Georreferenciamento

Tópicos em Epidemiologia:

Fundamentos de Geoprocessamento

julhode 2012

SC395-E

Laboratório de Geoprocessamento

Unesp Sorocaba

Roteiro

O que é Georreferenciamento?

Localização na Superfície

Projeções e Sistemas de

Coordenadas

Posicionamento por Satélite

Localização Estudos espaciais Medir distâncias e ângulos Elaborar mapas e cartas O que mais sua imaginação

quiser

Georreferenciamento

É a associação de uma informação a uma posição

específica

Considere

O que é posição?

a posição só faz sentido de comparada a uma

referênciaRelativa Fica na rua da Correios atrás

da Estação Rodoviária

Absoluta Av. Prof. Alberto Vollet Sachs,

599 229.265,45 UTM S e 7.482.260,09 UTM W 22°47’18,8” S 47°42’33,5” W

Posição Relativa

É o 2º prédio à esquerda, virando à direita no

semáforo

Posição Absoluta

Greenwich, UK

N

Meridiano Principal

Equador

Nominal Nome dos lugares

Ordinal Endereços de uma rua

Razão ou Cíclico Distância linear ou angular a partir de locais

fixos e.g., a partir do Equador e Meridiano de

Greenwich

Tipos de georreferências

Coordenadas Esféricas

Latitude Longitude

definidas por Centro de massa Rotação -> Equador Meridiano Principal

(Greenwich)Terra esférica Raio 6.371 km Área 510 milhões

km2

Coordenadas Geográficas

Só para lembrar...

... A Terra não é esférica ou elipsoidal!

Imagem do Satélite European Remote

Sensing (ERS-1), de 780Km de altitude

Longitude

Longitude é o ângulo entre planos– Meridiano de Greenwich– Ponto e eixo

PóloNorte

Gre

en

wic

h

Equado

r

Modelo da Terra Elipsóide de revolução Diâmetro N-S ~ 1/300

menor que E-W

Elipsóide WGS-84 Raio no Equador: 6.378,137

km Achatamento: 1/298,257

Latitude é o ângulo entre planos– Perpendicular à superfície– Plano do Equador

PóloNorte

Equador

Latitude

Coordenadas Cartesianas:X= 1.109.928 m Y= - 4.860.097 m Z= 3.965.162 m

Geográficas: GG 38,684° N, 077,150° W GM 38° 41,145' N, 077° 08,135’ W GMS 38° 41' 08,73" N, 077° 08’ 08,37" W

UTM: 18.314,251 m E e 4.284.069 m N

Sistemas de Coordenadas

Projeção da esfera tangente ao meridiano central Distorção de escala, distância e direção e área aumenta a partir

do meridiano central Projeção para mapas com escala 1:500.0000 ou menor Grade plana da latitude 84°N até 80°S Cada zona é numerada a partir do leste até 177°W Cada zona tem 6° de largura na longitude

Coordenadas UTM

X: metros lesteY: metros norte

X = 500 km @ meridiano central

– “falso leste”Y = 0 @ Equador (para norte) ouY = 10.000.000 @ Equador (para sul)

Georreferência UTM

Coordenadas UTM

180o 180o0o

1 30 60

84o N

80o S

Equ

ator

0 metros10.000.000m

Universal Transversa de Mercator

2 3 4 5 6 7 8

2 3 4 5 6 7 8

2 3 4 5 6 7 8

2 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 8 16o

Zona 2 Zona 3156o

168o174o

MeridianoCentral

2 3 4 5 6 7 8

Zona 4162o

1.700.0001.600.000

1.500.000

1.400.000

1.300.000

1.200.000

1.100.0001.000.000

900.000

800.000

700.000

600.000

500.000

400.000300.000

200.000100.000 0o

03.508.256m E 0.567.359m N

Grade UTM

Articulação

Teodolito

CartografiaSistemática

Mapatopográfico

Projeção

Por que projeta a superfície da Terra no plano?

Visualizar toda a superfície da terra de uma vez Entrada/Saída de SIG de/para mapas em papel

–Escanear, digitalizar– Imprimir, plotar

Matrizes de imagens são planas Facilidade para medir distâncias

Distorção

Todas as projeções distorcem a Terra de alguma maneira

O que é mais importante–Forma: projeção conformal

distorção homogênea em todas as direções–Área: projeção equal area

distorção da forma e preservação da área–Distância: projeção eqüidistante

somente de 1 ou 2 pontos, ou ao longo de 1 linha

DistorçõesEUA e América do Norte

Navegação marítima

Paralelos de latitude não equidistantes

Grande Círculo: distância mais curta

Linha de rumo: mesmo ângulo

Projeção de Mercator

Forma é preservada

Grandes Círculos são quase linhas retas

Linha de rumo é curvada

Usada para produtos de pequena escala com grandes largura E-W

Projeção Cônica Conformal de Lambert

Posicionamento por Satélite

GPS

Coleta da PosiçãoAntenas e Receptores

Coleta da PosiçãoReceptores

ReceptoresCusto e Precisão

Portátil Baixo Custo (cerca R$ 500,00) Baixa Precisão (de 1 a 15 metros)

TOPOGRAFIA Médio Custo (cerca R$ 10 mil a 20

mil) Média Precisão (de 1 a 10 cm)

GEODÉSICO Alto Custo (cerca R$ 40 mil) Alta Precisão (de 1mm a 1 cm)

Receptores

Receptor Sinal Acurácia Características Especiais Aplicação

Portátil

código ou fase

suavizada, L1

1 a 10 m funções para navegação

mercado de massa de

LBS e navegação

Topográfico

código ou fase

suavizada, L1

0,5 a 3 m

geodados durante

trabalho de campo

aquisição de geodados para SIG

Geodésicocódigo &

fase,L1 & L2

0,1 a 1 cm

pós-processamento

para alta acurácia

Levantamentoe

posicionamen-to de

precisão

Algumas aplicações

PROFISSIONAL

Levantamento, mapeamento e cadastramento

Geocodificação em SIG e Georeferenciamento

Monitoramento (e.g., geodinâmica)

Instrumentação de direção

Telecomunicação Navegação terrestre, marítima e aérea (AVL – Auto Vehicle Location)

Rastreamento de veículo e gerenciamento de frota

Sistemas de Transporte Inteligente (ITS)

Algumas aplicações

RECREACIONAL

Navegação pessoal (e.g., viagem, safari)

Esportes de campo (e.g., golfe, pesca, iatismo)

Esportes radicais (e.g., montanhismo, hiking, trekking)

Publicidade e marketing

Serviços baseados em locação (LBS)

Segurança pessoal e assistência de emergência

Turismo, museus, bibliotecas, shoppings

GPSGlobal Positioning System

Sistema de navegação espacial por rádio24 satéliteÓrbita: 11.000 milhas e estações terrestresInformação da posição, velocidade e tempo em qualquer lugar do mundo e sob quaisquer condições climáticas

Aspectos da Precisão Erros de medida e vieses Modo de posicionamento

absoluto e diferencial Geometria satélite-receptor Algoritmos de processamento,

modo operacional e outros fatores: dinâmico ou estacionário, tempo real ou pós-processado, ...

Técnicas Verticais

Posição correta PRECISÃO: é o grau de

repetibilidade (ou aproximação) de repetidas medidas do mesmo ponto, a qualidade do dado com respeito a erros aleatórios, medida geralmente pelo desvio padrão.

ACURÁCIA: é o grau de aproximação (ou conformidade) de uma medida ao seu real valor. Embora leve em conta todos os tipos de erro é particularmente útil para descrever erros sistemáticos

CONFIABILIDADE: usada no contexto de sensibilidade a erros grosseiros. Uma medida confiável é aquela com poucos valores extremos (outliers)

Base de outros sistemas

Cartografia Sensoriamento Remoto Processamento Digital de

Imagens Sistemas de Informação

Geográfica Banco de Dados Espaciais

17

1819

22

20

2124

25

23

26

27

28

29

30

31

12

13

Pontos considerados

Pontos omitidos

334

330

328

330

255

328

328

333

050

050

{

{

255

328

328

255

333

198 200 202 204 206 208

7668

210 212 214 216

7668

7666

218 220 222 224 226

7652

7654

7656

7658

7660

196194

7666

7664

7662

7670 7670

7652

7654

7656

7658

7660

7664

7662

198 200 202 204 206 208

210 212

214 216

192190188

188

192190 196194

218

220 222

224 226

76507650

7642

7644

7646

7648

7640

7638

7642

7644

7646

7648

7640

7638

7636

76347634

7636

1011

1412

13

08

09

0204

01

0306

0507

15

16

1500

1770

1850

2000

2150

2300

2450

2600

2750

2900

3050

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