SPRING

SPRING

- Sobre o SPRINGSobre o SPRING- Geoprocessamento - SPRINGGeoprocessamento - SPRING- ModelagemModelagem- Principais FerramentasPrincipais Ferramentas

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SPRING – O que é ?

SPRINGSPRING é um é um SIG SIG que inclui ferramentas de um sistema de que inclui ferramentas de um sistema de Processamento Digital de Imagens (Processamento Digital de Imagens (PDIPDI) de sensores remotos.) de sensores remotos.

– Geoprocessamento é o conjunto de técnicas e de conceitos sobre representação computacional do espaço geográfico.

– SIG é o sistema computacional que materializa os conceitos do geoprocessamento.

O SPRING integra na mesma base:O SPRING integra na mesma base: DADOS CARTOGRÁFICOSDADOS CARTOGRÁFICOS DADOS DE CENSO DADOS DE CENSO CADASTRO URBANO E RURALCADASTRO URBANO E RURAL IMAGENS DE SENSORES REMOTOS (Satélites ou Aerotransportados)IMAGENS DE SENSORES REMOTOS (Satélites ou Aerotransportados) REDES DE DADOS GEOGRÁFICOSREDES DE DADOS GEOGRÁFICOS DADOS TEMÁTICOSDADOS TEMÁTICOS MODELOS NUMÉRICOS DE TERRENOMODELOS NUMÉRICOS DE TERRENO

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SPRING – O que tem ?

Conjunto de ferramentas usadas para Conjunto de ferramentas usadas para coleta ecoleta e tratamento tratamento de de informações espaciais,informações espaciais, geração de geração de saídassaídas na forma de mapas, na forma de mapas, relatórios, arquivos digitais, etc;relatórios, arquivos digitais, etc;

Recursos para sua estocagem, gerenciamento, manipulação e Recursos para sua estocagem, gerenciamento, manipulação e análise.análise.

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SPRING – Qual sua origem ?

- 1974 : INPE compra o IMAGE-100 por US$ 1 milhão

- 1984 : criada a DPI

- 1986 : SITIM e SGI (MS-DOS – PC-286)

- 1991 : SPRING - início do desenvolvimento – UNIX

- 1993 : SPRING 1.0 - UNIX

- 1996 : SPRING 2.0 (passou a freeware) – UNIX

- 1998 : SPRING 3.0 – Windows

- 2001 : SPRING 3.5 – Windows e Linux

- 2003 : SPRING 4.0 – Windows

- 2005 : SPRING 4.1 – Windows e Linux

- 2006 : SPRING 4.3 – Windows e Linux (QT)



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SPRING – Características Gerais

Sistema de Informações Geográficas-SIG Desenvolvido e mantido pela DPI – INPE Software Freeware – Download via Web Média de 14000 downloads/ano Total de 118463 usuários cadastrados (21/07/2009)

Versões em Windows e Linux (5.1.3 – Setembro de 2009) 4 Idiomas: Português, Inglês, Espanhol e Francês Capacitação de cerca de 2000 usuários em cursos presenciais e

a distância de curta duração Tutoriais e livros on-line Sites Espelhos na Espanha e Argentina Manual online – browser estilo Web Funções para PDI, MNT, Álgebra de Mapas, Redes

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SPRING Estatísticas de SPRING Estatísticas de downloads downloads 21/07/200921/07/2009

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Download via Web - www.dpi.inpe.br/spring

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SPRING - AJUDA OnLine

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Estrutura geral de um SIG como SPRING

Interface

Entrada e Integr.Dados

VisualizaçãoPlotagem

Gerência Dados Espaciais

Consulta e Análise Espacial

BANCO DE DADOSBANCO DE DADOSGEOGRÁFICOGEOGRÁFICO

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SPRING – Estrutura de Armazenamento

País PIB

Brasil

Uruguai

350

295

Dados Espaciaisem formatoproprietário

DadosDadosAlfanuméricosAlfanuméricos

SPRINGSPRING SGBDSGBD

Arquitetura Dual

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O QUE É UM MAPA DIGITAL ?

Mapa:Mapa: modelos simplificados da realidademodelos simplificados da realidade– Representação gráfica (ponto, linha, polígono, matriz)Representação gráfica (ponto, linha, polígono, matriz)– Normalmente em escala e em uma projeçãoNormalmente em escala e em uma projeção– Seleção de entidades abstratas sobre ou relacionadas com a Seleção de entidades abstratas sobre ou relacionadas com a

superfície da Terra (ICA).superfície da Terra (ICA).

– Classificação em grupos (e.g. tipos de solo)Classificação em grupos (e.g. tipos de solo)

– Simplificação de elementos gráficosSimplificação de elementos gráficos

– Exagero de elementos importantesExagero de elementos importantes

– Simbologia para apresentar dadosSimbologia para apresentar dados

FF VVVVFF

?

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TIPOS DE MAPAS QUE O SPRING TRABALHA

Características dos mapas: Características dos mapas: diversidade de fontes diversidade de fontes geradorasgeradoras e de e de formatos apresentados.formatos apresentados.

O sistema se restringe a tratar os seguintes tipos de dados;O sistema se restringe a tratar os seguintes tipos de dados;

– Mapas Temáticos: Mapas Temáticos: conceitos qualitativos (uso do solo, conceitos qualitativos (uso do solo, vegetação)vegetação);;

– Mapas Cadastrais Mapas Cadastrais ((localização de objetos do mundo – localização de objetos do mundo – pontos, linhas e polígonos + tabela – ex. Lotes urbanos) pontos, linhas e polígonos + tabela – ex. Lotes urbanos)

– Mapa de RedesMapa de Redes ((localização de objetos do mundo – localização de objetos do mundo – nós e linhas orientadas – ex. Postes e rede elétrica) nós e linhas orientadas – ex. Postes e rede elétrica)

– Mapas NuméricosMapas Numéricos ((representação de superfícies)representação de superfícies)– Imagens de Sensores Remotos Imagens de Sensores Remotos (ex: aerofotos, (ex: aerofotos,

satélites, radares)satélites, radares);

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MAPAS TEMÁTICOS

Estrutura vetorial topológica construídaEstrutura vetorial topológica construída

é do tipo é do tipo arco-nó-regiãoarco-nó-região

Pode ser armazenado no formato vetorial ou matricialPode ser armazenado no formato vetorial ou matricial A escolha entre a representação matricial ou vetorial A escolha entre a representação matricial ou vetorial

para um mapa temático depende do objetivo em para um mapa temático depende do objetivo em vista.vista.

Inseridos no sistema por digitalização ou Inseridos no sistema por digitalização ou classificação de imagensclassificação de imagens

Ex:Ex: Mapa de Solos, Mapa Geológico, Mapa com classes Mapa de Solos, Mapa Geológico, Mapa com classes de Declividade, Mapa de Uso e Ocupação da Terrade Declividade, Mapa de Uso e Ocupação da Terra

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MAPAS CADASTRAIS/OBJETOS

Mapas de suporte à representação de objetos Mapas de suporte à representação de objetos geográficosgeográficos

As entidades (pontos, linhas e polígonos) são As entidades (pontos, linhas e polígonos) são Objetos Objetos GeográficosGeográficos

ObjetosObjetos possuem atributos descritivos em tabelas possuem atributos descritivos em tabelas Podem estar associados a várias representações Podem estar associados a várias representações

gráficasgráficas Podem ter representações gráficas diferentes em Podem ter representações gráficas diferentes em

mapas de escalas distintas mapas de escalas distintas

Ex: Ex: Mapas de Lotes, Quadras, Propriedades RuraisMapas de Lotes, Quadras, Propriedades Rurais

São armazenados em forma de coordenadas vetoriais, com a topologia São armazenados em forma de coordenadas vetoriais, com a topologia arco-nó-polígonoarco-nó-polígono associada associada

Não é usual representar estes dados na forma matricialNão é usual representar estes dados na forma matricial

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id label capacidade

22 Eng. Dentro 3.000 kVA

id label Transf.

2345 32-17-95 Classe 3

Sub-estações

Postes

MAPAS DE REDES/OBJETOS

Mapa de suporte à representação de objetos Mapa de suporte à representação de objetos geográficosgeográficos

As entidades (nós e linhas) são As entidades (nós e linhas) são objetos geográficosobjetos geográficos

Mapa vetoriais com Mapa vetoriais com topologia arco-nó (grafo)topologia arco-nó (grafo)

– arcos tem um sentido de fluxo e atributosarcos tem um sentido de fluxo e atributos

– nós tem atributos (fontes ou sorvedouros)nós tem atributos (fontes ou sorvedouros)

Forte ligação com BDForte ligação com BD

Integração de dadosIntegração de dados

Segmentação dinâmicaSegmentação dinâmica

Linguagem de visualizaçãoLinguagem de visualização

Capacidade de adaptaçãoCapacidade de adaptação

* Uso em serviços de utilidade pública, como água, luz e telefone, redes Uso em serviços de utilidade pública, como água, luz e telefone, redes de drenagem (bacias hidrográficas) e rodoviasde drenagem (bacias hidrográficas) e rodovias

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IMAGENS

Dados obtidos por satélites, fotografias aéreas, Dados obtidos por satélites, fotografias aéreas, "scanners" aerotransportados ou radares"scanners" aerotransportados ou radares

Armazenadas como matrizes (lin x col)Armazenadas como matrizes (lin x col)

Cada elemento de imagem ("pixel") tem um valor Cada elemento de imagem ("pixel") tem um valor proporcional à proporcional à reflectânciareflectância do alvo imageado do alvo imageado

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTESCARACTERÍSTICAS IMPORTANTES

resolução espacial (km, m, cm);resolução espacial (km, m, cm);

resolução espectral (num. bandas);resolução espectral (num. bandas);

resolução temporal (dias);resolução temporal (dias);

resolução radiométrica ( 2resolução radiométrica ( 2nn ) ). .

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São mapas utilizados para representar uma grandeza São mapas utilizados para representar uma grandeza que varia continuamente no espaço - altimetria, que varia continuamente no espaço - altimetria, precipitação, propriedades do solo ou subsolo (como precipitação, propriedades do solo ou subsolo (como aeromagnetismo).aeromagnetismo).

A superfície modelada é representada porA superfície modelada é representada por

– grades regulares ougrades regulares ou

– grades triangularesgrades triangulares

MAPAS NUMÉRICOS

Tratamento da altimetria para mapas topográficos ou hipsométricosTratamento da altimetria para mapas topográficos ou hipsométricos

Análises de corte-aterro para projeto de estradas e barragensAnálises de corte-aterro para projeto de estradas e barragens

Mapas de declividade e exposição (geomorfologia e erodibilidade)Mapas de declividade e exposição (geomorfologia e erodibilidade)

Análise de variáveis geofísica e geoquímicas e apresentação Análise de variáveis geofísica e geoquímicas e apresentação tridimensional (em combinação com outras variáveis)tridimensional (em combinação com outras variáveis)

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REPRESENTAÇÃO DOS PLANOS NO SPRING

Os mapas (planos) podem ser especializados entre as Os mapas (planos) podem ser especializados entre as representações matricial (“representações matricial (“rasterraster”) e vetorial.”) e vetorial.

Represen .Geométrica

Represen.Matricial

Represen.Vetorial

is-a is-a

is-repres.-in

PlanoInformação

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Representação de IMAGEM

IMAGEM

RepresentaçãoGeométrica

RepresentaçãoMatricial

é representado em

Conjunto de células de uma matriz 2Dcomvalores inteiros e finitos

* Obtida a partir de Sensores Remotos

Imagem

é um é um

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Representações de Mapas TEMÁTICOS

Mapas Temáticos



RepresentaçãoVetorial

é representado em

Conjunto de células de uma matriz 2Dde números inteiros (índices deTab. deCores)* Gerada a partir de mapeamentos deimagens classificadas ou conversão vetor - matriz

Imagem Temática

Mapas vetorias constituídos de Nós2D, Linhas 2D e Polígonos

* Gerados a partir da digitalização debases existentes, mapeamentos ouconversão matriz - vetor

Temático

é um é um

é umé um

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• VetorialVetorial• preserva relacionamentos topológicospreserva relacionamentos topológicos• associar atributos a elementos gráficosassociar atributos a elementos gráficos• melhor precisãomelhor precisão• eficiência de armazenamentoeficiência de armazenamento• permite preenchimento por hachura ou padrões.permite preenchimento por hachura ou padrões.

• MatricialMatricial • fenômenos variantes no espaçofenômenos variantes no espaço• adequado para simulação e modelagemadequado para simulação e modelagem• processamento mais rápidoprocessamento mais rápido• maior gasto em armazenamentomaior gasto em armazenamento

Representações de Mapas TEMÁTICOS

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Representações de Mapas NUMÉRICOS




Conjunto de Linhas 2D commesmo valor de cota* Altimetria* Curvas de Isovaloresmagnéticos

ISOLINHA

Conjunto de Pontos comcoordenadas 3D (x,y,z)* Pontos Altimetria* Amostras de Solo (geoquímica)

PONTOS COTADOS

Conjunto de Linhas 2Dconectadas a Nós 3D* Gerada a partir de Isolinhas e/ou Pontos Cotados (c/ ou s/linhas de quebra)

GRADE TRIANGULAR

é representado em

Conjunto de células de umamatriz 2D* Gerada a partir de Isolinhas e/ouPontos Cotados, Grade Triangularou outra Retangular

GRADE RETANGULAR

é umé um

Modelo Numérico de Terreno

é um é um

é um

é um

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GRADE TRIANGULARGRADE TRIANGULAR

Conexão entre amostras Conexão entre amostras Estrutura topológica arco-nóEstrutura topológica arco-nó Representa melhor relevos Representa melhor relevos

complexoscomplexos Capacidade de incorporar Capacidade de incorporar

restrições (linha de quebra)restrições (linha de quebra)

GRADE RETANGULARGRADE RETANGULAR

Matriz de elementos de espaçamento fixoMatriz de elementos de espaçamento fixo

Valor estimado da grandezaValor estimado da grandeza

Mais adequada p/ dados geofísica e vista Mais adequada p/ dados geofísica e vista 3D3D

Facilita manuseio e conversãoFacilita manuseio e conversão

Representações de Mapas NUMÉRICOS

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Mapa Cadastral



é representado em

é um é umMapas vetorias constituídos de Nós2D, Linhas 2D e Polígonos* Gerados a partir da digitalização debases existentes, mapeamentos(levantamento topográfico, gps etrena)

Cadastro

Representação de Mapa CADASTRAL

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Mapa de Redes



é representado em

é um é um

Mapas vetorias constituídos de Nós derede 2D e Linhas 2D orientadas* Gerados a partir da digitalização debases existentes, mapeamentos(levantamento topográfico, gps etrena)

Redes

Representação de Mapa de REDE

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RESUMO DAS REPRESENTAÇÕES NO SPRING

Mapas temáticosMapas temáticos Arco-nó-polígonoArco-nó-polígono Matriz de índices

Mapas CadastraisMapas Cadastrais Arco-nó-polígonoArco-nó-polígono

Mapas de RedeMapas de Rede Arco-nóArco-nó

Modelos numéricos de Modelos numéricos de terrenoterreno

Grades triangulares e Grades triangulares e Isolinhas / pontosIsolinhas / pontos

Matriz de reaisMatriz de reais

ImagensImagens Matriz de bytesMatriz de bytes

VetorialVetorial MatricialMatricial

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Sequência de comandos padronizados para operar no SPRING

Exemplo: (Cria e Ativa um novo Banco)

=> Iniciando o SPRING e criando um banco:- # Iniciar – Programas – Spring<nun_versão> - Spring<nun_versão>- [Arquivo] [Banco de Dados...] ou botão

Banco de Dados- (Diretório...) selecionar o caminho C:\Curso_spr\springdb- {Nome: Curso}- (Gerenciador Access)- (Criar) – responda Não a pergunta para inserir senha.- (Banco de Dados | Curso)- (Ativar) – Responda Sim caso tenha outro Banco/Projeto ativo.

Exercícios – Apostila Prática

12345678

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- [Arquivo] [Banco de Dados...] ou botão

Banco de Dados

- (Banco de Dados | Curso)

- (Ativar)

- (Gerenciador Access )

- {Nome: Curso }

- (Diretório...)

Exercícios - Roteiro padronizado

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Exercício 1

Objetivo : Reconhecer os tipos de mapas no SPRING e suas representações, além de explorar os principais recursos de apresentação dos dados.

Banco de trabalho “Modelo de Dados” - projeto “Brasilia”

Pasta onde está o banco - C:\Curso_spr51\springdb\

DICA: Como um banco do SPRING é uma pasta do Windows, NÃO abrir a pasta “Modelo_Dados” na caixa de diálogo. Posicionar sempre na pasta imediatamente acima.

Não entrar nesta pasta

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Banco, Projeto e PI ativoSPRING

Banco de Dados ativo – cada sessão do SPRING somente pode ter um banco pode estar ativo.

Projeto ativo – um banco ativo do SPRING pode ter somente um projeto ativo.

PI ativo – um projeto ativo do SPRING pode ter somente um Plano de Informação ativo.

• Um PI ativo não necessariamente é o PI visível na tela.

• Vários PI´s podem estar visíveis, mas somente um ativo.

Banco Projeto

PI

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Apresentação de dadosSPRING

Na aba PI Disponíveis

1 - Selecionar uma Categoria

2 - Selecionar um Plano de Informação

3 - Selecionar uma representação disponível

..... a tela é automaticamente redesenhada

Duplo clique no PI desmarca o mesmo Duplo clique na Categoria desmarca PI’s Cada alteração no Painel o desenho é

automaticamente refeito Importante - Definir a prioridade na aba “PI

Selecionados” – desenha de baixo para cima.

Desenha primeiro

Desenha por último

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Cursor de ZommApresentação de dados no SPRING

1 - Ativar Cursor de Zoom2 - Marcar ponto superior esquerdo (1)3 - Mover o mouse p/ baixo e p/ direita4 - Marcar ponto inferior direito (2)... a área é automaticamente

ampliada.

Dica : se cursor de zoom estiver ativo, um duplo clique em qualquer local da área de desenho, amplia de 2x o local indicado.

1

2

33

Cursor de ÁreaApresentação de dados no SPRING

1 - Ativar Cursor de Área2 - Marcar ponto superior esquerdo (1)3 - Mover o mouse p/ baixo e p/ direita4 - Marcar ponto inferior direito (2)5 - Clicar em [Executar – Desenhar] ou

* Clicar BD desmarca a área selecionada

* Após marcar o ponto (2) pode-se mover qualquer das laterais ou todo o retângulo marcado

1

2

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Barra de FerramentasApresentação de dados no SPRING

Cursor Zoom)

Cursor de Voo (pan)

Desenhar

Zoom + (2 x centro da tela)

Zoom - (2 x centro da tela)

Auto: ajusta imagem p/ dimensões padrões da telaPleno: pontos de imagem = pontos da telaEscala: ajusta dados p/ escala informada

Painel deControle

Manipulação de :- Banco, - Projeto - Modelo de Dados- Objeto - Não Espacial - Plano de Informação

Mostra coordenadas Planas, Geográficas ou Info

Cursor de Ponto

Cursor de Info

Zoom PI

Recompor Área do proj.

Anterior

Acoplar

Ampliar 2,4 ou 8x

Gráfico

Cursor de Mesa

Cursor de Janelas

Cursor de Área

Palheta de Cores

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Acoplar TelaApresentação de dados no SPRING

Apresentar os dados de uma Tela dentro de uma janela móvel sobre a Tela Principal

1 - Ativar e apresentar um PI na Tela Principal

2 - Ativar Tela 2 e selecionar outro PI

3 - Clique em Acoplar na barra de ferramentas e escolha Tela 2

4 - Marque na Tela Principal um retângulo com cursor de área sem Desenhar

5 - Clique na parte interna do retângulo e mova sobre a Tela 1

Somente a Tela Principal pode estar associada a outras telas (2,3,...) ou a tela Auxiliar

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