Princípios de Cartografia Digital e Geoprocessamento com Arc

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA RURAL

E PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOMÁTICA

PRINCÍPIOS DE CARTOGRAFIA DIGITAL E GEOPROCESSAMENTO: Aplicativo ArcGIS

José Américo de Mello Filho Juliano Andres

Santa Maria, RS, Brasil 2006

PRINCÍPIOS DE CARTOGRAFIA DIGITAL E GEOPROCESSAMENTO: Aplicativo ArcGIS José Américo de Mello Filho

Juliano Andres ____________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________ Universidade Federal de Santa Maria – CCR - DER

Programa de Pós-Graduação em Geomática - PPGG

1

APRESENTAÇÃO

O presente tutorial foi elaborado para guiar os primeiros passos dos

pesquisadores em Cartografia Digital e Geoprocessamento, utilizando como

ferramenta o aplicativo ArcGIS. Consiste em um curso rápido e simples, o qual

permite a compreensão de alguns dos principais recursos oferecidos pela

informatização de dados espaciais. Para fins didáticos, foi selecionada uma área do

município de Santa Maria – RS, a qual abrange um morro, local de planície, locais

com cobertura florestal densa, com ocupação pela agropecuária e, ainda, com

urbanização.

Inicialmente, trata-se sobre a entrada de dados no formato raster (carta

topográfica digitalizada) e o seu georreferenciamento. Em seguida, sobre a

digitalização das informações passíveis de serem extraídas, que geram, sob a forma

de planos de informação: curvas de nível, rede de drenagem, limites de bacia

hidrográfica ou da área de estudos. Na terceira etapa, procede-se a entrada de

dados obtidos de imagens orbitais captadas por censores de satélites, o seu

georreferenciamento e a digitalização de suas informações (uso da terra). Por último,

são realizados alguns processamentos dessas informações espaciais, tal como a

geração do modelo numérico do terreno (MNT), de buffers (margens), de imagens

em terceira dimensão, entre outros.

Créditos autorais:

MELLO FILHO, José Américo de; ANDRES, Juliano. PRINCÍPIOS DE CARTOGRAFIA DIGITAL E GEOPROCESSAMENTO: Aplicativo ArcGIS. Tutorial.

Santa Maria: Programa de Pós-Graduação em Geomática - UFSM, 2006. 87 p.


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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO......................................................................................................3

2 ENTRADA DE ARQUIVOS E GEORREFERENCIAMENTO................................4

2.1 Entrada de Arquivos Raster no Aplicativo ArcMap.........................................4

2.2 Georreferenciamento ...................................................................................10

2.3 Salvar Projeto...............................................................................................31

3 EDIÇÃO VETORIAL ...........................................................................................33

3.1 Criar Arquivos Shapefile...............................................................................34

3.2 Entrada e Edição Vetorial de Arquivos Shapefile .........................................40

3.3 Edição sobre Imagens de Satélite................................................................61

3.4 Processamento no ArcMap ..........................................................................73

4 ANÁLISE TRIDIMENSIONAL .............................................................................76

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................................87

6 BIBLIOGRAFIA...................................................................................................87


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1 INTRODUÇÃO

O sistema ArcGIS possui vários aplicativos que possuem diferentes funções.

O aplicativo ArcCatalog é utilizado para a criação de arquivos no formato próprio do

programa (Shapefile); o ArcMap permite a digitalização e a edição dos planos de

informação e das tabelas de dados; o ArcToolbox converte o formato de arquivos

(TIFF em shapefile, por exemplo); o ArcScene visualiza as cenas digitalizadas de

diversos ângulos e as projeta em terceira dimensão; o ArcView permite a alteração

das tabelas de dados e a geração de mapas temáticos; e o ArcExplorer tem por

função a criação de mapas temáticos. Dessa forma, cada etapa do trabalho deve

utilizar um aplicativo específico.

Nesse trabalho utilizaremos o aplicativo ArcMap para o georreferenciamento

da carta topográfica e da imagem de satélite. O aplicativo ArcCatalog, para a criação

de arquivos Shapefile sobre Limite (arquivo máscara da área de trabalho), Rede de

Drenagem, Curvas de Nível, Área Urbana, Lavoura, Campo, Solo Exposto, Estradas.

Após a sua criação, esses arquivos serão abertos no ArcMap, um a um, e editados.

O Limite, a Drenagem e as curvas de Nível serão retirados da carta topográfica,

enquanto que os demais serão informações retiradas da imagem do satélite Ikonos.

Na etapa final, será utilizado o aplicativo ArcScene para a geração do

modelo numérico do terreno, tendo como base o arquivo Curvas de Nível. O modelo

numérico do terreno corresponde a grade de pontos com coordenadas de latitude,

longitude e altitude conhecidas, o qual, além de propiciar estudos sobre o relevo,

possibilitará a projeção em terceira dimensão de todos os outros planos informação.


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2 ENTRADA DE ARQUIVOS E GEORREFERENCIAMENTO

Para desenvolver esse trabalho utilizou-se a carta topográfica Santa Maria –

SE, folha SH.22-V-C-IV/1-SE, escala 1:25.000, a qual se encontra no fuso UTM 22 e

tem como meridiano central 51º de longitude oeste. O seu Datum horizontal é o

SAD-69. A carta foi elaborada pela Divisão de Serviço Geográfico (DSG) do Exército

Brasileiro por meio de restituição aerofotogramétrica, teve sua primeira edição em

1980 e foi impressa em 1992. Sobre a carta foi localizada a área de estudo.

A porção da carta que abrange a área de estudo foi digitalizada em scanner

A3, no formato Tiff, com uma resolução de 127 dpi, que corresponde a 50 pontos por

centímetro. Dessa forma, cada célula passou a representar 0,2 mm sobre a carta

(erro gráfico) e 5 metros no terreno (resolução espacial).

Essa porção da carta no formato Tiff (raster) foi editada no software

Photoshop 7.0, onde a mesma foi orientada para que as coordenadas UTM ficassem

bem definidas no que diz respeito a horizontalidade (latitude) e verticalidade

(longitude). Nessa etapa também foi delimitada a área de estudo, traçando-se uma

linha lilás em suas extremidades. Após, a carta ficou pronta para a inserção nos

aplicativos do ArcGIS.

2.1 Entrada de Arquivos Raster no Aplicativo ArcMap

Ao abrir o aplicativo ArcMap, será apresentada uma janela que trata sobre

os projetos. Nessa, há três opções, sendo mais utilizadas a primeira e a terceira. A

primeira (A new empty map) deve ser selecionada quando você ainda não possui

qualquer projeto em andamento; ela diz respeito à criação de um novo projeto. A

terceira (An existing map) auxilia a abertura de projetos em andamento; ao

selecionar essa opção serão listados todos os projetos existentes no computador, o

que possibilita que você escolha aquele com o qual deseja trabalhar.


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ArcMap

Selecione a opção A new empty map, pois vamos criar um novo projeto.

Clique em OK.

O ambiente do ArcMap está vazio, ou seja, não há nenhuma imagem em

sua tela. Vamos adicionar a carta topográfica da nossa área de estudo.

Clique em File – Add Data.


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Add Data...

Ao selecionar essa opção abre-se uma nova janela denominada Add Data.


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Add Data

Nessa janela, localize e selecione a pasta em que se encontra o arquivo, na

opção Look in.

Ao abrir a sua pasta, aparecerão na tela abaixo todos os arquivos que ela

possui; clique sobre o arquivo de nossa carta topográfica; com isso ele será inserido

na barra Name.

Clique em Add.

Aparecerá na tela uma janela denominada ArcMap, com mensagem de aviso

de que o mapa não possui referência espacial e questionando se deseja inseri-lo no

projeto.


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ArcMap

Leia a mensagem e clique em OK.

A carta topográfica será inserida na tela do aplicativo.


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Carta

Na janela à esquerda, onde está escrito Layers, serão listadas todas as

camadas inseridas; cada camada diz respeito a um arquivo inserido e corresponde

ao seu mapa.

No caso, inserimos apenas um arquivo, a carta; dessa forma a única

camada existente é a sua. Juntamente com a camada da carta estão as suas cores

básicas Red, Green e Blue.

Na tela à direita estará a imagem da camada selecionada; nesse caso,

apenas a imagem da carta.

Antes de iniciar qualquer outro trabalho é necessário georreferenciar a carta.

Para isso vamos coletar pontos de controle. Quando não há pontos de controle com

coordenadas conhecidas, devem-se coletá-los a campo, por método topográfico ou

com receptores de Sistema de Posicionamento Global. Neste caso, a coleta não

será a campo, mas sim sobre a carta, uma vez que essa possui as coordenadas

conhecidas.


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2.2 Georreferenciamento

Add Control Points

Ao clicar nessa opção iniciar-se-á a seção de coleta de pontos de controle.

Quanto maior o número de pontos coletados, mais preciso será o

georreferenciamento; porém, neste caso, como a área é pequena e o objetivo do

trabalho não é a precisão, vamos coletar quatro pontos nos extremos da carta.


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Zoon In

Clique nessa opção para dar zoom sobre o local em que o ponto será

coletado.

Após, selecione o local em que este se encontra. O primeiro ponto será

coletado no canto superior direito da imagem.


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Zoom no primeiro ponto

Pressione o botão esquerdo do mouse no canto superior esquerdo do local

em que deseja dar o zoom, arraste até o canto inferior direito; após, solte.

Com isso será dado o zoom da área selecionada sobre a imagem. Neste

caso, da área em que se encontra o primeiro ponto.


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Add Control Points

Clique em Add Control Point.

Sobre o ponto de controle, clique com o botão esquerdo do mouse para

marcá-lo; neste caso o ponto se encontra no local indicado, onde há o cruzamento

de linhas de quadrícula, de conhecidas coordenadas de latitude e de longitude.

Após, clique com o botão direito do mouse, e abrirá uma lista de opções.

Selecione Input X and Y.


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Input X and Y

Ao selecionar essa opção você poderá inserir manualmente os valores das

coordenadas do ponto.

Caso o ponto não esteja devidamente marcado, clique na opção Cancel

Point e marque o ponto novamente.

Ao clicar em Input X and Y abrir-se-á uma nova janela denominada Enter

Coordinates, onde as coordenadas deverão ser digitadas.


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Enter Coordinates

Na janela, digite os valores das coordenadas X e Y. No caso, digite os

valores indicados acima.

Clique em OK.

A carta desaparecerá da tela, pois ela reconheceu as coordenadas

registradas.

É preciso dar um Zoom to Layer para visualizá-la novamente.


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Zoom to Layer

Clique com o botão direito do mouse sobre a camada carta, e se abrirá uma

lista de opções; nesta, selecione Zoom to Layer.

A carta reaparecerá na tela. Esse processo pode ser realizado sempre que

você não conseguir localizar as camadas do seu projeto.

A operação de inserção dos pontos de controle deverá ser realizada

individualmente ponto a ponto. Neste trabalho faremos a inserção dos demais

pontos de forma mais simplificada, com o intuito apenas de ver a sua localização e

os seus valores de coordenadas.


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Zoom no segundo ponto

Observe que o primeiro ponto está marcado em vermelho.

Clique em Zoom In.

Pressione o mouse sobre o canto superior esquerdo ao ponto, arraste o

mouse até o canto inferior direito.


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18

Enter Coordinates

Selecione a opção Add Points Control, e clique com o botão esquerdo do

mouse sobre o cruzamento das coordenadas, para marcar o ponto.

Clique com o botão direito do mouse e selecione a opção Input X and Y.

Na janela Enter Coordinates insira as coordenadas do ponto; neste caso, as

digitadas acima.

Clique em OK.

A carta desaparecerá da tela novamente; para visualizá-la clique em Zoom

to Layer.


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Zoom no terceiro ponto

Observe que o primeiro e o segundo pontos estão marcados em vermelho.

Clique em Zoom In.

Pressione o mouse no canto superior esquerdo ao ponto, arraste o mouse

até o canto inferior direito.


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Enter Coordinates

Selecione a opção Add Points Control, clique com o botão esquerdo do



Na janela Enter Coordinates insira as coordenadas do ponto; neste caso as

digitadas acima.

Clique em OK.

Note que a carta já não desaparecerá mais, apenas se deslocará um pouco.

Para visualizar toda a carta novamente, clique em Zoom to Layer.


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Zoom no quarto ponto

Observe que os demais pontos já marcados estão em vermelho.

Clique em Zoom In.

No canto superior esquerdo ao ponto, pressione o botão esquerdo do

mouse, arraste-o até o canto inferior direito ao ponto.


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22

Enter Coordinates

Selecione a opção Add Points Control, clique com o botão esquerdo do



Na janela Enter Coordinates insira as coordenadas do ponto; neste caso as

digitadas acima.

Clique em OK.

Note que agora a carta quase não se move; isto indica que ela foi

georreferenciada corretamente.

Clique em Zoom to Layer para visualizar toda a carta novamente.

Selecione a opção View Link Table para visualizar a tabela com as

coordenadas de cada ponto.


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View Link Table

Ao selecionar essa opção, abrir-se-á a tabela com dados sobre os pontos

coletados (Link Table).

Na coluna Link o número refere-se ao ponto, no caso são os quatro pontos

que inserimos, em ordem de digitação.

As colunas XSource e YSource referem-se aos erros de

georreferenciamento, dados em metros; por exemplo, no ponto 1 a coordenada X

possui aproximadamente 0,384 m de erro, enquanto a coordenada Y possui 14,870

m.

As colunas XMap e YMap dizem respeito as coordenadas X e Y de cada

ponto no mapa.

A coluna Residual informa o erro dos pontos dado em pixel; note que o valor

é o mesmo em todos os pontos. Isto indica que esse é o erro do

georreferenciamento em todo o mapa. Para o caso desse trabalho o erro é de 0,733.


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Sabendo-se que resolução espacial (valor do pixel) é 5 m, então 5 x 0,733 = 3,665.

Assim, o erro do georreferenciamento é 3,665 metros, o que pode ser considerado

aceitável para a escala em que estamos trabalhando. Esses valores nunca serão os

mesmos, portanto, não se preocupe se no seu trabalho os valores forem diferentes.

Porém é aconselhável que o erro na coluna Residual nunca ultrapasse o valor 1.

Caso isso ocorra, elimine os pontos com valores mais elevados nas colunas

XSource e YSource, clicando uma vez sobre o ponto e pressionando a tecla Delete

do teclado. Após, colete novos pontos. Para sair da Link Table, clique em OK. Para

aceitar o georreferenciamento clique em Georeferencing.

Georeferencing – Updape Georeferencing

Ao selecionar Georeferencing abrir-se-á uma lista de opções; nesta,

selecione Updape Georeferencing para aceitar o georreferenciamento realizado. Na

mesma lista, selecione a opção Rectify...


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Georeferencing – Rectify...

Nesta opção, o aplicativo criará um novo mapa em formato raster,

georreferenciado (GeoTiff) e retificado.

Ao clicar em Rectify... abrir-se-á uma nova janela denominada Save as.


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Save as

Na opção Cell Size é possível verificar o valor da resolução espacial; no

nosso caso deve-se digitar 5.

Em Resample Type é possível escolher o tipo de armazenamento de

arquivo.

No Output Raster é possível selecionar a pasta em que se deseja salvar o

novo arquivo, além de nomeá-lo; caso não seja alterado, o arquivo será salvo na

mesma pasta do original com o mesmo nome acrescido de Rectify.

Vamos agora remover essa carta original do aplicativo e adicionar a carta

georreferenciada, criada recentemente. Clique com o botão direito do mouse sobre a

camada carta.


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Remove

Ao clicar com o botão direito do mouse sobre a camada Carta, abrir-se-á

uma lista de opções.

Clique em Remove e a carta será removida do aplicativo.

Para adicionar a carta georreferenciada, clique em Add Data no menu File.

Ou no atalho indicado abaixo.


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Add Data

Ao selecionar a opção Add Data indicada acima, abrir-se-á a janela Add

Data; nesta, selecione a pasta em que se encontra o arquivo da carta em Lock in,

clique sobre o arquivo criado recentemente.

Ele deverá aparecer na linha Name; após, clique em Add.

A carta georreferenciada e retificada aparecerá no ambiente do aplicativo.

Observe que na barra inferior do aplicativo as coordenadas aparecem em graus.

Tendo em vista que elas são métricas originalmente, precisamos transformá-las.


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Data Frame Properties...

Clique em View, e se abrirá a lista de opções; selecione Data Frame

Properties...

Abrirá uma nova janela denominada Data Frame Properties.


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Data Frame Properties

Nesta janela clique na opção General. Em Map, onde está indicado,

selecione a opção Meters, assim as coordenadas do mapa serão reconhecidas

como métricas. Em Display selecione também Meters; assim as coordenadas que

aparecem na tela do computador também serão reconhecidas como métricas.

Clique Ok.

Note que, depois de cumprida essa etapa, ajustaram-se tanto as

coordenadas na barra inferior, como também a escala numérica que se apresenta na

barra superior do aplicativo.

Agora, deve-se salvar o projeto.


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2.3 Salvar Projeto

Save As...

Ao clicar em File abrir-se-á a lista de opções, selecione Save As... Aparecerá

uma nova janela denominada Salvar Como.


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Salvar Como

Nesta janela selecione a pasta em que deseja salvar o arquivo, nomeie-o e

clique em Salvar.

O projeto está salvo. Sempre que fizer alterações, clique em File – Save.

Quando interromper o trabalho, o projeto permanecerá no estágio em que

você parou; após, para reiniciá-lo, é só abri-lo e prosseguir com as operações.


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3 EDIÇÃO VETORIAL

Qualquer tipo de edição vetorial no sistema ArcGIS é realizada no formato

Shapefile; para tanto é necessário criar esses arquivos antes de sua edição. Para

criar arquivos Shapefile utiliza-se o aplicativo ArcCatalog.

Para acessar o aplicativo ArcCatalog você pode utilizar a área de trabalho,

ou clicar no atalho existente no ArcMap indicado abaixo.

ArcCatalog

Neste caso você não precisa minimizar ou fechar o aplicativo ArcMap.


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3.1 Criar Arquivos Shapefile

ArcCatalog

O ambiente do aplicativo ArcCatalog é muito semelhante ao do Windows

Explorer; à esquerda é possível selecionar a pasta em que se deseja criar os

arquivos. É aconselhável que todos os arquivos de um projeto sejam salvos na pasta

em que o mesmo se encontra, assim fica mais fácil de localizá-los. À direita, estarão

listados os arquivos da pasta que for selecionada.

Vamos criar um novo arquivo Shapefile; para isso clique em File – New –

Shapefile.


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Shapefile

Ao selecionar a opção File – New – Shapefile, aparecerá uma nova janela

denominada Create New Shapefile.


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Create New Shapefile

Na linha Name digite o nome do arquivo a ser criado. No caso deste trabalho

criaremos inicialmente o Limite.

Em Feature Type você pode optar em criar um arquivo de pontos, linhas ou

polígonos; no caso do Limite selecione a opção Polyline para criar um arquivo de

linhas.

Em Edit é possível informar o sistema de referência espacial - não é item

obrigatório.

Clique em OK, e o seu novo arquivo Shapefile aparecerá na lista de

arquivos.


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Limite

Veja o arquivo Limite na tela. Repita esta operação, para criar os arquivos

Drenagem e Estradas, sempre pela rota File – New – Shapefile; com o informe dos

nomes referentes e a seleção da opção Polyline.

Para criar o arquivo Curvas de Nível é necessário selecionar a opção para

inserir a cota Z, de altitude.


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Curvas de Nível

Nomeie o arquivo Curvas de Nível, selecione a opção Polyline, e marque a

opção Coordinates will contain Z values, para que possa adicionar os valores das

curvas ao momento da edição.

Clique em OK.

Para criar arquivos que correspondem a áreas, utilize apenas a opção

Polygon. Para este trabalho, criaremos o arquivo Área Urbana como exemplo.

Clique File – New – Shapefile.


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Área Urbana

Digite o nome Área Urbana, selecione a opção Polygon, e clique em OK.

O arquivo de áreas estará criado.

Repita a operação para criar os arquivos Campo, Lavoura, Florestas, e

Solo Exposto.

Após estas operações, o aplicativo ArcCatalog pode ser fechado.


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3.2 Entrada e Edição Vetorial de Arquivos Shapefile

A entrada dos arquivos Shapefile é semelhante à dos arquivos Raster.

Clique em File – Add Data, ou use o atalho indicado abaixo.

Add Data

Ao clicar em Add Data abrir-se-á uma nova janela denominada Add Data.


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Add Data

Em Look in selecione a pasta em que se encontra o arquivo Shapefile;

abaixo estarão listados todos arquivos que a pasta contém.

Selecione o arquivo desejado, neste caso selecione o Limite, criado

recentemente.

Verifique se o mesmo encontra-se na linha Name.

Clique em Add.

O arquivo Limite será inserido na janela Layers como uma nova camada.


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Limite

Observe que a camada Limite está selecionada, mas não há nada

desenhado na tela do mapa, pois ainda não foi editado.

Para iniciar a edição clique em Editor – Start Editing.


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Start Editing

Ao selecionar essa opção estará iniciada a edição. Como o Limite é uma

linha, vamos selecionar a opção do lápis, no ícone Sketch Tool.


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Sketch Toll

Ao clicar nesta opção, aciona-se a ferramenta para traçar a linha do Limite.

Para este trabalho, o Limite foi pré-definido pela linha lilás que aparece sobre o

mapa. Atente para o fato de que, onde essa linha passa próximo a estradas, o Limite

deve ser traçado na estrada; a nordeste da área de estudo o Limite diz respeito ao

divisor de águas de uma microbacia hidrográfica, e portanto deve ser traçado sobre

a linha.


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45

Zoom in

Clique na opção Zoom in e destaque a área indicada acima na figura; para

isto, clique com o botão esquerdo do mouse no canto superior esquerdo e arraste-o

até o canto inferior direito; assim, a edição do Limite será mais precisa.

Após, clique novamente em Sketch Tool, para acionar novamente a edição.


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Edição

Inicie a edição com um clique do botão esquerdo do mouse em qualquer

local do limite, e siga clicando em cada vértice. Ao chegar ao final da tela, utilize as

barras de rolagem ou a opção que tem “mãozinha” na barra de ferramentas para

navegar no seu mapa; após, é só prosseguir a edição.


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Finalizar edição

Para finalizar a edição da linha de Limite, pressione com o botão direito do

mouse no último ponto, e se abrirá uma lista de opções; nesta, selecione Finish

Sketch. A edição da linha estará finalizada.

Clique com o botão direito do mouse sobre a camada Limite, no menu

Layers, e selecione Zoom to Layer para visualizar toda a linha editada.

Clique em Editor – Save Edits.


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48

Save Edits

Ao clicar em Editor e em Save Edits a edição estará salva.

Para encerrar a seção de edição clique em Editor – Stop Editing.


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49

Representação da Linha

Ao clicar sobre a linha do Limite no menu Layers, abrir-á uma nova janela

denominada Symbol Selector; nela, você poderá selecionar o tipo de linha na janela

Category abaixo.

Em Color você poderá selecionar a cor da linha; e em Width, a sua

espessura.

Após as alterações clique em OK.

As novas características da linha Limite estarão representadas sobre o

mapa.

A seguir, edite a Rede de Drenagem; para isto clique em Add Data.


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Add Data

Ao clicar em Add Data abrir-se-á a janela Add Data.

Selecione a pasta em que se encontra o arquivo.

Clique sobre o arquivo, verifique se foi inserido em Name, clique em Add.

O arquivo será uma nova camada no menu Layers.


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51

Zoom in

Utilize a ferramenta Zoom in para ampliar a área indicada. Dessa forma, será

mais fácil visualizar e editar a Rede de Drenagem.


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52

Editar Drenagem

Para iniciar a edição da drenagem clique em Editor – Start Editing.

Em Target selecione a opção Drenagem.

Após, clique em Sketch Tool (lápis).

Agora você já pode editar sobre o mapa.


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53

Editar

O processo de edição é semelhante ao adotado para Limite. Digitalize a

Drenagem clicando com o botão esquerdo do mouse sobre os vértices; ao final de

cada canal clique com o botão direito do mouse e selecione a opção Finish Sketch,

clique em Editor e em Save Edits. Cada canal da rede de drenagem deve ser

editado individualmente. Digitalize os canais até ultrapassarem a linha do Limite da

área de estudo.

Para navegar sobre a imagem, utilize as barras de rolagem ou a ferramenta

Pan (mãozinha). Sempre que desejar visualizar toda a imagem, clique com o botão

direito do mouse sobre a camada, e selecione Zoom to Layer. Para destacar algum

setor, clique em Zoom in.


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54

Symbol Selector

Ao clicar sobre a linha da camada Drenagem, abrir-se-á a janela Symbol

Selector, onde você poderá selecionar o tipo, a cor e a espessura da linha. Após a

edição de toda a Drenagem é preciso parar a edição.

Clique Editor – Stop Editing.


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55

Stop Editing

Ao selecionar esta opção, a edição estará encerrada. Para visualizar melhor

a sua edição, devemos ocultar a camada da carta.

Clique no quadrado ao lado da camada carta, no menu Layers.


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56

Ocultar camada carta

Na tela do mapa só estão representadas as camadas editadas, ou seja, o

Limite da área de estudo e a rede de Drenagem. Para que a carta reapareça,

apenas clique no quadradinho novamente.

Devemos agora digitalizar as Curvas de Nível. Para isso, clique em Add

Data e selecione o arquivo Curvas de Nível criado no ArcCatalog.


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57

Add Data

Selecione a pasta em que o arquivo se encontra, clique em Curvas de Nível,

verifique se ele está em Name, e clique em Add.

Para editar, proceda da mesma forma que para as demais edições.

Utilize a janela Zoom in para focalizar o local de edição.

Clique em Editor – Start Editing.

Na janela Target selecione a camada Curvas de Nível.

Clique com o botão esquerdo do mouse sobre os vértices das curvas

representadas na carta.

Para finalizar, clique com o botão direito do mouse no último ponto, e

selecione Finish Sketch.

Antes de salvar devemos adicionar o valor de Z, ou seja, o valor de altitude

da curva. Para isso clique com o botão direito do mouse sobre a camada Curvas de

Nível, no menu Layers e selecione a opção Open Attribute Table.


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58

Open Attribute Table

Ao selecionar essa opção abrir-se-á uma nova janela denominada Attributes

of Curvas de Nível; clique no cruzamento da linha que sempre estiver selecionada

em azul com a coluna Id, e digite o valor da altitude.


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59

Attributes of Curvas de Nível

Digite o valor de altitude no local indicado, depois feche a janela.

Agora clique em Editor – Save Edits.

A curva estará salva com o seu valor de altitude.

Essa operação deverá ser repetida para cada uma das curvas de nível.

Quando estiver finalizada a edição de todas as curvas de nível, clique em

Editor – Stop Editing.

O procedimento para mudar o tipo, a cor e a espessura da linha que

representa a camada Curva de Nível é o mesmo visto para as demais camadas.

Para salvar o projeto, clique em File – Save.


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60

Edições extraídas da carta

Ao final da edição das camadas Curvas de Nível, Drenagem e Limite, você

pode ocultar a camada Carta e visualizar apenas as informações que foram

digitalizadas.

Você poderá fechar o projeto.

Quando o aplicativo ArcMap for aberto novamente, você terá a opção de

seguir trabalhando no projeto, exatamente do ponto em que havia parado.


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61

3.3 Edição sobre Imagens de Satélite

Algumas imagens de satélite já vêm georreferenciadas; estas possuem o

formato GeoTiff. Porém, a maioria está no formato Tiff e não possui referência

espacial. Este último é o caso da imagem do satélite Ikonos, que será utilizada para

o nosso estudo; dessa forma, será necessário realizar o seu georreferenciamento.

O primeiro passo é abrir a imagem no nosso projeto. Para tanto, clique em

Add Data e selecione a imagem.

Add Data

Selecione a pasta em que se encontra o arquivo, clique sobre ele, Add.

A imagem não estará visível na tela; para vê-la, clique com o botão direito do

mouse sobre a camada Ikonos no menu Layers e selecione Zoom to Layer.

Para iniciar o georreferenciamento selecione Ikonos.tif em Layer.


Juliano Andres ____________________________________________________________________________________________________



62

Layer

Ao selecionar esta opção, a camada que será georreferenciada é Ikonos.

Quando você quiser visualizar a carta, dê um Zoom to Layer na camada Carta; se

quiser voltar para a imagem, dê um Zoom to Layer na camada Ikonos. Dessa forma

procure pontos homólogos nas duas camadas (carta e imagem); uma vez que a

Carta está georreferenciada utilizaremo-la como referência para a camada Ikonos.

Quanto mais pontos encontrar, mais preciso será o georreferenciamento.

Para exemplificar essa etapa, será ilustrado o georreferenciamento do primeiro

ponto.

Dê um Zoom in sobre o primeiro ponto na camada Ikonos. Após clique em

Add Control Points e clique sobre o ponto da imagem.


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63

Add Control Points

Quando você clicar sobre o ponto, este ficará marcado em verde.

Dê um Zoom to Layer na camada Carta, e um Zoom in sobre o ponto na

carta.

Clique novamente em Add Control Points, e clique sobre o ponto na carta.


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64

Add Control Points

Ao clicar no ponto sobre a carta, este ficará marcado em vermelho e a

camada Ikonos aparecerá sobre a mesma.

Para os demais pontos, proceda da mesma forma. Marque-os sobre a

camada Ikonos e, após, sobre a camada carta.

Quando a imagem Ikonos estiver sobre a carta, impossibilitando a sua

visualização, oculte-a no menu Layers, assim como já foi feito com a camada Carta.

Após a coleta de pontos, clique Georeferencing – Updape Georeferencing,

para aceitar os pontos de controle. Georeferencing – Retify, para o aplicativo criar

uma nova imagem georreferenciada e retificada, assim como realizado com a Carta.

Remova a camada Ikonos e adicione a camada Ikonos retificada.


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65

Após o georreferenciamento da imagem, vamos extrair algumas informações

da mesma. Para isso vamos adicionar o arquivo Shapefile Área Urbana, criado no

ArcCatalog.

Clique em Add Data.

Add Data

Procure o arquivo e clique em Add.

A camada Área Urbana aparecerá no menu Layers.

De um Zoom in sobre uma área urbanizada e clique em Edit – Start Editing,

Selecione Área Urbana em Target.

Clique em Sketch Tool.


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66

Sketch Tool

A edição estará iniciada.

Para editar as áreas urbanas, clique apenas nos vértices com o botão

esquerdo do mouse.


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Edição

A edição é muito semelhante às operações já realizadas.

Para finalizar, clique com o botão direito do mouse, e selecione Finish

Sketch.

Para salvar clique em Editor – Save Edits.

As Áreas Urbanas serão editadas na forma de polígonos.

Após a edição de todas as áreas urbanas, clique em Editor – Stop Editing.

Para mudar a cor de representação da Área Urbana, clique sobre o

retângulo abaixo de sua camada no menu Layers.

Vamos agora digitalizar as áreas de Florestas; para isso será adicionado o

arquivo Shapefile Florestas criado no ArcCatalog.

Clique em Add Data.


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68

Add Data

Selecione a pasta em que o arquivo se encontra.

Clique sobre o arquivo Florestas.

Verifique se foi inserido na barra Name.

Clique em Add.

O arquivo Shapefile Florestas será inserido na ambiente do aplicativo.

Antes de iniciar a edição, clique em Editor – Start Editing.

Na opção Target selecione Florestas.

Utilize o Zoom in para ampliar a área de Florestas que você deseja editar

sobre a imagem.

Agora a edição pode ser iniciada.


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69

Edição

Clique em Sketch Tool.

Clique com o botão esquerdo do mouse sobre os vértices das áreas de

Florestas, que você deseja editar sobre a imagem.

A digitalização será na forma de polígonos.

Para finalizar um polígono editado, clique com o botão direito do mouse e

selecione a opção Finish Sketch.

A cada polígono digitalizado clique em Editor – Save Edits.

Após a digitalização de todas as áreas de Florestas, clique em Editor- Stop

Editing.

Para mudar a cor de representação da cor das áreas de Florestas, clique

sobre o retângulo abaixo da camada Florestas no menu Layers.

A seguir, editaremos as áreas de Campos.

Clique em Add Data.


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70

Add Data

Selecione a pasta em que o arquivo Campos está.

Clique sobre o arquivo.

Verifique se o mesmo está inserido na barra Name.

Clique em Add.

O arquivo será inserido no ambiente do aplicativo.


Em Target selecione a opção Campos.

Amplie a área que deseja editar utilizando o Zoom in.

A edição poderá ser iniciada.


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71

Edição

Clique em Sketch Tool para iniciar a edição. Clique com o botão esquerdo do mouse sobre os vértices da área de

Campos a ser editada sobre a imagem. Para finalizar a edição, clique com o botão direito do mouse e selecione a opção Finish Sketch

As áreas de Campos serão editadas na forma de polígonos; ao final de cada polígono clique em Editor – Save Edits para salvar a edição. Após a edição de todas as áreas de Campos clique em Editor – Stop Editing.

Para mudar a cor de representação das áreas de Campos, clique no retângulo abaixo da camada Campos no menu Layers.

Repita a operação de edição para os demais arquivos criados no ArcCatalog (Lavouras, Solo Exposto e Estradas).

Nesse trabalho não serão editadas todas as informações contidas na imagem, mas exemplos das mais utilizadas.

Após a finalização das edições estarão na tela todas as informações inseridas.


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72

Final

Veja na tela os exemplos de cada informação editada.

Nos quadrinhos indicados no menu Layers você poderá ocultar ou

redesenhar as camadas.


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73

3.4 Processamento no ArcMap

Vamos fazer um exemplo de processamento, por meio do qual podem-se

delimitar as áreas de preservação ao longo dos canais.

Oculte todas as camadas e deixe apenas a Drenagem desenhada.


Em Target selecione a opção Drenagem.

Clique Edit Tool.

Edit Tool

Selecione essa opção. Pressione o botão esquerdo do mouse no canto

superior esquerdo da imagem e solte no canto inferior direito.

Todos os canais da Drenagem estarão selecionados.

Clique em Editor – Buffer.


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74

Buffer

Abrir-se-á uma pequena janela denominada Distance, onde você deverá

digitar a margem que deseja abranger, em metros. Esta faixa definirá a área de

vegetação ciliar a ser mantida sob regime de preservação permanente.

Neste caso, utilizaremos 20 metros, ou seja, as duas margens de cada canal

estarão marcadas até os 20 metros.

Digite 20 na janela Distance. Pressione Enter no teclado.

Clique em Editor – Save Edits.

As margens de 20 metros estarão delimitadas.

Note que existem várias formas de processamento no menu Editor. Em

Copy Parallel você poderá criar uma linha paralela a outra editada. Em Union e

Intersect você poderá fazer união e intersecção de polígonos, por meio das quais

pode-se fazer várias análises: um exemplo é a Intersecção entre polígonos de áreas

urbanas de duas épocas distintas, para se verificarem as alterações.


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75

Agora é só aplicar as demais análises que desejar.

O aplicativo ArcMap possui ainda muitos recursos; os vistos neste trabalho

são apenas os principais.

Clique em File – Save, para salvar o seu projeto.

Quando quiser continuar o trabalho em seu projeto novamente, é só

selecioná-lo ao momento de abrir o aplicativo.

Vamos trabalhar agora com operações tridimensionais.


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76

4 ANÁLISE TRIDIMENSIONAL

Para a análise em terceira dimensão, utilizaremos o aplicativo ArcScene. O

ambiente do aplicativo ArcScene é muito semelhante ao ArcMap. Para iniciar o

trabalho vamos inserir o arquivo Curvas de Nível.

Clique em Add Data.

Add Data

Selecione a pasta do seu trabalho.

Clique sobre o arquivo Curvas de Nível.

Clique em Add.

A área de estudo estará em um ângulo inclinado.


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77

Navegação

Utilize as ferramentas indicadas para realizar a navegação na imagem. A

ferramenta Navigate permite a visualização em ângulos verticais.

Vamos fazer o modelo numérico do terreno (MNT), ou modelo digital do

terreno (MDT), o qual é elaborado a partir da construção de grade de pontos com

latitude, longitude e altitude conhecidas, e também com eqüidistância entre as linhas

da grade determinada pelo usuário.

Clique em 3D Analyst.


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78

3D Analyst

Clique em 3D Analyst - Create/Modify TIN – Create TIN From Features.

Abrirá uma janela denominada Create TIN From Features.


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79

Create TIN From Features

No menu Layers selecione Curvas de Nível, ao clicar no local indicado.

Em Height source selecione a opção Id.

Em Output TIN selecione a pasta em que deseja salvar o arquivo e o nome a

ser dado. De preferência, indique a pasta onde está o seu projeto.

Clique em OK.

O modelo estará pronto.

A seguir, iremos projetar a imagem Ikonos.

Clique Add Data.


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80

Add Data

Selecione a imagem Ikonos georreferenciada e retificada.

Clique Add.


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81

Properties

Oculte os demais planos de informação, deixe apenas a imagem

selecionada.

Clique com o botão direito do mouse sobre a camada da imagem no menu

Scene Layers.

Selecione a opção Properties.

Abrirá a janela Layer Properties.


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82

Layer Properties

Selecione a opção Base Heights.

Selecione a opção Obtain heights for layer from surface.

Na pasta indicada, selecione a Tin (MNT ou MDT) recentemente criada na

pasta do seu projeto.

Em Z Unit Conversion coloque o exagero vertical desejado. Para exemplo

colocaremos 5.

Clique em OK.

A imagem será projetada em terceira dimensão na tela. Neste caso, a

imagem do satélite Ikonos estará pousada sobre a superfície do terreno.


Juliano Andres ____________________________________________________________________________________________________



83

Imagem 3D

Utilize as ferramentas indicadas acima para navegar com a imagem e

visualizá-la sob outros ângulos.


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84

Navegação 3D

Você poderá adicionar, sempre um a um, todos os arquivos que estão na

pasta do projeto do ArcMap e projetá-los em terceira dimensão; para isso, basta

aplicar o processo que foi realizado com a imagem nos demais arquivos.

Em Properties,como próximo passo, retiraremos o exagero vertical, para

vermos a imagem como ela realmente se desenvolve no terreno..


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85

Sem exagero vertical

Veja a imagem sem o exagero vertical.

Podemos aplicar em todos os arquivos a terceira dimensão; para isso

aplique para todos a Tin, como realizado para a imagem Ikonos, porém com exagero

vertical de duas vezes.


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86

Todas as informações

A imagem que se tem na tela foi projetada com todas as informações.

Podemos salvar o projeto realizado no ArcScene.

Clique File – Save as.

Abrir-se-á a janela Salvar Como.

Selecione a pasta em que deseja salvar, preferencialmente a que possui

todos os arquivos e o projeto do ArcMap.

Clique em OK.


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87

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com o entendimento das aplicações vistas neste tutorial é possível realizar

muitos trabalhos nas áreas de Cartografia Digital e de Geoprocessamento.

Sendo assim, os objetivos propostos com a elaboração deste manual para

auto-aprendizagem foram alcançados, posto que permite gerar a compreensão de

aplicações básicas e avançadas, utilizando-se como suporte o sistema ArcGIS.

6 BIBLIOGRAFIA

MELLO FILHO, J. A. Qualidade de vida na região da Tijuca, RJ, por geoprocessamento. 2003. 288f. Tese (Doutorado em Geografia) – Universidade

Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2003.

MOURA, A. C. M. Geoprocessamento na Gestão e Planejamento Urbano. Belo

Horizonte: do autor, 2003. 294 p.

ROCHA, C. H. B. Geoprocessamento: tecnologia transdisciplinar. Juiz de Fora:

Editora do autor, 2000. 219 p.

SILVA, A. B. Sistemas de Informações Geo-referenciadas: conceitos e fundamentos. Campinas: UNICAMP, 1999. 236 p.

XAVIER-DA-SILVA, J.; ZAIDAN, R. T (org.). Geoprocessamento & Análise Ambiental. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2004. 386 p.

Documents

Princípios de Cartografia Digital e Geoprocessamento com Arc