GEOPROCESSAMENTO

GEOPROCESSAMENTO

1. O que é geoprocessamento? • Conjunto de tecnologias que envolvem a coleta, tratamento, manipulação e a apresentação de informações espaciais (ou georreferenciadas), voltado para a análise do meio físico, químico, biológico e na tomada de decisão (gestão). • É a disciplina do conhecimento científico que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento de informações geográficas.

   • ENTRADA DE DADOS = Topografia - Aerofotogrametria - GPS - Sensoriamento Remoto
     • Gestão Municipal: ➢ Planejamento Urbano (onde necessita de infraestrutura) ➢ Saúde Pública ➢ Cadastro Imobiliário ➢ Educação ➢ Segurança Pública ➢ Planejamento de Transportes Monitoramento Veicular ➢ Logística ➢ Segurança Patrimonial
       • APLICAÇÕES DO GEOPROCESSAMENTO Infraestrutura: ➢ Água e Esgoto ➢ Energia Gestão Ambiental ➢ Monitoramento de Ecossistemas ➢ Monitoramento de Espécies ➢ Mapeamento sistemático ➢ Planejamento, gestão e monitoramento do ecoturismo ➢ Planejamento, gestão e monitoramento da Urbanização em áreas especiais
         • A Cartografia destaca-se como uma das mais antigas ciências de que se tem conhecimento e teve origem nos primórdios da antiguidade, quando o homem primitivo já sentia necessidade de registrar o espaço a fim de demarcar os lugares mais importantes para a sua sobrevivência.
           • A Cartografia tem aplicação em praticamente todas as áreas que utilizam recursos geograficamente distribuídos, tais como: Arquitetura, Urbanismo, Engenharia, Geoprocessamento, Geografia, Geologia, Pedologia, Agricultura, Navegação, Transporte, Turismo, Meteorologia, entre outros.
             • ➢ Difícil representação ➢ Não serve como referência
               • A superfície topográfica é a forma verdadeira da Terra com suas montanhas, vales, oceanos e outras saliências e reentrâncias geográficas.
                 • O conceito de Geóide corresponde à superfície do nível médio do mar homogêneo (ausência de correntezas, ventos, variação de densidade da água, etc.). Essa superfície se deve, principalmente, às forças de atração e força centrífuga.
                   • Geóide NMM ➢ Sujeita a alterações
         • SIG - GIS = RECURSOS HUMANOS / DADOS/ SOFTWARE/ HARDWARE/ METODOLOGIA
           • Um SIG consiste em um conjunto de ferramentas computacionais utilizadas no geoprocessamento. ➢ Os SIGs envolvem desde a coleta e processamento de dados obtidos em levantamentos de campo, mapas, sensoriamento remoto ou aerofotogrametria, até o armazenamento, atualização e publicação desses dados. Os dados utilizados no SIG podem ser: ▪gráficos/espaciais – descrevem características geográficas da superfície; ▪ou não espaciais – descrevem os atributos dessas características.
             • Existem diversos SIGs disponíveis gratuitamente para download na internet. Os mais conhecidos e utilizados no Brasil são o Spring (produzido pelo INPE) e o Quantum GIS. Comercialmente, existem diversos aplicativos de geoprocessamento desenvolvidos por empresas de renome como a Autodesk (Map3D), a Bentley (Descartes) e a Clark University (Idrisi Selva). Porém, um dos softwares comerciais mais completos e mais utilizados atualmente é o ArcGIS, produzido pela empresa ESRI.
               • Os dados georreferenciados podem se apresentar, por exemplo, nos formatos shape e geotiff, entre outros. ➢ O shape é um arquivo digital que representa elementos gráficos que possuem referências espaciais (CORREIA, 2012). ➢ É composto obrigatoriamente por três tipos de arquivos: “.shp” (a imagem propriamente dita), “.dbf” (banco de dados) e “.shx”(arquivo que une a imagem ao banco de dados). ➢ Já o geotiff é um arquivo matricial de imagens, assim como o “.tiff”, com a diferença de ser georreferenciado. ➢ Arquivos de CAD (Computer Aided Design), como por exemplo o “.dxf”, podem ser transformados em shape.
                 • As geotecnologias são muito importantes também para a Gestão Municipal, já que cerca de 80% das ações da prefeitura são dependentes da localização. As geotecnologias vêm ao encontro dos interesses dessa gestão, já que permitem associar o mapa da cidade a banco de dados com informações de interesse. Por exemplo, é possível relacionar onde estão os postos de saúde × população atendida, localização das escolas × endereços dos alunos em potencial, pavimentação × ruas de maior movimento (FATORGIS, 2009).
                   • A existência de bancos de dados é de fundamental importância. Esses bancos de dados (espaciais ou não) são disponibilizados por diversos órgãos (federais, estaduais ou municipais) como: ✓ IBGE (Instituto Brasileiro de Pesquisa e Estatística), que disponibiliza os shapes; ✓ EMPRAPA (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária); ✓ Prefeituras; ✓ INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais); ✓ Companhia de Pesquisas e Recursos Minerais (CPRM); ✓ Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN); ✓ Sabesp (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo), etc.
                     • Muitas vezes há a necessidade de relacionar bancos de dados espaciais com bancos de dados não espaciais. Esse procedimento é possível através da associação de identificadores (exemplo: códigos) comuns aos dois bancos.
                       • Obtido o banco de dados, escolhidos a projeção e o datum a serem utilizados nos SIGs e feito o georreferenciamento, pode-se fazer análises de diversos fenômenos sociais, econômicos e ambientais; Semelhante à tecnologia CAD, quando se trabalha com os SIGs, utiliza-se camadas (ou layers ou planos de informação), onde cada uma pode representar diferentes dados e de formas diferentes. Em outras palavras, cada camada tem dados georreferenciados de um tema.
                         • Layers A representação em layers permite a utilização mais adequada daquelas camadas que interessam ao usuário, facilitando a manipulação do conteúdo e da plotagem ou impressão final.
                           • NÍVEIS PLANOS DE INFORMAÇÃO = LAYERS
                           • CAD (Desenho Assistido por Computador) criado inicialmente para produzir desenhos arquitetônicos, foi amplamente utilizado na entrada de dados gráficos e na criação de mapas digitais.
                             • GIS (Sistema de Informações Geográficas) permite realizar análise espacial, preocupando-se principalmente com o usuário final, o questionamento ao sistema, a geração de mapas síntese e a modelagem e simulações para auxiliar na tomada de decisões.
                               • O que distingue um SIG de outros tipos de sistemas de informação são as funções que realizam análises espaciais. Tais funções utilizam os atributos espaciais e não espaciais da base de dados e buscam fazer simulações (modelos) sobre os fenômenos do mundo real, seus aspectos ou parâmetros.
                                 • MAS ATENÇÃO... ➢ Os SIG tem um impacto muito grande sobre qualquer área do conhecimento que está ligada ao manejo e análise de dados distribuídos no espaço. ➢ Porém, o SIG não pode ser visto como algo MÁGICO, pois está diretamente associado à capacidade técnica e criativa do usuário. ➢ O SIG não tem respostas inerentes, somente o usuário. SIG é uma ferramenta, como a estatística e a modelagem hidrológica.
   • GEODÉSIA A melhor aproximação da Terra matematicamente tratável é o geóide, que pode ser definido como a superfície equipotencial do campo da gravidade terrestre que mais se aproxima do nível médio dos mares (NMM).
     • O Elipsóide de Revolução é definido como sendo o sólido geométrico gerado por uma elipse que gira em torno do seu eixo menor (eixo polar). Constitui a forma definida matematicamente que mais se aproxima da forma verdadeira da Terra, sendo a forma que permite a maior precisão de representação da Terra.
       • REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA Forma e dimensão da Terra
       • PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS ➢Os sistemas de projeções constituem-se de uma fórmula matemática que transforma as coordenadas geográficas, a partir de uma superfície esférica, em coordenadas planas, mantendo correspondência entre elas. ➢O uso deste artifício geométrico das projeções consegue reduzir as deformações, mas nunca eliminá-las
         • ➢A projeção consiste na função matemática que transforma o formato da Terra em uma superfície plana (UFRGS, 2012). ➢Toda projeção tem distorção (seja de forma, de área ou de ângulos) e a escolha da projeção a ser utilizada depende da finalidade de cada projeto.
           • Classificação quanto à superfície de projeção = projeção PLANA / CÔNICA / CILINDRICA
             • SISTEMA DATUM Datum é um ponto materializado no terreno para amarrar um Sistema Geodésico de Referência. É também o ponto de origem da Rede Geodésica, que espalha outros pontos sobre o território, chamados de MG = Marcos geodésicos DATUM HORIZONTAL NO BRASIL -CORRÉGO ALEGRE (Usado até 1977 ) - SAD- 69 (South Ammerican Datum – 1969- oficial adotado por Lei até 2005 ) - WGS- 84 (World Geodetic System, 1984 - mundial) - SIRGAS (Novo Datum oficial adotado por Lei após 2005)
               • Datum Horizontal É um sistema de referência padrão adotado por um país, uma região ou por todo o planeta ao qual devem ser referenciadas as posições geográficas (latitude e longitude).
                 • Como os SIGs trabalham com informações que são associadas à sua localização na superfície da Terra (coordenadas), é necessário determinar o datum e a projeção com a qual se está trabalhando. ➢ O datum representa a forma da Terra. Esse formato (geóide) é bastante complexo, o que dificulta uma série de aplicações. Adotase, então, o formato da Terra como sendo um elipsóide. ➢ Todavia, ressalta-se que isso gera distorções na representação da superfície terrestre, sendo por esta razão que existem diversos datums. ➢ Cada um desses datums reproduz mais fielmente um pedaço da superfície terrestre, assim se utilizarmos um datum representativo de determinado território em outro, haverá distorções.
                   • Existem 2 tipos de datums: ➢datum planimétrico (mais utilizado nos SIGs): consiste em uma superfície de referência obtida a partir de um elipsóide e de um ponto de referência (que liga o elipsóide à Terra); ➢datum altimétrico: consiste em uma superfície de referência obtida a partir do nível dos mares. É importante em dados que envolvam informações de elevação.
                     • Como exemplos de datums planimétricos utilizados no Brasil, podemos citar o Córrego Alegre, o SAD 69, o SIRGAS 2000 (utilizado pelo IBGE e oficial no Brasil) e o WGS84 (utilizado pelo Google e comumente utilizado em GPS). No Brasil, o datum altimétrico oficial é o Imbituba, Santa Catarina.
                       • DATUM HORIZONTAL ➢ É escolhido a partir da máxima coincidência entre a superfície geóide e elipsoide!
                         • DATUM VERTICAL ➢ É um sistema padrão ao qual devem ser referenciadas as altitudes de um país ou região. Geralmente é a média das observações de um marégrafo que tem o registro das variações de marés por um período mínimo de19 anos. ➢ É fundamental que os dados altimétricos de um mesmo projeto estejam referenciados ao mesmo Datum para evitar incompatibilidades.

2. VANTAGENS DO SIG ➢ Não espacial: usa técnicas de estatística e de modelagem numérica. ➢ Espacial: visual, sobreposição de mapas e incorpora técnicas estatísticas espaciais ➢ Predição: análise de favorabilidade de áreas para diversos usos. ➢ Apoio à decisão: técnicas de comparação entre possíveis soluções - Multi-objetivos e Multi-critérios. ➢ Produção cartográfica: ajuste de escalas, produção de legendas e padrões gráficos, impressão de mapas básicos ou derivados.

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