2

Processamento Digital é um endereço da Web criado pelo geógrafo Jorge Santos com objetivo de com-partilhar dicas sobre Geoprocessamento e Software Livre. A idéia surgiu no ano de 2009.

O conteúdo do site é bem diversificado e os artigos procuram traduzir o conhecimento através de uma linguagem simples e objetiva, proporcionando aos visitantes um ganho significativo no aprendizado de Geoprocessamento e Processamento de imagens.

Nosso logotipo é um satélite, pois amamos o conhecimento proveniente do Sensoriamento Remoto.

•Paraauxiliarnacomprensãodasconstantestransformaçõesqueocorremnanaturezaenasociedadeatravésdaexecuçãodecomplexosprocessosespaciais.

•ParadominartécnicascomputacionaiseproduzirdadosespaciaisatravésdosSistemasdeInformaçãoGeográfica(SIGs).

•Paradarumarápidarespostaàscrescentesdemandasdasociedadeefornecerresultadosquepodemapoiaratomadadedecisão.

•PorquesomosumdosprincipaisutilizadoresedivulgadoresdesoftwareproprietárioedecódigoabertonoBrasil.

•Peloreconhecimentoaonossotrabalhodesdeoano2009.

•PorquesomosespecialistasemSIGeProcessamentodeImagens.

•Porquenossocontatoparasoluçãodequestõesedúvidasrelacionadasaousodaferramentaseextendealémdoperíododetreinamento,consultoriaoumesmoumaatividadeefetiva.

Por que Geoprocessamento?

Por que o Site Processamento Digital?

Um pouco sobre a

NOSSA VISÃO

•PorsetratardeumaplicativoSIGdecódigoabertoedefácilutilização.

•PelasuasólidaintegraçãocomoutrasferramentasSIGdecódigoaberto(SAGAGIS,OrfeoMonteverdi,GRASSGIS,SistemaR,entreoutros).

•PelosuportefornecidopelacrescentecomunidadedeutilizadoresdoSistemaQGISnasRedesSociais,FórunsInternacionais,Sites,BlogseListasdeE-mail.

Por que utilizar o Sistema QGIS?

3

t

Considero-meumprofissionalsérioecomvisãosocial.Tenhoplenaconvicçãodequeoconhecimentofazadiferençanavidadeumapessoa,porisso,procurocontribuirparaummundomelhoratravésdomeusiteProcessamentoDigital,umespaçodaWebqueutilizoparadistribuirdicasparaGeoprocessamentoeSoftwareLivre.Dentrodasminhaspossibilidades,costumotirardúvidasdeamigosevisitantesdositenosfinaisdesemana.

Perfil Social

jorgepsantos@outlook.com

Jorge Santos

(21) 9 9821-5240

/ProcessamentoDigital

http://lattes.cnpq.br/1910845468254276

jorgepsantos2002

AlémdoconhecimentoemGeotecnologias,fuimilitarporseisanosetambémfuiinstrutornoExército.Jágerencieiequipes,atueinaconstruçãodesitescomoWebDesigner,trabalheiemavaliaçãodesoftwareparaGeoprocessamento,soudiagramadorefuiexpositoremFeiraseEventos.

Outras Competências

Experiências

• Representaçãodiscretadasfeiçõesouformaspresentesnoespaçogeográfico

• Análisesespaciaiscomgeometriasdeponto,linhaoupolígono

• VetoresrepresentadosporarquivosShapefile,DXFeKML,entreoutros.

• Representaçãocontínuadefenômenosdoespaçogeográfico

• Estruturaformadaporlinhasecolunas

• Imagensdesatélite,aerolevantamento,droneouradar

• Níveldedetalhesdiretamenterelacio-nadocomotamanhodopixel.

• Registrodeinformaçõesassociadasageometriadeponto,linhaoupolígono

• Armazenaocálculodecomprimento,perímetroouáreageográficadasfeições

• Basededadosdosarquivosvetoraisutilizadaparaocadastrodeinformaçõesalfanuméricas.

Dados Vetoriais Dados Matriciais Dados Cadastrais

Assuntos de Interesse do site Processamento Digital

Proprietário do site Processamento Digital, Jorge Santos é Geógrafo e atua na iniciativa privada como Técnico emGeoprocessamentoháoitoanos.Duranteestetempo,desenvolveucompetênciasemambientedeproduçãodedadose prestou diversas consultorias em Geoprocessamento pelo Brasil. Atualmente, tem desenvolvido capacitação emaplicativosSIGatravésdetreinamentosviaWeb.

Um pouco sobre oMEU PERFIL

4

Conteúdo

SUMÁRIO

1.1. Resumo deste Tutorial 5

1.2. Sobre a Localização dos Pontos de Interesse 5

1.2.1.PontoslocalizadosnoEstadodoRiodeJaneiro 5 1.2.2.SistemadeCoordenadasdosPontos 5

1.3. Importação das Coordenadas XY para a Tabela de Atributos 6

1.4. Cálculo da Distância Cartesiana 7

1.4.1.RepresentaçãodosPontosnoPlanoCartesiano 7 1.4.2.AplicaçãodoTeoremadePitágoras 7

1.5. Estratégia para Formatação das Colunas 8

1.5.1.RepetiçãodasCoordenadasdoPontodeOrigem 8

1.6. Calculadora de Campo do QGIS 9

1.6.1.CriaçãodeumNovoCampoNumérico 9 1.6.2.EstruturadeumCampoNumérico 9

1.7. Calculadora de Campo: Criação de Campo e Autopreenchimento 10

1.7.1.CriaçãodoNovoCampoX1 10 1.7.2.CriaçãodoNovoCampoY1 11 1.7.3.SalvandoasEdiçõesnaTabeladeAtributos 11 1.7.4.ClonagemparageraroCampoX2 12 1.7.5.ClonagemparageraroCampoY2 13

1.8. Calculadora de Campo: Cálculo da Distância Cartesiana 13

1.9. Distância Cartesiana em Quilômetros 14

1.10. Ferramenta do QGIS para Medição de Distância 14

1.11. Referências 14

5

1.1. Resumo deste Tutorial EsteexercíciotemcomoobjetivodemonstraralgunsrecursosdeumSistemadeInformaçãoGeográfica(SIG)paratrabalhosdemediçãodedistânciaouárea.Umaquestãobemcomuméocálculodedistânciaentrepontos.Paracálculosdessetipo,seconsiderarmosaposiçãoespacialdeumpontoAdeorigem,parachegaratéumpontoBdedestino,oprogramaprecisacalcularautomaticamenteadistânciaABegravaressainformaçãonabasededadosdoarquivovetorial.OsistemaQGISpossuiferramentasqueretornaminformaçõesestatísticasparadadosvetoriaisepodemosutilizarestesrecursospararealizaçãodocálculodocomprimentodotraçado,porém,paraampliaronossoconhecimentoacercadaferramenta,vamosexecutartodososcálculosnaCalculadoradeCampodoPrograma.

1.2. Sobre a Localização dos Pontos de Interesse

1.2.1. Pontos localizados no Estado do Rio de Janeiro

ConsidereocálculodedistânciaentrepontosquerepresentamtrajetosfictíciosdeatividadepesqueiranoestadodoRiodeJaneiro.CadaposiçãopossuiumalocalizaçãoXYrepresentandoorigemedestinoparapesca.Ospontosrepresentamdiferenteslocaisdepescadediferentesespécies,porémomesmopontodepartida.

Figura 1.PontosdepescanoEstadodoRiodeJaneiro.Localizaçãofictícia.

1.2.2. Sistema de Coordenadas dos Pontos

TodosospontosestãoespacialmenteposicionadosesuascoordenadaspertencemaoSistema de Coordenadas Projetadas,Projeção UTM,Datum Horizontal SIRGAS 2000,Fuso 24 S (EPSG:31984).ValelembrarquecálculosdemediçãodedistânciaouáreadevemutilizaroSistemaPlanoouProjetado.AodetectarapresençadoSistemadeCoordenadasGeográficasnosdadosdeentrada,procurerealizarareprojeçãoparaoSistemaPlano.

ATabeladeAtributosdoshapefilequecontémospontoséformadaporumcamposequencialeoutroqueexibeaidentificaçãodecadaponto:

ID NOME

0 Porto

1 Espécie1

2 Espécie2

3 Espécie3

4 Espécie4

5 Espécie5

Capítulo 1

Leitura dos Dados

6

OcálculodedistânciadospontosserárealizadopelaCalculadoradeCampo,portanto,aprimeiraatividadeconsisteemimportarosparesdecoordenadasXYparaatabeladeatributos.Apósessaetapa,podemosprosseguirparaaspróximastarefas.

1.3. Importação das Coordenadas XY para a Tabela de Atributos Oprocessoparaimportaçãodeumpardecoordenadasparaatabeladeatributoséumaatividadeexclusivaparageometriadepontose/oucentróidesdepo-lígonos(quetambémsãopontos).GeometriasdelinhasepolígonosnãopodemreceberumpardecoordenadasXYnosseusatributos.NajanelaprincipaldoQGIS,cliquenomenuVetor - Geometrias - Exportar/Adicionar Colunas na Geometria.

Figura 2.QGIS2.8:GeoprocessoqueimportaalocalizaçãoXYdeumpontogeorreferenciadoparaatabeladeatributos.

NajanelaExportar/Adicionar Colunas de Geometria,selecioneosparâmetrosabaixo:

• NoitemEntrar com Camada Vetorial,selecioneoarquivoshapefiledospontos.• MarqueoitemSalvar para um Novo Arquivo Shapeeselecioneumlocalparaonovoshapefilequeserácriado.Digitetambémumnomeparaoarquivo.• VerifiqueseoitemAdicionar Dados à TelaestámarcadoecliquenobotãoOKparaexecutaroprocesso.

Figura 3.JanelaExportar/AdicionarColunasdeGeometria:GeraumnovoshapefilecontendoduascolunasXYnatabeladeatributos.

Apartirdeagora,temosumarquivochamadoPontos_CoordenadasXY.shpcomatabelaatualizada.

7

Figura 4.Tabeladeatributos:ParesdecoordenadasXYadicionadosautomaticamente.

OcálculodedistânciadospontosserárealizadopelaCalculadoradeCampo,portanto,aprimeiraatividadeconsisteemimportarosparesdecoordenadasXYparaatabeladeatributos.Apósessaetapa,podemosprosseguirparaaspróximastarefas.

1.4. Cálculo da Distância Cartesiana

1.4.1. Representação dos Pontos no Plano Cartesiano

NaGeometriaAnalítica,ofundamentomatemáticoparacálculodedistânciaentrepontoscomeçapelarepresentaçãodospontosnoplanocartesiano:

Figura 5.Representaçãodospontosnoplanocartesiano.

1.4.2. Aplicação do Teorema de Pitágoras

Noplanocartesiano,adistânciaABrepresentaahipotenusadotriânguloretânguloAOBquepodesercalculadoatravésdoTeorema de Pitágoras,cujafórmulaéesta:

Figura 6.Fórmulaparacálculodadistânciacartesiana.

8

Figura 7.OtriânguloretânguloAOB.

1.5. Estratégia para Formatação das Colunas

1.5.1. Repetição das Coordenadas do Ponto de Origem

Dentrodoproblemaproposto,oPortoéaposiçãoinicialparatodososdeslocamentos.Logo,estamosconsiderandoodeslocamentodopontoatéoslocaisdepescadefinidoscomoEspécies.ParaaplicarafórmuladoTeoremadePitágorasedeterminaradistânciaentreospontos,temosqueexecutardoispassos:

• Passo 1:criarnovascolunaserepetirascoordenadasdoporto.DeterminaronomedascolunascomoX1Y1.• Passo 2:criarnovascolunaserepetirascoordenadasdascolunasXCOORDeYCOORD.DeterminaronomedascolunascomoX2Y2.

ID NOME XCOORD YCOORD X1 Y1

0 Porto 205568.835157 7482418.742331 205568.835157 7482418.742331

1 Espécie1 215805.685191 7500517.4253 205568.835157 7482418.742331

2 Espécie2 243067.251273 7492394.853695 205568.835157 7482418.742331

3 Espécie3 246699.262581 7467809.374031 205568.835157 7482418.742331

4 Espécie4 224823.061296 7451545.833128 205568.835157 7482418.742331

5 Espécie5 275372.369270 7496771.517875 205568.835157 7482418.742331

ID NOME XCOORD YCOORD X1 Y1 X2 Y2

0 Porto 205568.835157 7482418.742331 205568.835157 7482418.742331 205568.835157 7482418.742331

1 Espécie1 215805.685191 7500517.425300 205568.835157 7482418.742331 215805.685191 7500517.425300

2 Espécie2 243067.251273 7492394.853695 205568.835157 7482418.742331 243067.251273 7492394.853695

3 Espécie3 246699.262581 7467809.374031 205568.835157 7482418.742331 246699.262581 7467809.374031

4 Espécie4 224823.061296 7451545.833128 205568.835157 7482418.742331 224823.061296 7451545.833128

5 Espécie5 275372.369270 7496771.517875 205568.835157 7482418.742331 275372.369270 7496771.517875

EstaéaestratégiaparacalcularadistânciaentrepontosnoQGIS2.8comajudadaCalculadoradeCampo.AfórmulaadaptadaparaoSIGéesta:

sqrt( (X1 - X2)^2 + (Y1 - Y2)^2 ) VamosconstruirascolunasnoQGISeaplicarafórmulaacimanacolunaDISTANCIAquetambémprecisasercriada.

9

1.6. Calculadora de Campo do QGIS

1.6.1. Criação de um Novo Campo Numérico

AscolunassãoconhecidascomoCamposnabasededados.Acriaçãodeumanovacolunadevesercompreendidacomocriaçãodeumnovocampo.HáregrasparacriaçãodenovoscamposnoQGIS.Aregraprincipalconsisteemconheceraestruturadoscamposqueserãocriadosouclonados.Naspropriedades do arquivo shapefile,categoriaCampos,podemosconheceraestruturadoscamposexistentesnabasededadosdoarquivoshapefile.

Figura 8.Localparaverificaraestruturadedadosdoarquivoshapefile.

Deacordocomaspropriedadesdoarquivo,oscamposXCOORDeYCOORDsãodoTipoDoublecomComprimento21ePrecisão6.

1.6.2. Estrutura de um Campo Numérico

Umacoordenadaéumasequêncianuméricaquepossuiumaparteinteiraeumapartefracionária.Portanto,oFormato de Dados Reais(eminglês:Double)éomaisapropriadoparaarmazenamentoderesultadosdecálculodeáreaoucomprimento.Tambéméindicadoparaalocarcoordenadas.EmrelaçãoàestruturadocampodoTipoDouble,devemosconsideraroComprimento(oulargura)doCampoePrecisão.

NoQGIS,oComprimento do Campocorrespondeaototaldealgarismosquepodemserarmazenadosnaquelecampo.Porexemplo,onúmero123456possuiseiscaracteres,portanto,paracriarmosumnovocampo,estasequêncianuméricadeveconsideraroComprimentodoCampovalor6.APrecisãoequivaleaonúmerodecasasdecimaisquepodemserarmazenadasnocampo.

Paraonúmero45678.901,podemosafirmarqueestasequênciapossuioitodígitosetrêscasasdecimais.Logo,oComprimentodoCampoé8e,aPrecisão,3.

Figura 9.Sequêncianuméricacomoitoalgarismosetrêscasasdecimais.ArmazenamentonocampodoTipoDouble.

OsnovoscamposcriadosdevempossuiramesmaestruturadoscamposXCOORDeYCOORD,asaber, Tipo Double,Comprimento 21ePrecisão 6.Umcampocomlarguraoucomprimento15seriasuficiente,masvamoscriarosquatronovoscamposcomComprimento20ePrecisãovalor 6.

10

1.7. Calculadora de Campo: Criação de Campo e Autopreenchimento

1.7.1. Criação do Novo Campo X1

AcesseaTabela de AtributosdospontosecliquenaferramentaAlternar Edição.VamoscriaroscamposX1e X1 erepetirosvaloresquecorrespondemàposiçãoinicial.ApósentraremediçãocliquenoíconeparaabriraCalculadora de Campo:

Figura 10.Asmodificaçõesparacriaçãoepreenchimentodeumcampodevemserexecutadasduranteaediçãodefeições.

NaCalculadora de Campo,digiteosparâmetrosabaixo:

• NoitemNome do Novo Campo,digiteX1.Esteéotítulodanovacolunaqueserácriadaenãopodeconterespaçosouacentuação.• NoitemTipo do Novo Campo,selecioneNúmero Decimal (Real).Esteéotipodecampoapropriadoparacálculosnuméricosearmazenamentodecoordenadas.• OitemLargura de Campo de SaídacorrespondeaoComprimento do Campo.Digiteovalor20.• NoitemPrecisão,digiteovalor6paraadmitirseiscasasdecimais.• NoitemExpressão,coleoudigiteovalor205568.835157quecorrespondeàcoordenadaXdoPorto(campoXCOORD)geradaautomaticamentepeloprocessoanterior.• VerifiquesetodasasopçõesestãodeacordocomaimagemabaixoecliquenobotãoOKparaexecutaroprocesso.

Figura 11.CriaçãodeumnovocampodoTipoReal(Double).CoordenadaXdopontoinicial.

Onovocamposerácriado.OsvaloresdascoordenadasdoeixoXquecorrespondemàposiçãoinicialserãopreenchidosautomaticamenteemtodasaslinhas:

Figura 12.TabeladeAtributos.ValoresdacoordenadaXdopontoinicialqueforampreenchidosautomaticamentepelaCalculadoradeCampo.

11

1.7.2. Criação do Novo Campo Y1

CliquenaCalculadora de CampoesigaospassosabaixoparacriaronovocampoY1:

• NoitemNome do Novo Campo,digiteY1.Esteéotítulodanovacolunaqueserácriadaenãopodeconterespaçosouacentuação.• NoitemTipo do Novo Campo,selecioneNúmero Decimal (Real).Esteéotipodecampoapropriadoparacálculosnuméricosearmazenamentodecoordenadas.• OitemLargura de Campo de SaídacorrespondeaoComprimento do Campo.Digiteovalor20.• NoitemPrecisão,digiteovalor6paraadmitirseiscasasdecimais.• NoitemExpressão,coleoudigiteovalor7482418.742331quecorrespondeàcoordenadaYdoPorto(campoYCOORD)geradaautomaticamentepeloprocessoanterior.• VerifiquesetodasasopçõesestãodeacordocomaimagemabaixoecliquenobotãoOKparaexecutaroprocesso.

Figura 12.CriaçãodeumnovocampodoTipoReal(Double).CoordenadaXdopontoinicial.

1.7.3. Salvando as Edições na Tabela de Atributos

OnovocampoY1serácriado.ComosvaloresdascoordenadasdoeixoYreferentesàposiçãoinicialdoponto,podemossalvar a ediçãoquefizemosatéaqui.Nopassoseguinte,vamosexecutarumaclonagemdosvaloresdoscamposXCOORDeYCOORDparageraroscamposX2eY2necessáriosparaocálculocartesiano.

Figura 13.TabeladeAtributos.Recursoparasalvaralterações.DestaqueparaosvaloresdascoordenadasXYdopontoinicialpreenchidospelaCalculadoradeCampo.

12

1.7.4. Clonagem para gerar o Campo X2

NossoobjetivoagoraégerarumacópiadoscamposXCOORDeYCOORD.CliquenoíconedaCalculadora de Campoedigiteososparâmetrosabaixo:

• NoitemNome do Novo Campo,digiteX2.Esteéotítulodacolunaqueserácriadaenãopodeconterespaçosouacentuação.• NoitemTipo do Novo Campo,selecioneNúmero Decimal (Real).Esteéotipodecampoapropriadoparacálculosnuméricosearmazenamentodecoordenadas.• OitemLargura de Campo de SaídacorrespondeaoComprimento do Campo.Digiteovalor20.• NoitemPrecisão,digiteovalor6paraadmitirseiscasasdecimais.• NaLista de Funções,acesseacategoriaCampos e ValoresecliqueduasvezessobreoitemXCOORDparaquepossasertransferidoparaocampoExpressão.• VerifiquesetodasasopçõesestãodeacordocomaimagemabaixoecliquenobotãoOKparaexecutaroprocesso.

Figura 14.CalculadoradeCampo.Procedimentosparaclonagemdeumcampoexistente.

OcampoX2serácriadocomosmesmovaloresdocampoXCOORD.Doismotivosjustificamessacópia.Oprimeiroéavelocidade,poisépráticosolucionartudonaCalculadoradeCampo.Obviamente,poderíamosutilizarocomplementoTable ManagerparaordenarerenomearascolunasXCOORD eYCOORDparaX2eY2,masissolevariamaistempo.OsegundomotivoéaclarezanainterpretaçãodafórmulaqueconsideraX1comopontodeorigemeX2comopontodedestino.PoderíamosmanterocabeçalhocomoXCOORDeYCOORDcomodestinoXYnafórmula,porém,nãoseriaumaleituraagradávelepoderiadesencadearumapequenaconfusãonavisãodosusuáriosiniciantesemGeoprocessamento.Portanto,émaispráticoemaisrápidoclonarosdadosoriginaise,comefeito,modificaroheaderdocampo.

Figura 15.TabeladeAtributos.ValoresdocampoXCOORDrepetidosnonovocampoX2.Finalidade:viabilizarocálculodadistânciacartesiana.

13

1.7.5. Clonagem para gerar o Campo Y2

RepitaosmesmosprocedimentosnaCalculadora de CampoparagerarocampoY2combasenocampoYCOORD.Esteéoresultado:

Figura 16.TabeladeAtributos.ValoresdocampoYCOORDrepetidosnonovocampoY2.Finalidade:viabilizarocálculodadistânciacartesiana.

Salve as alteraçõesrealizadasatéomomentoeacessenovamenteaCalculadoradeCampoparaexecuçãodoúltimopasso.

1.8. Calculadora de Campo: Cálculo da Distância Cartesiana Osdadosestãoprontosejáverificamosoprincípiomatemáticoquenorteiaesteartigo.Digiteosparâmetrosabaixonacalculadora:

• NoitemNome do Novo Campo,digiteDISTANCIA.• NoitemTipo do Novo Campo,selecioneNúmero Decimal (Real).• Digiteosvalores20e6paraaLargura de Campo de SaídaeaPrecisão.• NocampoExpressão,coleafórmulaabaixo:

sqrt( (X1 - X2)^2 + (Y1 - Y2)^2 )

Figura 17.CalculadoradeCampo.FórmulaparacálculodaDistânciaCartesiana.

OsvaloresserãoarmazenadosnocampoDISTANCIA.Estaéatécnicaindicadaparacalcularadistânciadeumúnicopontodeorigemparamúltiplosdestinos.

Figura 18.ADistânciaCartesiana.Valoresexpressosemmetros.

14

1.9. Distância Cartesiana em Quilômetros Ocálculodadistânciacartesianacomresultadosemquilômetrosdeveobservarosmesmosprincípiosdeorigemedestino.Nomomentodaaplicaçãodafórmula,façaadivisãodoresultadopor1000earespostaserágravadaemquilômetros:

sqrt( (X1 - X2)^2 + (Y1 - Y2)^2 ) /1000

Figura 19.CalculadoradeCampo.CálculodaDistânciaCartesianacomresultadosemquilômetros.

1.10. Ferramenta do QGIS para Medição de Distância UtilizeaferramentapadrãodoQGISparamedirdistânciaecompareosresultadosgeradospelaCalculadoradeCampo.Paraumarápidaanálisededesempenho,acomparaçãoéválidaeoscálculoscomessamediçãosuperficialcorrespondemaovalorprecisoregistradonaTabeladeAtributos.

Figura 20.QGIS2.8.Ferramentaparamediçãodedistânciaouárea.Osresultadosseaproximamdosvaloresobtidospeladistânciacartesiana.

1.11. Referências Fórum Quantum GIS User - Distance Between Points in a Table: http://osgeo-org.1560.x6.nabble.com/distance-between-points-in-a-table-td4975863.html

Portal Brasil Escola - Distância entre dois Pontos: http://www.brasilescola.com/matematica/distancia-entre-dois-pontos.htm

Blog Matemática Curiosa - Distância entre dois pontos do plano cartesiano: http://matematicarev.blogspot.com.br/2009/12/distancia-entre-dois-pontos-do-plano.html

15

Entre emCONTATO

Jorge SantosLattes: http://lattes.cnpq.br/1910845468254276E-mail: jorgepsantos@outlook.comSkype: jorgepsantos2002

Processamento Digital – Geotecnologias e Software LivreEndereço: http://www.processamentodigital.com.br/Twitter: http://twitter.com/jpsantos2002Facebook: http://www.facebook.com/ProcessamentoDigital

Pedidos de Cursos, Treinamentos ou solicitação de parceria profissional