geoprocessamento geoprocessamento

GEOPROCESSAMENTO
GEOPROCESSAMENTO
CONCEITOS
CONCEITOS
GEOTECNOLOGIAS
GEOTECNOLOGIAS
São todas a tecnologias utilizadas para aquisição, processamento, interpretação
e/ou análise de dados e/ou informações espacialmente referenciadas. São
consideradas geotecnologias: a topografia, a cartografia digital, o CAD, o GPS, o
sensoriamento remoto orbital e não orbital, o AM/FM e o SIG.
GEOINFORMAÇÃO
GEOINFORMAÇÃO
É qualquer informação derivada de processos que envolvam uma ou várias das
geotecnologias
CONCEITOS
CONCEITOS
GEOMÁTICA
GEOMÁTICA
É a ciência voltada para o estudo das geotecnologias e da geoinformação
SISTEMAS
SISTEMAS DE
DEINFORMAÇÕES
INFORMAÇÕESGEO-REFERENCIADAS
GEO-REFERENCIADAS––SIG
SIG
GEORREFERENCIADAS
GEORREFERENCIADAS
GEOGRÁFICAS
GEOGRÁFICAS
SIG é um sistema que engloba hardware, software, procedimentos e módulos, ou
subsistemas, integrados e projetados para dar suporte ao armazenamento,
processamento, análise, modelagem e exibição de dados e/ou informações
espacialmente referenciadas, constituídas numa única base de dados
Sistema
CAD
Cartografia
Digital
Sistema
AM/FM
GEOTECNOLOGIAS / GEOPROCESSAMENTO
Sistema de
Informações
Geo-referenciadas
Sistema
GPS
Sistema de
processamento
de imagens
CONTEXTO
CONTEXTO
• Aumento da atividade humana--> mudanças>--> desatualização rápida dos mapas
• Mapas passaram a ser usados num número
cada vez maior de atividades
• Necessidade de atualização-->custo
• Uso de computadores para representar
informações geográficas
– natureza dinâmica das informações geográficas
– mapas são bancos de dados de feições e objetos
referenciados geograficamente
O número de camadas temáticas num banco de
dados geográfico é ilimitado
Sistemas Computacionais para
Processamento de Mapas e Informações
• CADD - Computer Aided Drawing and Design
(Programa para o auxílio à confecção de projetos e
desenhos)
• AM/FM - Automated Mapping/Facilities Management
(Programa para auxiliar no mapeamento e manejo de
redes de esgoto, elétrica de ter outras)
• LIS - Land Information System (Sistema de Informação
da Terra)
• GIS - Geographic Information System (Sistema de
Informação Geográfica)
SIG
SISTEMAS
SISTEMAS DE
DE INFORMAÇÕES
INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS
GEOGRÁFICAS
GEORREFERENCIADAS
GEORREFERENCIADAS
O QUE É SIG ?
Sistema de Informações Georreferenciadas
Principal função: armazenar, recuperar e analisar mapas (dados
geográficos) num computador
Um SIG:
• deve usar meio magnético
• deve ter uma base de dados integrada
• os dados devem estar geo-referenciados
• deve conter funções de análise destes dados
(operações aritméticas/operações lógicas)
EXPLICITANDO AS FUNÇÕES DO SIG
Integrar dados e/ou informações espaciais (dados
cartográficos, censitários e de cadastramento, imagens de
satélite, redes e modelos de elevação digital), numa base
única;
Cruzar informações através de algoritmos de manipulação
para gerar mapeamentos derivados;
Consultar, recuperar, visualizar e permitir saídas gráficas para
o conteúdo da base de dados geocodificados.
CARACTERÍSTICA BÁSICA
Tratar relações
(topologia)
espaciais
entre
objetos
geográficos
Topologia - estrutura de relacionamentos espaciais
(vizinhança, proximidade, pertinência, conectividade), que
se pode estabelecer entre objetos geográficos
Armazenar topologia
hidrografia
hidrografia
Instalações
Instalações
voltar
voltar
IMAGENS
PDI
MAPAS
Digitalização
de mapas
GPS
GPS
Análise
Geográfica
Análise
Estatística
RELATÓRIOS
ESTATÍSTICOS
Banco
Banco
de dados
de dados
de
espacial
atributos
SGBD
Sistema de
exibição
cartográfica
MAPAS
DADOS
TABULARES
Questões a serem feitas para trabalhar
com um SIG
• Que tipo de dado é este?
• A que estes dados se referem?
• A quando estes dados se referem?
• Quão exato eles são?
• Quem está propondo as questões?
Aquisição de dados
Mundo Real
Ações
Fontes de dados
Entrada
de
dados
Usuários
Gerenciamento
de dados
Informações
para tomada
de decisões
Armazenamento
de dados
Análise
Primeiras Aplicações de SIG
• Grã-Bretanha (empresas de serviços)
• Canadá (reflorestamento)
• China e Japão (meio ambiente)
• Estados Unidos (US Bureau of Census)
Sistemas semelhantes ao SIG
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Sistema de informações cadastrais
Sistema de informações baseado em imagens
Sistema de informações da terra (LIS)
Sist. de informações e gerenciamento de
recursos naturais
Sistema de informação para análise de
mercado
Cadastro multifinalitário
Sistema de informações para planejamento
Sistema de informações de solos
Sistema para suporte de decisões espaciais
Sistema de informações urbanas
Cartografia
Cartografia
modelo
modelo
IMAGENS
PDI
MAPAS
Digitalização
de mapas
GPS
GPS
Análise
Geográfica
Análise
Estatística
RELATÓRIOS
ESTATÍSTICOS
Banco
Banco
de dados
de dados
de
espacial
atributos
SGBD
Sistema de
exibição
cartográfica
MAPAS
DADOS
TABULARES
Um Mínimo de 4 Satélites são necessários
para se calcular uma posição em 3D
Fora de escala !
Mapas em formato digital e georreferenciados
Maior detalhamento de informações
IMAGENS
PDI
MAPAS
Digitalização
de mapas
GPS
GPS
Análise
Geográfica
Análise
Estatística
RELATÓRIOS
ESTATÍSTICOS
Banco
Banco
de dados
de dados
de
espacial
atributos
SGBD
Sistema de
exibição
cartográfica
MAPAS
DADOS
TABULARES
Abordagem de Sensoriamento
Remoto
•
•
Definição - Coleta de dados, por
meio de sensores, sem contato
direto com o alvo, medindo-se a
radiação eletromagnética refletida
Pode ser coletado em vários níveis:
AERONAVES
AERONAVES
Sensoriamento Remoto - Curvas Espectrais
Sensoriamento Remoto por avião– Videografia multiespectral
3
Duncan MS 31002
Landsat 7 ETM+
RED
670 ± 40 nm
630 - .690 nm
NIR
800 ± 65 nm
750 – 900 nm
f (height )
30 meters
8 or 10 bits
8 bits
Spectral band
Spatial Resolution
Radiometric Resolution
Sensoriamento Remoto Orbital
Landsat 7/ETM+
Mapa de variabilidade de biomassa
Sensoriamento Remoto Orbital
Mapa de vigor da planta
NOAA/AVHRR
Imagem TM - Landsat - região de Mogi-Mirim
SRTM
SRTM--Shuttle
ShuttleRadar
RadarTopographic
Topographic
Mission
Mission
ASTER
ASTER––Advanced
AdvancedSpaceborne
Spaceborne
Thermal
Emission
and
Thermal Emission andReflection
Reflection
Radiometer
Radiometer(SatéliteTerra)
(SatéliteTerra)
IMAGENS
PDI
MAPAS
Digitalização
de mapas
GPS
GPS
Análise
Geográfica
Análise
Estatística
RELATÓRIOS
ESTATÍSTICOS
Banco
Banco
de dados
de dados
de
espacial
atributos
SGBD
Sistema de
exibição
cartográfica
MAPAS
DADOS
TABULARES
IMAGENS
PDI
MAPAS
Digitalização
de mapas
GPS
GPS
Análise
Geográfica
Análise
Estatística
RELATÓRIOS
ESTATÍSTICOS
Banco
Banco
de dados
de dados
de
espacial
atributos
SGBD
Sistema de
exibição
cartográfica
MAPAS
DADOS
TABULARES
GEOESTATÍSTICA
1
γ(h) =
2n(h)
n(h)
∑
[z(xi)-z(xi+h)]2
i=1
X1, x2, ...,xn - pontos de amostragem
Z(xi) - variável aleatória medida na i-ésima posição
h - vetor distância entre o par de valores [Z(xi), Z(xi+h)]
n(h) - número de pares de valores
- Modelo Exponencial
- Modelo Esférico
- Modelo Gaussiano
γ(h)
Ex: Modelo esférico
C
 +  3h - h3  , h ≤ a
c0 c1  2a
3
2a 

γ (h ) = 
c0 + c1
, h≥a
0
a
h
Análise Espacial – Tipos de Dados
IDH – índice de desenvolvimento Humano
– cloroplético (Fucks et al. 2001)
IDH – índice de desenvolvimento Humano
– geoestatístico (Fucks et al. 2001)
Contagem de plantas
Mapa de variabilidade de número de plantas
Radiometria de campo
Mapa de
variabilidade
NDVI
IMAGENS
PDI
MAPAS
Digitalização
de mapas
GPS
GPS
Análise
Geográfica
Análise
Estatística
RELATÓRIOS
ESTATÍSTICOS
Banco
Banco
de dados
de dados
de
espacial
atributos
SGBD
Sistema de
exibição
cartográfica
MAPAS
DADOS
TABULARES
Questões básicas que podem ser
investigadas usando SIG
1) Localização: Qual é o objeto (feição) na
posição...?
2) Condição: Onde está o objeto com as
características...?
3) Tendência: O que mudou...? O que está
diferente...?
4) Roteamento: Qual é o melhor caminho...?
5) Padrão: Qual é o padrão...?
6) Modelamento: O que acontece se...?
Ferramentas
Ferramentas analíticas
analíticas de
de um
um SIG
SIG
Consulta ao Banco de Dados
Álgebra em mapa
Operados de distância
Operadores de contexto
Ferramentas Analíticas de um SIG
1 - Consulta ao banco de dados (“query”)
– Por local: qual é o uso da terra nesta posição?
– Por atributo: quais as áreas com declividade entre 1015%?
– Complexa: quais as áreas com declividade entre 10-15%
e que estão ocupadas com culturas anuais?
Duas etapas:
– reclassificação
– superposição
Ferramentas Analíticas de um SIG
2 - Álgebra em mapa
– Ex: criar um mapa se potencial de erosão baseado em
fatores como erodibilidade, declividade e intensidade de
chuva
3 - Operadores de distância (buffers)
4 - Operadores de contexto
Operações Analíticas em SIG
1 - Consulta ao banco de dados
2 - Mapeamento derivativo
3 - Modelagem de processo ou simulação
Principais Aplicações Atuais
• Planejamento urbano e regional
• Mapeamento e gerenciamento de recursos naturais
• Planejamento do uso da terra
• Mapeamento de dados censitários e estatística
relacionada
• Estudos de impactos ambientais
• ?
• ?
Consultas
• Escolas
• Posto de saúde
• Telefone
Exemplo
Exemplo
Modelo
Modelo
SIG
X
L
O
I
LIXO
Muito obrigado e vamos para o debate!
Rubens
RubensAugusto
AugustoCamargo
CamargoLamparelli
Lamparelli
Pesquisador
Pesquisadordo
doCepagri
Cepagri(Centro
(Centrode
dePesquisas
Pesquisas
Meteorológicas
e
Climáticas
Aplicadas
Meteorológicas e Climáticas Aplicadas
aaAgricultura
Agricultura) )
[email protected]
[email protected]