma maior preciso da informao do

que um arquivo vetorial (que mais generalizado). Essas imagens perdem qualidade ao serem muito

ampliadas, j que formada por pixels de tamanho definido. Nos rasters possvel saber o valor

exato de cada pixel.

Essas imagens matriciais (raster) tambm so utilizadas no geoprocessamento para descrever

mapas. Os mapas podem apresentar dados obtidos de forma direta (sensores de satlites) ou de

forma indireta (dados interpolados ou convertidos). Existem diversos formatos de arquivos

matriciais: asc, bil, grid, tif, etc. Assim como nos arquivos vetoriais, muitas vezes um mapa descrito

por mais de um arquivo. Por isso, quando salvamos ou copiamos um arquivo raster geralmente so

salvos vrios arquivos. Um bom exemplo disso so os arquivos tif ou Geotif (forma mais adequada),

esses arquivos so imagens como as de uma cmera fotogrfica (formato TIF), mas apresentam

outros arquivos associados que informam a localizao (coordenadas) e os sistemas de coordenadas

geogrficas utilizado. Em alguns casos podem existir apenas um arquivo como o caso do arquivo

ASC II, que na verdade um arquivo de texto que apresenta a informao de cada pixel e as

coordenadas correspondentes. Muitas vezes os rasters guardam apenas uma matriz, o equivalente a

uma imagem em escala de cinza, outras vezes eles podem apresentar diversas matrizes, o

equivalente a uma imagem colorida (RGB ou RGBA). Ento esse arquivo guarda basicamente a

informao pixel a pixel, podendo existir uma ou algumas matrizes de valores associadas a ele.

Um raster multi banda na verdade so vrios arquivos matriciais, sendo que estes podem ser representados visualmente

nas trs cores, vermelho, verde e azul, ao mesmo tempo para que possamos visualizar a imagem.

19

TUTORIAIS

Determinando o sistema de coordenadas geogrficas em um SIG

Antes de iniciar qualquer projeto em um SIG lembre-se de determinar o sistema de coordenadas

geogrficas que ser utilizado no projeto, pois isso ir evitar que as camadas no se sobreponham

caso tenham datum diferentes.

ArcGIS

1- Primeiramente clique com o boto direito do mouse em cima da Layer, que aparece no

campo lateral esquerdo da janela em Table of Contents, na aba que aparece clique no boto

propriedades.

2- Clique na aba superior Coordinate System.

20

3- Agora voc dever escolher o sistema de coordenas ou o sistema de projeo geogrfica,

dependendo dos seus objetivos. No exemplo iremos escolher um sistema de coordenadas

geogrficas, devido a extenso da rea de trabalho, o Brasil.

4- Clique no sinal de + da pasta Predefined e depois no sinal de + da pasta Geographic

coordinate systems.

5- Agora voc dever escolher o datum que voc ir utilizar, esta escolha depende dos objetivos

do trabalho, j que ir determinar o grau de preciso do mapa e a escala de preciso. Como

iremos trabalhar com o Brasil, ns iremos adotar um datum global pois esse ter menores

distores para representar o Brasil todo. Assim, clique no sinal de + da pasta World.

21

6- Como estamos trabalhando com o Brasil, que muito extenso, iremos adotar o datum WGS-

84. Para isso clique na opo WGS-84 e clique em OK.

22

DIVA-GIS

Para determinar o sistema de coordenadas geogrficas e as unidades de medida utilizadas no

projeto do DIVA-GIS clique no menu Map e no item Properties. O sistema de coordenadas

padro do DIVA-GIS o WGS84.

No campo Projection escolha o tipo de projeo utilizada. Em Map Units escolha as unidades

utilizadas no mapa e em Distance Measurement units escolha as unidades de medida de

distncia no mapa.

23

Quantum GIS

Antes de iniciar os trabalhos no Quantum GIS voc deve configurar o sistema de coordenadas

geogrficas do seu projeto caso contrrio o projeto ir assumir o sistema de coordenadas da

primeira camada adicionada ao mesmo.

1- No menu Configuraes clique em Propriedades do projeto.

2- Nessa janela escolha o sistema de coordenadas na aba Sistema de referncia de

Coordenadas.

24

Adicionar camadas em um projeto

Agora que j definimos o datum do projeto podemos adicionar camadas a esse projeto. Com a

adio das camadas ser possvel gerar sobreposies de diferentes mapas, realizar anlises, gerar

mapas temticos entre outras coisas.

ArcGIS

1- Para adicionar uma camada voc deve clicar no boto Add Data . Aps clicar nesse

boto ir aparecer na tela uma caixa de dilogo para que voc busque o arquivo desejado.

Aps selecionar o arquivo clique no boto Add que se localiza no canto inferior direito da

caixa de dialogo. Caso voc deseje adicionar mais de um arquivo que esteja em uma mesma

pasta, voc pode selecionar mais de um arquivo clicando nos arquivos de interesse com a

tecla Ctrl pressionada, ou se quiser adicionar uma sequencia de arquivos clique no primeiro,

pressione a tecla Shift e clique no ltimo, assim voc poder adicionar diversos arquivos ao

mesmo tempo no projeto.

Ao adicionar uma camada no ArcGIS, os cones dos arquivos que aparecem na caixa de dilogo

indicam que tipo de arquivo est sendo adicionado.

25

26

DIVA-GIS

1- Para adicionar arquivos vetoriais ou mesmo matriciais clique no menu Layer e no boto

Add layer.

Os formatos aceitos pelo programa aparecero no campo tipo na janela abaixo:

27

QuantumGIS

Adicionando camadas vetoriais

1- Para adicionar uma camada vetorial clique no boto

2- Na janela abaixo pode-se optar pelo tipo de fonte da camada vetorial, ou seja, se voc prefere

buscar o arquivo vetorial, a pasta que contem esses arquivos ou o banco de dados.

Vamos optar por buscar o arquivo quando quisermos adicionar apenas um arquivo. Quando vrios

arquivos que se encontram em uma mesma pasta devem ser adicionados, pode-se optar por buscar

a pasta desejada.

3- Ao clicar no boto buscar a janela abaixo se abre, e nela sero visualizados apenas os

arquivos vetoriais suportados pelo QuantumGIS, como por exemplo os arquivos shapefile.

28

A janela Adicionar camada vetorial reaparece, ento clique em Open.

29

Adicionando camadas matriciais

Para adicionar camadas matriciais clique no boto .

A figura abaixo mostra o arquivo matricial adicionado ao projeto.

30

Classificando arquivos vetoriais em cores

Em diversas situaes necessrio que se classifique um mapa, ou seja, que se d cores as formas

do mapa. Assim, possvel colorir de diferentes cores os diferentes estados do brasil, ou criar uma

gama de cores para indicar a variao de valores de uma dada varivel no espao. Com isso,

podemos fazer, por exemplo, um mapa em que os diferentes estados do Brasil possam ter

diferentes cores variando do verde ao vermelho, indicando quais estados apresentam maior ou

menor taxa de desmatamento.

ArcGIS

1- Adicione uma camada vetorial ao projeto.

2- Clique com o boto direito do mouse sobre a camada na aba Table of contentes e clique

em Properties ou ento d um clique duplo sobre a camada nessa aba.

31

3- Clique sobre a aba Symbology, nessa aba, a esquerda, voc ter diversas formas de

classificar em cores o seu mapa, agora iremos explorar essas possibilidades:

4- Caso queira apenas mudar a cor do mapa todo, sem alterar as cores de cada forma do

mapa (no exemplo os estados do Brasil) clique, na aba Show em Features Single symbol.

5- No campo Symbol a direita da tela, clique sobre o retngulo com a cor, e escolha a cor

desejada.

6- Caso queira colorir formas que apresentem um dado identificador, como por exemplo o

nome dos estados, com cores diferentes, clique em Categories Unique values

7- No campo Value field escolha a coluna da tabela de atributos que apresente os valores

(nomes) que devem ser coloridos, assim cada palavra ou nmero diferente que aparecer

nessa coluna receber uma cor diferente.

32

8- Clique no boto Add all values para adicionar todos os identificadores dessa coluna

(nmeros ou palavras nicos) caso queira que todos os valores recebam cores diferentes.

9- Caso queira que apenas alguns identificadores sejam coloridos com cores diferentes voc

pode clicar no boto Add values e escolher manualmente os valores desejados (OBS: ao

escolher os valores desejados, voc pode clicar no boto Complete list para visualizar

todos os valores existentes.

10- Os botes Remove e Remove all servem para exluir valores da classificao.

11- No boto Color ramp voc pode escolher uma gama de cores automticas. Caso queira

modificar as cores manualmente, clique sobre cada quadrado de cor que se encontra em

frente ao identificador (no caso nome do estado) na janela e escolha a cor desejada na

paleta de cores.

12- Clique em Ok para modificar as cores.

13- Utilizando para categorizar as cores o campo Unique values, many fields possvel

combinar diferentes campos das tabelas de atributos para colorir formas que apresentem

combinaes nicas desses campos. Por exemplo, se voc quiser saber qual o tamanho da

populao do estado e a taxa de desmatamento, voc pode combinar esses campos na

classificao. Assim estados que apresentarem a mesma populao e taxa de

desmatamento, sero coloridos com a mesma cor.

33

A figura ilustra um mapa em que cada estado recebeu uma cor diferente.

1- No campo esquerdo Quantities Graduated colors voc pode classificar o mapa a partir

de intervalos de valores numricos presentes na tabela de atributos.

2- No campo Value escolha a coluna que contenha os valores numricos que sero

classificados.

34

3- No lado direito da tela, em Classification escolha o nmero de categorias em Classes e a

forma de dividir os intervalos de valores no campo Classify, nessa opo possvel

escolher entre diferentes formas de classificao como os exemplos descritos abaixo:

-Natural breaks: Localiza os intervalos em que ocorre mudana abrupta de valores.

-Manual: O usurio determina os intervalos manualmente.

-Equal interval: Distribui os intervalos igualmente

-Defined interval: O usurio define um intervalo fixo de valores.

-Geometrical interval: utilizada uma curva geomtrica para determinar os

intervalos.

4- No boto Exclusion possvel excluir um determinado valor ou intervalo da classificao.

5- Em Color ramp escolha a gradao de cores desejada.

35

36

Quantum GIS

1- Adicione uma camada vetorial.

2- Clique com o boto direito do mouse sobre a camada na aba Camadas e clique em

Propriedades ou ento d um clique duplo sobre a camada nessa aba.

37

3- Clique sobre a aba Estilo, nessa aba, a esquerda, no boto Smbolo simples... voc

ter diversas formas de classificar em cores o seu mapa, agora iremos explorar essas

possibilidades:

4- Caso queira apenas mudar a cor do mapa todo, sem alterar as cores de cada forma do

mapa (no exemplo os estados do Brasil) clique, na aba Smbolo simples.

5- A esquerda da tela, clique sobre o retngulo com a cor, e escolha a cor desejada.

6- Caso queira colorir formas que apresentem um dado identificador, como por exemplo o

nome dos estados, com cores diferentes, clique em Categorizado

7- No campo Coluna escolha a coluna da tabela de atributos que apresente os valores

(nomes) que devem ser coloridos, assim cada palavra ou nmero diferente que aparecer

nessa coluna receber uma cor diferente. Clique no boto Classifica.

8- No boto Cor de degrad voc pode escolher uma gama de cores automticas. Caso

queira modificar as cores manualmente, clique sobre cada quadrado de cor que se

encontra em frente ao identificador (no caso nome do estado) na janela e escolha a cor

desejada na paleta de cores.

9- Clique em Ok para modificar as cores.

38

Abaixo voc pode visualizar o mapa classificado por categorias.

39

10- No campo esquerdo Graduado voc pode classificar o mapa a partir de intervalos de

valores numricos presentes na tabela de atributos.

11- No campo Coluna escolha a coluna que contenha os valores numricos que sero

classificados.

12- No lado direito da tela, em Classes escolha o nmero de categorias, e em Modo

escolha a forma de dividir os intervalos de valores no campo Nessa opo possvel

escolher entre diferentes formas de classificao como os exemplos descritos abaixo:

-Quebras naturais: Localiza os intervalos em que ocorre mudana abrupta de

valores.

-Manual: O usurio determina os intervalos manualmente.

-Intervalo igual Distribui os intervalos igualmente

-desvio padro: O usurio define um intervalo fixo de valores.

40

Classificando arquivos matriciais em cores

Em diversas situaes necessrio que se classifique um mapa, ou seja, que se d cores as formas

do mapa. Assim, possvel colorir de diferentes cores os diferentes estados do brasil, ou criar uma

gama de cores para indicar a variao de valores de uma dada varivel no espao. Com isso,

podemos fazer, por exemplo, um mapa em que os diferentes estados do Brasil possam ter

diferentes cores variando do verde ao vermelho, indicando quais estados apresentam maior ou

menor taxa de desmatamento.

ArcGIS

1- Adicione uma camada matricial ao projeto.

2- Clique com o boto direito do mouse sobre a camada na aba Table of contentes e clique

em Properties ou ento d um clique duplo sobre a camada nessa aba.

41

3- Clique sobre a aba Symbology, nessa aba, a esquerda, voc ter diversas formas de

classificar em cores o seu mapa, agora iremos explorar essas possibilidades:

4- A primeira opo na aba Show a Unique values, esta opo geralmente no ser

utilizada, pois a maioria dos rasters apresenta tantos valores nicos de pixels que no h

motivo para classifica-los assim. Entretanto, em alguns casos, quando temos poucos valores

nicos, podemos utilizar essa opo para exp-los.

5- Caso deseje classificar a imagem em intervalos de valores, escolha a opo Classified no

lado esquerdo da janela. No campo Quantities Graduated colors voc pode classificar o

mapa a partir de intervalos de valores numricos presentes na tabela de atributos.

42

6- No lado direito da tela, em Classification escolha o nmero de categorias em Classes e a

forma de dividir os intervalos de valores no campo Classify, nessa opo possvel

escolher entre diferentes formas de classificao como os exemplos descritos abaixo:

-Natural breaks: Localiza os intervalos em que ocorre mudana abrupta de valores.

-Manual: O usurio determina os intervalos manualmente.

-Equal interval: Distribui os intervalos igualmente

-Defined interval: O usurio define um intervalo fixo de valores.

-Geometrical interval: utilizada uma curva geomtrica para determinar os

intervalos.

7- No boto Exclusion possvel excluir um determinado valor ou intervalo da classificao.

8- Em Color ramp escolha a gradao de cores desejada.

9- Caso no queira dividir as cores em categorias, pode-se optar pela opo Stretched essa

opo ir utilizar um dgrad de cores, ou seja, as cores iro variar assim como os valores

variam no mapa.

43

10- No campo color ramp escolha o dgrad de cores desejado. Em labeling possvel criar

um dgrad personalizado.

11- No campo Type possvel determinar a forma de variao das cores, assim pode-se

evidenciar diferentes caractersticas dos dados. Em Histograms possvel criar um

histograma personalizado, na qual pode-se evidenciar determinadas faixas de valores dos

dados, como por exemplo, os intervalos mais baixos de valores.

44

Quantum GIS

1- Adicione uma camada matricial.

2- Clique com o boto direito do mouse sobre a camada na aba Camadas e clique em

Propriedades ou ento d um clique duplo sobre a camada nessa aba.

3- Clique sobre a aba Estilo, nessa aba, a esquerda, no boto renderizar como banda

cinza simples.

4- Em Propriedades de bandas simples escolha em Mapa de cor a opo Mapa de cores.

45

5- Em Nmero de classes determine o nmero de intervalos de valores que o mapa ser

classificado.

6- Em Modo de classificao possvel escolher entre diferentes formas de classificao

como os exemplos descritos abaixo:

-Quebras naturais: Localiza os intervalos em que ocorre mudana abrupta de

valores.

-Manual: O usurio determina os intervalos manualmente.

-Intervalo igual Distribui os intervalos igualmente

-desvio padro: O usurio define um intervalo fixo de valores.

46

7- Agora clique em Classificar. Clique em Ok para aplicar a classificao.

8- Caso deseje modificar o padro das cores clique em cada cor e a altere na paleta de cores.

47

Abaixo a figura ilustra a classificao das cores em um mapa de altitude.

48

49

Identificao de atributos e consulta de dados

Um mapa em um SIG no guarda apenas as formas do mapa, mas tambm dados associados

a esses mapas, no caso de arquivos vetoriais esses dados esto na tabela de atributos do Shapefile

e podem ser consultados de diferentes formas. No caso dos arquivos matriciais, na maioria das vezes,

no h tabela de atributos, assim h apenas uma informao de valor numrico relacionada a cada

pixel. Em arquivos matriciais multi-banda podem existir mais de um valor numrico relacionados a

um nico pixel.

Consulta pontual

ArcGIS

Para realizar uma consulta pontual dos dados em um mapa deve-se utilizar a ferramenta

identify essa ferramenta serve para mostrar os dados associados a um ponto do mapa, assim

aps clicar nessa funo basta clicar no local desejado e a informao ser exibida em uma caixa de

dilogo.

Nessa figura o local clicado com a ferramenta identify foi o estado do Amazonas, assim aparece a

caixa de dilogo com as informaes da tabela de atributos referente aquela regio selecionada.

50

DIVA-GIS

possvel identificar caractersticas de um dado local clicando sobre ele com a funo Identify

Feature ativada. Essa funo permite identificar os valores dos pixels de um arquivo matricial

ao clicar sobre ele, ou mesmo ver os atributos de um dado local de um arquivo vetorial.

Nessa figura o local clicado com a ferramenta identify sobre um pixel no estado do Amazonas, assim

aparece a caixa de dilogo com as informaes do pixel selecionado, aqui no caso de um arquivo

matricial. O campo value indica o valor daquele pixel.

51

Quantum GIS

possvel identificar caractersticas de um dado local clicando sobre ele com a funo Identificar

feies ativada. Essa funo permite identificar os valores dos pixels de um arquivo matricial

ao clicar sobre ele, ou mesmo ver os atributos de um dado local de um arquivo vetorial.

Nessa figura o local clicado com a ferramenta Identificador de feies foi o estado do Amazonas,

assim aparece a caixa de dilogo com as informaes da tabela de atributos referente aquela regio

selecionada.

52

Consulta a tabela de atributos

Para consultar todos os dados que esto associados a um mapa, basta consultar sua tabela de

atributos.

ArcGIS

1- Clique com o boto direito sobre a camada de interesse que aparece no campo lateral

esquerdo da janela em Table of Contents, na aba que aparece clique no boto Open

Attribute Table.

2- Assim ir aparecer uma caixa de dilogo exibindo toda a tabela de atributos.

53

A partir da consulta da tabela de atributos possvel selecionar dados e exportar os dados

selecionados no formato Shapefile e na forma de tabela.

Para selecionar dados basta clicar no incio da linha que contenha os dados desejados.

A tabela de atributos pode ser exportada no formato DBase, para isso basta clicar no cone do

canto esquerdo da janela Table options e clicar no boto Export.

54

Na janela Export Data h dois campos, no primeiro, Export pode ser escolhido a opo de salvar

todos os registros ou apenas os registros selecionados. Lembre-se que quando se exporta os

dados dentro da tabela de atributos apenas a tabela exportada, sem as feies do Shapefile.

Caso seja deseja exportar o Shapefile completo ou os dados selecionados do Shapefile, para isso,

deve-se clicar com o boto direito na camada vetorial de interesse, no campo Table of Contents

no canto esquerdo da tela. Clique em Data, e depois em Export Data. Aps isso os procedimentos

de exportao so os mesmos da exportao da tabela de atributos (acima).

55

DIVA-GIS

A tabela de atributos de um arquivo vetorial pode conter diversas informaes importantes, assim,

para visualiza-la no DIVA-GIS basta clicar na funo Table no menu Layer, lembre-se de

selecionar a camada de interesse clicando sobre ela antes de utilizar essa funo.

A figura abaixo mostra a tabela de atributos associada a um arquivo vetorial dos biomas

brasileiros.

O boto Statistic permite a visualizao da estatstica

bsica dos valores contidos em um determinado

campo da tabela de atributos, esse campo deve ser

numrico e selecionado no campo Field.

56

Quantum GIS

A tabela de atributos de um arquivo vetorial pode ser visualizada no Quantum GIS clicando-se com

o boto direito do mouse sobre a camada desejada e clicando no boto Abrir tabela de

atributos.

A figura abaixo mostra a tabela de atributos associada a um arquivo vetorial dos biomas

brasileiros.

Alm disso possvel selecionar os dados diretamente na tabela de atributos clicando sobre as linhas

desejadas e mantendo pressionada a tecla Shift ou Ctrl do teclado.

57

58

Seleo de dados

Os registos podem ser selecionados para diversos fins. Por exemplo, para salvar um

subconjunto de uma camada para um novo arquivo, ou para encontrar caractersticas

geogrficas que atendam a condies especficas.

ArcGIS

A seleo dos dados pode ser feita no somente pela tabela de atributos, mas de diversas

formas. possvel selecionar os dados por um retngulo, polgono, forma livre, crculo ou linha.

Para remover a seleo basta clicar no cone Clear Selected Features.

59

possvel selecionar a partir de atributos sem a necessidade de buscar registro por registro na

tabela de atributos. Para isso clique na barra de ferramentas Selection, selection by atributes.

A seleo por atributos permite que seja selecionado uma srie de registros a partir de um dado

comando. Assim, devemos informar que em um determinado campo (coluna da tabela de

atributos) tem uma determinada caracterstica de interesse. Por exemplo, no campo NOME do

shapefile de estados do Brasil desejo selecionar o estado do amazonas, ento basta dar um

clique duplo no campo NOME, clicar no sinal = e dar um clique duplo no campo que indica os

nomes de estados disponveis no campo. Para que esse campo aparea clique no boto Get

Unique Values. Assim possvel criar diversas expresses que atendam as necessidades de

seleo de cada projeto.

60

possvel tambm selecionar os arquivos vetoriais cruzando informaes de localidades. Essa

seleo muito til quando desejamos cruzar informaes, por exemplo, temos um shapefile de

pontos de registros de casos de uma dada doena e queremos saber em quais municpios j

ocorreram casos da doena. Assim basta saber quais municpios tem pontos de ocorrncia

dentro de seu territrio.

Para efetuar esse procedimento basta clicar em Selection, Selection by Location.

No campo superior da janela marque o shapefile que deve ser selecionado, no campo Source

layer marque o arquivo com as localidades que iro selecionar o outro shapefile pela localidade.

Caso no queira que a busca seja exata, ou seja, quer que sejam selecionadas reas prximas aos

pontos de seleo utilize o campo Apply a search distance marcando-o e definindo a distncia

de tolerncia. Essa funo ir gerar um Buffer ao redor das formas utilizadas para seleo.

61

62

DIVA-GIS

Voc pode fazer uma seleo, ou fazendo uma consulta na janela de registros Select, ou

desenhando no mapa aps clicar no boto Select features

Na janela Select voc pode selecionar os registros por valores, ou por consulta. A opo valores

til para as variveis com um nmero limitado de valores, que so tipicamente no numricos.

Selecione a varivel e todos os valores sero listados. Em seguida, selecione os valores para incluir

na seleo. Ao usar uma consulta, voc deve selecionar uma varivel, um critrio e o valor. Use o

boto "Adicionar" para colocar a consulta na caixa de dilogo, e continuar a adicionar condies

adicionais usando "and", "or" entre parnte