MINISTRIO DA EDUCAO Universidade Federal de Ouro PretoEscola de Minas - Departamento de Geologia

Laboratrio de Geoprocessamento LGP-DEGEO

ArcGIS 8.3MANUAL DO USURIO Ouro Preto, MG Maro, 2004

I INTRODUO1. O SISTEMA ArcGIS 8.3 Sistema de softwares interoperacionais da ESRI, consistindo de trs partes: ArcGIS Desktop: famlia integrada de aplicativos avanados para GIS, fornecendo um arcabouo para implementar sistemas para um ou vrios usurios (corporativo). ArcSDE Gateway: interface para gerenciar informaes de multiusurios (geodatabases) em um sistema gerenciador de banco de dados (SGBD); ArcIMS: software de GIS para publicar e compartilhar dados e servios pela Internet.

O ArcGIS um sistema escalonvel que pode trabalhar em um nico desktop ou disponibilizado para operar em uma rede heterognea de computadores, workstations e servidoras, em nvel de workgroup, departamental, empresarial, municipal, estadual ou federal. Pode ser estendido a servios mveis, com software adicional (por ex., ArcPad para Windows CE). O ArcGIS utiliza modelos de dados geogrficos do mundo real para estruturar qualquer procedimento de GIS, simples a avanado, provendo todas as ferramentas necessrias para criar e trabalhar com mapas, incluindo edio e automao de dados, cartografia e anlise baseada em mapas, gerenciamento de dados, anlise geogrfica/espacial, geoestatstica (geoprocessamento), gerenciamento de metadados e disponibilizao de dados e aplicaes pela Internet. 2. ArcGIS DESKTOP O ArcGIS Desktop uma ferramenta acessada por meio de trs softwares (ArcView, ArcEditor e ArcInfo), todos compartilhando uma arquitetura comum, cada um fornecendo um elevado nvel de funcionalidade. Mapas, dados, simbologia, layers, interfaces e ferramentas de customizao, relatrios, metadados, etc., podem ser acessados de forma compatvel em todos os trs produtos. Os trs aplicativos podem trabalhar com um amplo espectro de formatos de dados e se conectar a bancos de dados relacionais (via ArcSDE) bem como a servios de ArcIMS, incluindo servios de metadados. ArcView: dispe de ferramentas de anlise e mapeamento juntamente com simples funes de geoprocessamento bsico e edio. Integra trs aplicativos: ArcMap: principal aplicativo GIS do ArcView, utilizado para realizar tarefas baseadas em mapa, incluindo cartografia, anlise de mapa e edio. Mapas possuem dataframes contendo uma srie de layers, legendas, escalas grficas, smbolos de norte e de outros elementos. ArcCatalog: auxilia na organizao e no gerenciamento de todos os dados GIS, incluindo ferramentas para navegar e localizar informaes geogrficas, registrar, visualizar e gerenciar metadados, visualizar rapidamente qualquer dataset e definir a estrutura mestra para os nveis de dados geogrficos. ArcToolbox: aplicativo com inmeras ferramentas de GIS empregadas para geoprocessamento, converso de dados, gerenciamento de mapas, anlise de overlay,

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projees de mapas, etc. H uma verso completa para ArcInfo (em torno de 150 funes) e uma compacta para ArcView e ArcEditor ArcEditor: inclui funes avanadas de edio, em adio s funcionalidades do ArcView. uma soluo de automao e compilao de dados GIS para a construo e manuteno de shapefiles e geodatabases. Possibilita a capacidade de gerar comportamento de geodatabase, como topologia, subtipos, domnios e redes geomtricas. Inclui tambm ferramentas que suportam a criao de metadados, explorao e anlise de dados geogrficos e mapeamento.Edio de geodatabases armazenados em um SGBD multiusurio; Gerenciamento e edio de topologias, redes e relacionamentos; Estabelecimento de relacionamentos entre atributos e classes de feies; Criao e edio de mltiplas verses em geodatabases multiusurios; Resoluo de conflitos entre verses em geodatabases multiusurios; Criao e edio de feies dimensionais; Definio de atributos de feies dimensionais; Criao de anotaes vinculadas de feies, vinculadas a feies nos geodatabases; Catalogamento e edio de redes geomtricas; Suporte para grandes datasets contnuos de raster; Entrada planejada de subdiviso e edio COGO; Gerenciamento de verses histricas; Extrao, verificao interna e externa de base de dados; Integrao de campos editados com ArcPad. Carregamento de dados (incluindo raster) em geodatabases multiusurios; Criao de subtipos para geodatabases; Criao de redes lgicas para geodatabases.

Criao de Dados Gerenciamento de Dados -

ArcInfo: fornece todas as funcionalidades do ArcView e do ArcEditor acrescido de avanadas funes de geoprocessamento e de processamento de polgonos, inclusas na verso completa do ArcToolbox. Inclui as capaciades do Arc, ArcPlot e ArcEdit. Trata-se de um sistema de GIS completo para criao, atualizao, pesquisa, mapeamento e anlise de dados. ArcReader: um aplicativo gratuito, baixado a partir do site da ESRI (www.esri.com), utilizado para visualizar e usar mapas gerados com o ArcMap e a extenso opcional ArcGIS Publisher.

3. MDULOS ESPECIAIS H inmeras extenses disponveis para ArcGIS Desktop, outras a serem produzidas. Elas permitem executar tarefas como geoprocessamento de raster e anlise tridimensional. (a) ArcGIS Spatial Analyst: prov inmeras ferramentas avanadas de anlise e modelagem espacial, que permitem criar, pesquisar, mapear e analisar dados baseados em raster bem como executar anlises integradas raster-vetorial. Atravs desse aplicativo possvel derivar informao a respeito dos dados, identificar relacionamentos espaciais, encontrar locais preferenciais e calcular o custo acumulado de deslocamento de um ponto a outro.3

(b) ArcGIS 3D Analyst: permite analisar e visualizar efetivamente dados de superfcie. Pode-se ver uma superfcie de mltiplos pontos de vista, pesquisar uma superfcie, determinar e tornar visvel locais escolhidos sobre uma superfcie alm de criar uma imagem de perspectiva realstica mediante a renderizao de dados vetoriais ou raster sobre uma superfcie. O ncleo principal do aplicativo, o ArcScene, fornece a interface para visualizar mltiplos layers de dados tridimensionais e para criar e analisar superfcies. Em adio fornece ferramentas avanadas de GIS para modelagem tridimensional, tal como corte-e-preenchimento, linha de visibilidade e modelagem de terreno. (c) ArcGIS Geostatistical Analyst: capacidade de criar uma superfcie contnua a partir de medidas esparsas levantadas como pontos de amostragem. Auxilia prever valores para superfcies por meio do mtodos de krigagem e inclui ferramentas para modelagem de probabilidade, erro estatstico e limite, dentre outros parmetros estatsticos. Permite ainda analisar tendncias e representar graficamente dados estatsticos. (d) ArcGIS Survey Analyst: permite gerenciar uma ampla base de dados como uma parte integrante do GIS, incluindo atualizaes interativas a partir de novos levantamentos de campo ao longo do tempo. A preciso e o erro no sistema de levantamento pode ser obtido para qualquer localidade trabalhada. Em adio, pode-se associar locais das feies com pontos no sistema de levantamento e ajustar a geometria das feies para apontar os locais de coleta. (e) ArcGIS Tracking Analyst: permite visualizar e analisar dados temporais para rastrear o movimento das feies ao longo do tempo bem como rastrear valores do sistema para locaes no tempo. Inclui as seguintes funes: exibir ponto e rastrear dados (em tempo real e tempo especfico), simbolizar tempo por cores (mostrando a idade dos dados), gerenciar reproduo interativa, aes (baseado em atributos ou pesquisas espaciais), iluminar, supresso, suporte para linhas e polgonos, histograma temporal na reproduo, renderizadores adicionais de simbologia temporal, janelas baseadas no tempo para gerenciar inmeros nveis temporais, deslocamento temporal para comparao de eventos temporais, arquivos de animao e relgio de dados para anlise adicional. (f) ArcScan for ArcGIS: adiciona as capacidades de digitalizao de scanners e edio de raster s capacidades de edio no ArcEditor e ArcInfo. utilizado para gerar dados de manuscritos e mapas vetoriais escaneados. Pode-se realizar tarefas de converso raster-vetorial, incluindo edio e snapping de raster, delineao manual de raster e vetorizao total. (g) ArcGIS Schematics: automatiza as representaes grficas geoesquemticas e esquemticas conduzidas por banco de dados, atravs de grficos de redes e simbolgicos. (h) Maplex for ArcGIS: adiciona posicionamento avanado de rtulos e textos e deteco de conflitos ao ArcMap. Pode ser usado para gerar texto que salvo com documentos do mapa bemo como para gerar anotaes que possam ser incorporadas na base de dados do GIS para reutilizaes. (i) ArcGIS Publisher: permite criar formatos de arquivos de mapas publicveis (.pmf) para qualquer documento do ArcMap. Tais documentos podem usados no aplicativo ArcReader e permitem compartilhar os documentos do ArcMap com qualquer nmero de usurios. O formato PMF pode tambm ser utilizado para disponibilizar o mapa na Web ou na Intranet por meio da extenso do ArcMap Server para ArcIMS. (j) ArcPress for ArcGIS: a extenso de impresso para ArcView, ArcEditor e ArcInfo. Seu papel controlar a impresso de mapas de alta qualidade, rapidamente e sem requerer hardware ou4

memria onboard adicional. Ao invs disso, o aplicativo torna o computador um processador de impressora, permitindo que a impresso suceda continuamente, sem a necessidade de upgrades dispendiosos. (k) MrSID Encoder for ArcGIS: metodologia de alta performance e elevada qualidade para reduzir o tamanho de imagens muito grandes. Permite utilizar o ArcToolbox para mosaicar e comprimir imagens com tamanhos de de 50 a 500 megapixels. Imagens menores que 50 megapixels podem ser armazenadas sem essa extenso. O limite do tamanho do arquivo raster no baseado no tamanho do arquivo armazenado, mas sim no nmero de pixels. (l) TIFF/LZW Compression: mtodo de compresso de imagem. A leitura includa no ArcGIS porm o processo de gerao requer uma licena da extenso, cujo aplicativo propriedade da Unisys Corporation. (m) Extenses Particulares: ArcGIS StreetMap USA e ArcGIS StreetMap Europe. 4. ArcSDE H i

5. ArcIMS H i

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II FERRAMENTAS BSICAS DO ArcVIEW1. INTRODUO AO ArcMAP Objetivos: conhecer o processo de visualizao de mapas no ArcMAP, explorar suas informaes tabulares e trabalhar a forma de apresentao das mesmas. Procedimento Inicial:Iniciar > Programas > ArcGIS > ArcMAP

Selecionar a opo An existing map na janela; em seguida OK

No navegador que se abre, v at o arquivo Conhecendo ArcMAP.mxd, que est dentro do diretrio Curso ArcGIS na pasta Conhecendo as Ferramentas do ArcMAP.6

O ArcMap carrega o Projeto Amrica do Sul com suas trs layers: Cities, Rivers e Coutries. Observaes: Caso o mapa no aparea na rea de trabalho, necessrio carregar os shapefiles do Projeto; isso sucede quando o caminho em que foi criado o projeto alterado. Clique com o boto da direita do mouse sobre uma das layers; uma janela de opes se abre imediatamente. Clique sobre Data e depois sobre Set Data Source. Em seguida procure a pasta onde se encontram os dados relativos a esse Projeto (no caso, Conhecendo as Ferramentas do ArcMAP) e selecione a shape relativa layer escolhida anteriormente.

O mapa que aparece permite a observao dos pases da Amrica do Sul, as principais cidades e os principais rios. Estes elementos esto agrupados em layers (definido como uma coleo de feies geogrficas similares). Na tabela de contedo esto listadas todas as layers presentes no mapa bem como a cor ou o smbolo usado para desenhar cada layer. Indica tambm se esta layer est ou no disponvel para visualizao. Abaixo do nome de cada layer mostrado o modo atotado de representao por cada uma: ponto, linha ou polgono.

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Operaes:Renomeao de Layer: selecione a layer e clique novamente sobre o nome. Em seguida digite o novo nome que se quer dar. A outra opo dar um duplo clique sobre a layer. Na caixa que se abre, selecione a guia General e troque o nome no campo Layer Name.

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Mude o nome da layer Countries para Pases, Cities para Cidades e Rivers para Rios.

Ferramentas de Zoom: Zoom In, Zoom Out, Fixed Zoom In, Fixed Zoom Out, Pan, Full Extent e Go Back to Previous Extent, Go to Next Extent. Exercite essas ferramentas. Visualizao de Layer: para retirar/ativar a visualizao de uma layer, clicar no pequeno quadrado ao lado de seu nome na caixa de contedo. Deixe visvel apenas a layer Pases. Seleo de Feies: clique em Selected Features, situada na barra de ferramentas, e, em seguida, clique sobre as feies que deseja selecionar. Clique fora dos objetos para tirar a seleo dos mesmos, ou v na guia Selection (na barra de menu)> Clear Selected Features. Clique no polgono que representa o Brasil. Repare que seu contorno ficou destacado em azul. Algumas vezes ser importante a visualizao das feies selecionadas. Para tanto, clique com o boto direito na layer Pases > Selection > Zoom to Selected Features. Todas as feies selecionadas sero centralizadas na tela.

Visualizao de Tabela de Dados: clique com o boto direito sobre a layer desejada e, em seguida, selecione clique sobre Open Attribute Table. A tabela que se abre mostra todos os dados tabulares que esto agregados s feies dessa layer. Outra forma de verificar as informaes tabulares ligadas a cada feio clicando no cone Identify da barra de ferramentas e, em seguida, clicar na feio de interesse.8

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Execute esta ao sobre a layer Pases. Destacado em azul est o polgono que foi selecionado anteriormente (Brasil).

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Com a opo Shift pressionada, clique em outros pases da Amrica do Sul e observe o resultado na tabela; todos os polgonos selecionados adquirem um destaque em azul. Voc pode visualizar apenas as feies selecionadas na tabela, clicando no campo Selected localizado na parte inferior da tabela de atributos. Feche a tabela.

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Rotulamento (Labeling): para rotular as feies da layer, clicar com o boto direito sobre a layer > Label Features. Faa este procedimento para a layer Pases. Neste caso voc ir rotular com o campo correspondente ao nome de cada Pas. possvel nomear com qualquer outro campo da tabela desde que voc proceda da seguinte configurao: clique com o boto direito sobre o layer Pases > Properties >9

Labels e escolha qual o campo de seu interesse em Label Field > OK. Em seguida clique novamente com o boto direito sobre a layer Pases > Label Features; as denominaes desaparecem.

Trabalhando com a simbologia das layersAcionar a visualizao da layer: Visualize a layer cidades clicando na pequena caixa ao lado do nome Cidades, na tabela de contedo.

Seleo do Smbolo: clique no smbolo abaixo da layer escolhida para abrir a caixa Symbol Selector. Mude a forma do smbolo da layer Cidades para Star 1, sua cor para laranja e o tamanho para 15 e OK. Observe as modificaes no mapa.

Gerando mapas temticosPropriedades da Layer: clique com boto direito sobre a layer desejada > Properties > Symbology. Na caixa Layer Properties que se abre, podemos classificar e apresentar os dados tabulares de diversas formas.

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Clique com o boto direito sobre a layer Pases > Properties > Symbology Clique em Quantities > Graduate Colors Em Value, escolha SQKM Em Classes, escolha 4

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Em Classify, escolha Equal Interval e OK Na caixa Layer Properties, clique em Aplicar e OK. Observe o resultado no mapa Explore as outras alternativas disponveis na caixa Layer Properties.

Configurao da visualizao conforme a escalaPode-se determinar uma faixa de escala em que deseja que os rtulos sejam visualizados. Visualize a layer rios, clicando sobre o pequeno quadrado ao lado de seu nome na tabela contedo; Rotule os rios clicando com o boto direito sobre a layer > Label Features Clique com o boto direito sobre a layer Rios > Properties > Labels. Clique em Scale Range, marque Dont show labels when zoomed e digite 20000000 na caixa Out beyound e 1 na caixa In beyound. Clique Ok; em seguida clique OK na prxima caixa. Experimente variar a escala, primeiro 1/20.000.000, depois 1/30.000.000. Verifique que os rtulos dos rios somem quando voc est com um zoom maior que 1:20.000.000.

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2. ArcCATALOG Objetivos do ArcCatalog:Gerenciamento de dados; Pr-visualizao dos dados atravs de sua geografia ou de seus atributos; Registros dos metadados (dados dos dados).

2.1. Procedimento InicialIniciar > Programas > ArcGIS > ArcCATALOG. Ou clique no cone ArcCatalog do menu principal. No cone Connect do Folder, direcione para o diretrio Curso ArcGIS; Navegue at o diretrio Conhecendo Ferramentas do ArcMap; Repare que neste diretrio existem trs arquivos shapes, dois layers e um arquivo mxd.

Na rea de visualizao clique em Contents, caso esteja selecionado a opo Preview ou Metadata.12

Clique em Coutries.shp. Veja que, na rea de visualizao aparece o nome e tipo de arquivo (shapefile) e o modo de implantao das feies deste arquivo (polgono).

Clique na guia Preview e veja o resultado. Aparecem todas as feies presentes neste arquivo. Com essa opo ativada, aparece um campo para a escolha entre dados geogrficos (Geography), ativado, e tabulares (Table) na parte inferior da tela.

Clique na opo Table. Aparece a tabela com todos os campos e registros de cada feio presente neste arquivo.13

Clique na guia Metadata e veja o resultado. Aparecem informaes sobre aspectos descritivos do projeto, dados espaciais e atributos.

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2.2. Criando Novos Arquivos Shapes a Partir do ArcCatalogNa Tabela de contedo do ArcCatalog, clique com o boto direito em Conhecendo Ferramentas do ArcCatalog > New > Shapefile.

Na Caixa que se abre, digite Quadras no campo Name. No campo Feature Type, escolha Polygon.

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Para selecionar um sistema de coordenadas, clique em Edit > Select > Projected Coordinate Systems > UTM > WGS84 > WGS 1984 UTM Zone 23S.prj > Add. Aplicar e Ok na prxima caixa e Ok na subseqente.

2.3. Criando Novas Colunas no Arquivo ShapeClique no arquivo Quadras.shp. Certifique-se que a guia Preview est selecionada. Na caixa inferior do Preview, selecione Table. Os trs campos desta tabela so criados automaticamente.

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Crie um novo campo, chamado Uso. Para criar o campo, clique em Options > Add Field. Digite Uso no campo Name. Selecione Text no campo Type e Ok. Proceda desta forma para criar quantos campos forem necessrios, lembrando-se de selecionar adequadamente o tipo de dado (numrico, texto, data) no campo Type.

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3. TRABALHO COM DADOS GEORREFERENCIADOS Distores provocadas por projees. Projees On-The-Fly. A projeo de dados espaciaisgeralmente resulta na distoro de pelo menos alguma propriedade espacial como, forma, rea, distncia ou direo.

Objetivos:Demonstrar como diferentes projees podem afetar dados georreferenciados, especificamente as distores em forma, rea, distncia e direo. Examinar a propriedades de projeo de alguns dados; Usar as ferramentas do ArcToolbox para projetar uma shapefile.

Definio de Projees O Arc Map examina as coordenadas dos dados e determina se possuem um sistema de coordenadas de projeo, devido a que os valores x e y dos dados projetados (valores lineares) so diferentes dos valores de latitude e longitude de dados no projetados (valores angulares). A informao do sistema de coordenadas se encontra armazenado com os dados. Para shapefiles, a informao mantida em um arquivo com extenso .prj. As Geodatabases armazenam esta informao como uma tabela dentro da base de dados.

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Todos os dados geogrficos possuem um sistema de coordenadas, porm pode no existir a informao que identifica esse sistema de coordenadas. Se essa informao se encontra disponvel (ex. em algum documento de descrio do dado) voc pode adiciona-la usando o Define Projection Wizard em ArcToolbox.Reconhecimento e configurao da escala do mapa. Abra no ArcMap o arquivo Captulo 2\ex.projees.mxd. As cidades do mundo e os pases esto desenhados na escala que aparece na barra de ferramentas Standard. Aplique diferentes Zooms nos dados e observe como muda o valor da escala na barra de ferramentas. Variaes de distncia em funo do sistema de projeo. Para demonstrar como a projeo pode distorcer as propriedades espaciais, tal como a distncia, voc medir a distncia existente entre duas cidades do Brasil (da sua escolha), usando dois sistemas de projees. Faa um Zoom no Brasil, e visualize as labels para os nomes das cidades. Clique no boto Measure na barra de ferramentas. Clique em uma das cidades e logo d um duplo clique na outra cidade escolhida para medir a distncia entre as duas cidades. Guarde o resultado. Na tabela de contedo, clique com o boto direito o Dataframe Layers e logo clique em propriedades. Clique a tabulao Coordinate System e Clique a pasta Predefined, clique na pasta Geographic Coordinate Systems, clique a pasta World, clique WGS 1966 e clique em Apply. Clique Yes na caixa de dilogo de aviso para continuar; Clique a tabulao General e em Display units, clique em Kilometers e clique Ok. Clique Yes na caixa de dilogo de aviso e volte a medir a distncia entre as cidades. Qual a diferena entre as duas medidas? Variaes na forma em funo do sistema de projeo. Para ver isso claramente, utilizaremos a layer contendo rostos (Circles). Desabilite a layer Cities para que no aparea na tela. Clique no boto Full Extent e no Dataframe Layer clique com o boto direito, clique em Properties. Clique na tabulao Coordinate System; Para selecionar o sistema de coordenadas clique na pasta Predefined, depois clique na pasta Projected Coodinate System, clique na parta World, e clique em Plate Carree (World). Depois clique OK.

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Clique em Yes na caixa de dilogo de aviso para continuar, depois disso adicione desenho dos rostos em seu mapa habilitando a Layer Circles.

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Ajuste o Zoom para Full Extent para poder verificar todos os crculos. Agora mude as projees e verifique a distoro dos crculos. Clique com boto direito no dataframe Layer e clique em Properties; Clique na tabulao Coordinate System, clique na pasta Predefined > Projected Coordinate System > World e clique Miller Cylindrical (World); Clique OK e depois Yes na caixa de dilogo de aviso para continuar. Veja que os rostos por volta da linha do equador parecem estar menos distorcidos do que os esto no Norte e no Sul. Propriedades de projeo de dados espaciais. Inicie o ArcCatalog e navegue at a pasta Redlands localizada no diretrio Captulo_2. Clique em mastercov e clique na tabulao preview para visualizar sua geografia. Clique na tabulao Metadata para podermos ver as informaes sobre a projeo. Clique na tabulao Spatial. Clique em Details para expandir as informaes sobre o sistema de coordenadas horizontais e veja as informaes mostradas sobre mastercov. Responda as seguintes questes: Qual projeo foi usada para armazenar as coordenadas de mastercov? UTM. Qual a unidade de distncia planar (a unidade de medida)? Metros. Qual datum usado para referenciar esses dados? Nad-1983, zona 11. Observao: a projeo Universal Transversa de Mercator (UTM) divide o globo em 60 zonas. Cada zona tem seu prprio meridiano. Redlands se encontra no meio da Zona 11 Norte. A projeo UTM foi escolhida como padro para os dados Redlands nesse exerccio.

Projees On-The-Fly.Mesmo o ArcMap estando apto para a projeo de dados on-the-fly para ajustar a projeo escolhida para a das layers visveis em um dataframe, as vezes necessrio mudar fisicamente a projeo para um novo sistema de coordenadas. Talvez voc tenha recebido os dados de uma outra empresa que use um sistema de coordenadas diferente do seu, e voc queira incorporar esses dados sua base de dados. Muitas das funes de anlise espacial em ArcGIS necessitam que os dados de diferentes layers estejam no mesmo sistema de coordenadas. A shapefile censusBlk da pasta Redlands est convertida de um arquivo CensusTiger. Dados do US Census Bureau esto sendo estocados e distribudos em coordenadas geogrficas.

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Clique em censusBlk e clique na tabulao Spatial em metadata. Veja a shapefile censusBlk tem apenas parmetros de coordenadas geogrficas. Verifique as seguintes questes: Qual datum usado para referenciar a shapefile CensusBlk? Qual so as unidades de coordenadas geogrficas? Observao: Latitude/longitude um bom sistema para armazenar dados espaciais, mas no muito bom para visualizao, pesquisa e anlise de mapas. Lembre-se que graus de latitude e longitude no so unidades consistentes para medir rea, distncia e direo. Uso das ferramentas do ArcToolbox para projetar uma shapefile. Agora usaremos o Projection Wizard do ArcToolbox para adaptar os dados anteriores para o resto dos dados de Redlands. Abra o ArcToolbox e d um duplo clique em Data Management Tools para expandir seus contedos.

D um duplo clique em Projections, aps isso, d um duplo clique em Project Wizard (shapefiles and geodatabases) para abrir o assistente (Wizard). Para escolher o dado que se deseja converter, clique no boto do browser (o boto com uma pasta amarela) e escolha a shapefile censusBlk na pasta Redlands e logo aps clique next.

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Em Output Location, navegue at a pasta Redlands e salve a nova shapfile com o nome CensusBlk_UTM e clique next.

Para selecionar o sistema de coordenadas desejado, clique em Select Coordinate System... Essa ferramenta permite que possamos converter o sistema de coordenadas de dados j existentes atravs da opo Import. Clique em Import, e na pasta Redlands, selecione mastercov. As informaes sobre o sistema de coordenadas escolhido aparecero na caixa de dilogo Spatial Reference Properties. Clique em OK, logo aps, clique em next. Clique next para aceitar os padres da coordenada para o arquivo de sada. Aps isso, clique em Finish. Verifique a metadata da nova shapefile censusBlk_UTM para ver as informaes da nova projeo escolhida. Para visualizar esses novos dados,ser preciso atualiza-los para serem exibidos. No ArcCatalog, clique na pasta Redlands e pressione a tecla F5. Clique em censusBlk_UTM e clique na tabulao Spatial para ver as propriedades em metadada. Assim terminamos a converso de uma shapefile de um sistema de coordenadas geogrficas para o sistema de coordenadas UTM. Feche o ArcToolbox e o ArcCatalog.

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EXERCCIO 1. Voc possui um arquivo shape de um dado geogrfico projetado, porm no possui um arquivo de projeo para esse dado (.prj). Desta maneira quando aberto em ArcMap, este no poder ser alinhado com outras layers do dataframe. Voc definir a projeo para esse dado geogrfico: Vale que se encontra em C:\ArcGIS_Demo\Captulo 2. Verifique com o Windows Explorer a no existncia de um arquivo de projeo (.prj) para esse dado e posteriormente,no ArcCatalog ou no ArcToolbox defina uma projeo para ele: UTM Zone 23 S (Datum South American 1969). Aps essa definio, examine com um editor de texto o arquivo .prj criado para o dado Vale. Observe tambm a informao espacial do arquivo no ArcCatalog > Metadados.

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4. MONTAGEM DE UM PROJETO Objetivos:Treinar procedimentos necessrios para a montagem de um projeto completo a partir de uma imagem.

4.1. Importao de Dados RasterAbrir o ArcMap. Iniciar o ArcMap com um novo mapa, sem quaisquer registro cartogrfico.

Configurar o sistema de projees a partir das propriedades do Data Frame (clicar com o boto direito sobre o data frame). Em seguida selecionar: Sistema de coordenadas (); Pasta ; Pasta ; Pasta ; Pasta ; Arquivo WGS84 UTM Zone 23 S.

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Para adicionar uma imagem raster ao projeto criado, seguir os seguintes passos: Acionar o comando , situado em trs locais: (a) na barra de ferramentas padro; (b) no menu File; ou com o boto direito sobre o data frame. Em seguida, navegar at a pasta que contm o arquivo raster desejado (Ex_importao_de_dados_raster\Dados). Selecionar a imagem raster (Ex_importao_de_dados_raster_Cludio.tif) e clicar a opo . No quadro Create Pyramids ative a opo Build Pyramids e clique Ok e depois Ok, no quadro seguinte.

Salve o projeto em uma pasta diretrio, criada dentro da pasta curso ArcGis.

4.2. Georreferenciamento de uma Imagem RasterAps a insero de uma imagem Raster na rea grfica do projeto, ser necessrio georreferenciar esta imagem para torn-la uma base para digitalizao cartogrfica. Com relao imagem do centro da cidade de Cludio, sero utilizados os cantos extremos da malha quadrada, como referncia para as coordenadas conhecidas. So elas: Canto superior esquerdo: E = 523.237 e N = 7.739.171; Canto superior direito: E = 523.616 e N = 7.739.296; Canto inferior esquerdo: E = 523.300 e N = 7.738.980; Canto inferior direito: E = 523.678 e N = 7.739.106.

V ao menu View, depois em Toolbars a ative a barra de ferramentas Georreferencing. Essa barra pode ser transportada para qualquer lugar e ter sua forma modificada.

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Para facilitar a identificao dos pontos, v ao menu Window e selecione a opo Magnifier. Uma janela com um zoom de 400% se abrir. Para posiciona-la sobre o ponto desejado, basta arrastar a janela para a regio de interesse, centralizando ao mximo o ponto dentro da janela Magnifier.

Para o georreferenciamento, proceder aos seguintes passos: Clique em para comear a definir os pontos base para o georreferenciamento. Sero necessrios trs pontos para uma transformao de primeira ordem, seis para segunda e 10 para terceira ordem. Dentro da janela Magnifier, clique sobre o ponto desejado. Aps clicar (aparecer uma cruz verde), clique com o boto direito sobre a cruz. Escolha Imput X and Y e atribua os valores de coordenada relativos ao ponto. Em seguida clique Ok. Provavelmente a imagem ir desaparecer da rea grfica, uma vez que ela ser deslocada para as coordenadas do ponto de controle dado. Para visualiza-la27

novamente, clique sobre Full Extend. Caso a indicao do ponto no esteja correta, pode-se cancelar a sua insero na janela de entrada de coordenadas, ou seja, com o boto direito sobre a cruz.

Em seguida repita o procedimento de identificao e atribuio de coordenadas para os demais pontos de controle. Ao entrar com o segundo ponto, a imagem poder sofrer ampliao ou reduo, em funo do ajuste geomtrico da imagem raster. De novo, clique Full Extend para visualiza-la integralmente na rea grfica. Feito os quatro pontos, pode-se verificar o erro residual gerado na opo . Dentro dessa tabela, possvel remover pontos inconvenientes ao processo de georreferenciamento.

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O raster georreferenciado poder ser definitivamente salvo atravs da opo , no menu Georeferencing. Para apagar os pontos de controle acione a opo .

4.3. Digitalizao AutomticaCom o georreferenciamento de uma imagem temos, agora, uma base para iniciar o processo de vetorizao manual de quadras, lotes, edificaes e eixos virios. Primeiramente devemos criar as shapefiles desses elementos, tal como visto no item 2.2., e salva-las dentro do mesmo diretrio onde se encontra o projeto de Cludio. Em seguida, adicionar as layers criados na tabela de contedo do projeto. 4.3.1. Primeiros passos da vetorizao manual Para iniciar a vetorizao manual, deve-se tornar o layer editvel, da seguinte forma: V ao menu View, depois em Toolbars a ative a barra de ferramentas Editor. Essa barra pode ser transportada para qualquer lugar e ter sua forma modificada. Clique em , depois ; Em Task, selecione Create New Feature; Em Target, selecione Quadras; Clique no cone Sketch Tool (lapis) para iniciar a criao de polgonos. Utilize a ferramentas de Zoom conforme a necessidade. Para sair do comando de criao de novas feies clique em .

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Em seguida, proceder a vetorizao manual dos lotes, eixos virios e edificaes. Para tanto, ser necessrio tirar o preenchimento dos polgonos das quadras, mudar a cor da linha e aumentar sua espessura do trao para 2. Todas essas modificaes podem ser feitas clicando-se no retngulo abaixo do layer Quadras, na tabela de contedo. Feito isso, mude o Target para o tema desejado, assim este layer passa a ser o editvel. O passo seguinte ser trabalhar com as edificaes. Retire o preenchimento do polgono, aumente a espessura e troque a cor da linha de contorno dos lotes, conforme feito para as quadras. Em Target, mude para edificao e inicie a criao de novos polgonos (cone do lpis). Habilite as variaes de Snapping, conforme a convenincia, de maneira a no deixar uma edificao ultrapassar os limites de seu lote ou da quadra. Finalizada a vetorizao das edificaes, criar o eixo das ruas, pois esta uma forma bastante comum de representao que permite a espacializao de diversos atributos, como nome da via, tipo de pavimentao, comprimento, presena das redes de infraestrutura, etc. Em Target, escolha o Eixo Virio. Em Task, Create New Feature. Clique no cone lapis para iniciar a construo das novas feies. Neste layer s podero haver elementos do tipo linha. Clique no centro do cruzamento de uma rua para iniciar e d duplo clique no centro do prximo cruzamento para finalizar este trecho da via. Repita este procedimento quantas vezes forem necessria para cobrir todas as ruas de sua rea de trabalho.

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4.3.2. A opo Snapping Para coincidir os limites, faces e/ou pontos dos polgonos pode-se utilizar a opo Snapping, situada na barra de ferramentas do Editor. Em seguida ative as opes Edge, End e Vertex da layer desejada. Neste processo aconselha-se deixar visvel a caixa de Snapping, pois constantemente ser necessrio a ativiao e desativao de suas variveis.

4.3.3. Opes de auxlio na construo de feies Para verificar as opes de auxlio na construo de feies, inicie a linha e clique com o boto da direita. Diversas funes estaro neste quadro com sua respectiva tecla de atalho. (A) Construo de uma linha paralela a outro elemento: Por exemplo eixo virio paralelo a uma quadra. Clique no centro de algum cruzamento para iniciar a construo do eixo da via;

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Em seguida, aproxime bem o cursor (praticamente sobre) da face da quadra que servir como referncia ao paralelismo e digite . Mova o cursor para a direo desejada e verifique seu movimento. (B) Para definir o tamanho exato de um segmento, quando o primeiro ponto j estiver definido: Digite ; Uma caixa de dilogo ir se abrir, permitindo entrar com o comprimento exato. (C) Para criar uma linha perpendicular a outro segmento: Clique em um ponto qualquer para iniciar a construo da linha; Em seguida, aproxime o cursor do elemento que servir como referncia perpendicularidade e digite ; Finalize a linha com duplo clique no local desejado. (D) Deslocamento de uma feio Para mover uma feio qualquer (ponto, linha ou polgono) clique sobre o cone Edit Tool, na barra de ferramentas do Editor; Depois basta posicionar o cursor sobre a feio, clicar sobre ele e arrasta-lo para o local desejado. (E) Rotao de uma feio Para proceder rotao de uma feio clique sobre o cone Rotate Tool, na barra de ferramentas do Editor; Em seguida clique no display da rea grfica (qualquer lugar prximo ou sobre a feio desejada) e gire para qualquer lugar. A feio ser rotacionada ao redor de X, assinalado sobre ela. Para mover o ponto de origem da rotao, mova o cursor sobre o X de seleo at ele mudar de forma. Clique no X e arraste-o para outra posio. Rotacione o polgono novamente. Com o auxlio do Snapping, ser possvel posicionar com preciso o X em locais estratgicos como vrtices e arestas.

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(F) Mover vrtice Ao movimentar os vrtices a forma do objeto alterada. Para efetuar essa transformao clique sobre o cone Edit Tool, na barra de ferramentas do Editor; Em seguida, d duplo clique sobre a feio que se quer editar. O objeto muda de cor e aparecem smbolos que representam seus vrtices. Mova o cursor sobre o vrtice e arraste-o para a posio desejada; Clique fora do objeto quando quiser finalizar a operao. (G) Apagar vrtice Para apagar um vrtice clique sobre o cone Edit Tool, na barra de ferramentas do Editor; Em seguida, d duplo clique sobre a feio que se quer editar. O objeto muda de cor e aparecem smbolos que representam seus vrtices. Mova o cursor sobre o vrtice que ser apagado at mudar sua forma; Clique com o boto direito e selecione a opo ; Clique fora da feio para visualizar o resultado. (H) Adicionar vrtice Para adicionar um vrtice clique sobre o cone Edit Tool, na barra de ferramentas do Editor; Em seguida, d duplo clique sobre a feio que se quer editar. O objeto muda de cor e aparecem smbolos que representam seus vrtices. Aproxime o cursor sobre a linha, prximo ao local do novo vrtice, e clique com o boto direito. Na caixa que se abre escolha ; Clique fora da feio para finalizar a edio dos vrtices. (I) Cortar polgonos Outra forma de vetorizar rapidamente os lotes de uma quadra atravs da utilizao do comando Cut Polygon Features. Primeiramente selecione a layer Lotes no campo Target. No campo Task, escolha Create new feature. Crie um polgno envolvendo todos os lotes de uma quadra, para possibilitar a visualizao da imagem que est por baixo, tire o preenchimento dos polgonos e aumente a espessura da linha de contorno das feies.

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A partir de ento mude a opo em Task para Cut Polygon Features e, em seguida, selecione o polgono e clique no lpis (comando que passa a ser o Cut Polygon Features). Clicar dois pontos foras do polgono, ou na interseo com os seus limites (atravs do Snapping), para determinar a linha de corte que dividir o mesmo em dois novos elementos. Repita este procedimento sucessivas vezes at dividir o lote inicial (correspondente quadra) em unidades menores e correspondentes a cada um dos demais lotes. Deve-se respeitar duas condies: para dividir o polgono, ele dever estar selecionado; a linha de corte iniciada com um clique e finalizada com dois. (J) Juno de dois ou mais polgonos Dois ou mais polgonos adjacentes podem ser unidos e transformados em apenas um. Para tanto, basta que os dois estejam selecionados. Em seguida clique na guia Editor e escolha a opo Merge; Dois ou mais polgonos podem ser unidos em um nico elemento, mesmo no estando ligados geograficamente. O processo semelhante ao descrito anteriormente. Selecione as feies desejadas e, em seguida, clique na guia Editor e escolha a opo Merge. Se voc selecionou trs polgonos inicialmente (cada um com seu registro no banco de dados) eles passaro a ser representados como apenas uma entidade e, conseqentemente, tero apenas um registro. (K) Interseo de dois ou mais polgonos Crie dois ou mais polgonos com uma rea de superposio entre eles. Selecione todos eles. Clique na guia Editor e escolha a opo Intersect. Um novo polgono ser criado a partir da interseo entre todas as entidades selecionadas. So mantidos tambm os polgonos originais. (L) Unio entre dois ou mais polgonos Crie dois ou mais polgonos com uma rea de superposio entre eles. Selecione todos eles. Clique na guia Editor e escolha a opo Union. Ser criada uma nova feio cuja rea o resultado da soma de todos os polgonos anteriores. Estes polgonos tambm sero preservados.

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(M) Seleo atravs de uma linha ou de rea Quando se est em um processo de edio de dados uma forma bastante simples e til de selecionar vrias feies ao mesmo tempo realizada com o auxlio de linhas ou reas. Em Target selecione a layer que estar disponvel para edio; Em Task selecione a opo Select Features Using a Line; Clique no lapis para iniciar a linha de seleo e d duplo clique para finalizar. Todos os objetos que interceptaram esta linha sero selecionados. O procedimento anlogo para rea, com a diferena de que, em Task, deve-se selecionar a opo Select Features Using an rea. Em seguida clique no cone do lpis e inicie a criao da rea com um clique e termine com um duplo clique. Todos os objetos que interceptarem esta rea sero selecionados.

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4.4. Importao de Arquivos de Pontos possvel importar coordenadas de pontos coletadas em campo por GPS e armazenadas em uma tabela. Ressalta-se que ArcView s importa tabelas no formato DBF, portanto, se voc for utilizar o Excel no se esquea de salva-la com a devida extenso.Para importar os dados GPS de uma tabela, seguir os seguintes passos: V ao menu Tools e selecione a opo . Na caixa que se abre, clique no cone do navegador (pasta amarela) e selecione o arquivo de pontos GPS.dbf, que se encontra dentro do diretrio Ex_impontao_dados_raster\Dados; Em seguida, clique em .

Uma nova caixa se abrir para o usurio associar o campo da tabela com as coordenadas, da seguinte forma: Em X Fild, escolha COORD_X; Em Y Field, escolha COORD_Y;

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Em Edit > Selected > Projected Coordinate Systems > UTM > WGS 84, escolha 1984 UTM Zone 23S.prj; Clique Ok nesta janela e nas prximas. Os pontos aparecero no mapa.

Para classificar os pontos segundo o tipo que cada um representa, clique com o boto direito na layer Ponto GPS Events. Em Properties, escolha a guia Symbology. Clique em Categories, escolha Unique Values. Em Value Field selecione o campo da tabela Tipo. Clique em Add Values para selecionar os campos desejados e Ok. Clique em Aplicar e Ok na caixa de Layer Properties e verifique o resultado na mapa e na caixa de contedo.37

Informaes sobre o WGS84 UTM Zone 23S Projeo: Transverse Mercator Parmetros: Leste Falso: 500000,000000 Norte Falso: 10000000,000000 Meridiano Central: -45,000000 Fator de Escala: 0,999600 Latitude da Origem: 0,000000 Unidade Linear: Metro (1,000000) Sistema de Coordenada Geogrfica: Nome: GCS_WGS_1984 Unidade Angular: Grau (0,017453292519943295) Prime Meridian: Greenwich (0,000000000000000000) Datum: D_WGS_1984 Spheroid: WGS_1984 Semi-eixo maior: 6378137,000000000000000000 Semi-eixo menor: 6356752,314245179300000000 Achatamento Inverso: 298,257223563000030000

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4.5. Atribuir Valores Atravs da Calculadora Uma informao muito importante para diversas anlises o valor da rea, comprimento ou permetro dos objetos. O ArcView possui ferramentas eficientes para esta demanda. Para exemplificar utilizaremos os polgonos dos lotes como base.Clique com o boto direito na layer Lotes e depois em Open Attribute Table. A Caixa que se abre apresenta somente os campos criados pelo prprio programa. Vamos adicionar um novo campo chamado AREA: Em Options, escolha ;

Em Name, digite AREA; Em Type, escolha Double; Em Field Properties, atribua 10 para Precision (essa varivel define o tamanho do campo numrico) e 2 para Scale (essa varivel define o nmero de casas decimais do campo). Clique Ok. Foi criado um novo campo numrico chamado AREA, com todos os valores igual a zero. Para atribuir os valores das reas dos polgonos, posicione o cursor sobre o campo AREA e clique com o boto direito. Escolha Calculate Values e clique em Ok na mensagem de alerta que aparece.39

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No quadro Field Calculator, clique em Advanced; Em seguida clique em Load para carregar a expresso que permitir a atualizao deste campo. No navegador, escolha o arquivo Calculo_rea que est dentro de Dados Raster\Dados e clique em abrir.

Por ltimo clique Ok na caixa Field Calculator. Observe os resultados na tabela de atributos dos lotes.

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5. IMPORTAO DE DADOS CAD Objetivos:Na formao de um projeto de SIG muito comum obter base de dados em meio digital atravs de formatos CAD Computer-Aided Design em suas extenses mais comuns como DWG (Autocad), DGN (MicroStation) e DXF. Neste passo vamos abrir um arquivo DWG e, em seguida, faremos buscas por atributos para selecionar-mos cada grupo de feies e transforma-las em um shapefile. Primeiramente voc ir visualizar como o ArcCatalog armazena as feies do CAD.

5.1. Visualizao de Dados CAD no ArcCatalogAbrir o ArcMap, com um novo mapa; Abrir o ArcCatalog clicando no cone especfico, localizado na barra de ferramentas principal. Navegue at o diretrio Ex_Importao de dados DWG\Dados e clique no smbolo + ao lado do arquivo ex_importao dados dwg.

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