Resumo de SIG

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~ Resumo de Sistema Geográfico de Informações (SIG) Aplicado à Geologia – Vitória Azevedo ~
· Geoprocessamento é a área de conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para tratar a informação geográfica.
· A forma da Terra no Século VI a.C., Homero, Tales de Mileto, Anaxíades e outros, 
consideravam a Terra, como um disco achatado, uma superfície chata e 
plana. Devido a observações, tais como um navio, que quando se afastava da costa 
em direção ao alto mar, esse ia desaparecendo gradativamente para baixo, sugerindo que a Terra não era plana. Então porque a água não “escorria” para as regiões mais baixas???
· Cálculo de Erastóstenes
S é a distância entre Siena e Alexandria
θ o ângulo formado pelas cidades
C é a circunferência da terra
D é o diâmetro da terra
R é o raio da terra
L é o comprimento do poste;
L ́ é o comprimento da sombra do poste.
· Referências
Elipsóide modelo matemático que define a superfície da Terra.
Geióde superfície de mesmo potencial gravitacional (equipotencial) melhor adaptada ao nível médio do mar global. Sendo uma representação geofísica da superfície terrestre, baseada na atração gravitacional.
Altitude elipsoidal quando usa um GPS, ele dará uma altitude em relação ao elipsoide.
Altitude ortométrica é a altitude em relação ao nível dos mares.
· Datum é um ponto na superfície terrestre que é a base para o cálculo dos levantamentos planialtimétricos em que é considerada a curvatura da Terra. Para altimetria é considerada um nível de referência ao qual as altitudes são referidas, em geral, ao nível médio dos mares. Utiliza o elipsoíde e o geoíde como referência. Os principais datuns utilizados são:
Com validade global:
– WGS 84 
Os principais usados no Brasil: 
– SAD 69 (Horizontal) 
– Córrego Alegre (Horizontal) 
– Imbituba (Vertical)
· Sistema de Referência Geocêntrico para a América do Sul – SIRGAS
Sistema de referência SIRGAS, deve coincidir com o IERS (International Earth Rotation Service) e com o ITRF (International Terrestrial Reference Frame); Sistema de Referência Geocêntrico para a América do Sul – SIRGAS. Essa primeira realização do Projeto SIRGAS foi composta por 57 estações distribuídas pelo continente e observadas por GPS no período de 26 de maio a 4 de junho de 1995, estações estas divididas em 11 países distintos, a saber: Argentina (10), Bolívia (5), Brasil (11), Chile (8), Colômbia (5), Equador (3), Guiana Francesa (1), Paraguai (2), Peru (4), Uruguai (3), Venezuela (5). Desde 25/02/2015, o SIRGAS2000 é o único sistema geodésico de referência oficialmente adotado no Brasil.
· Sistema de Coordenadas é a maneira de se localizar pontos na superfície terrestre/espaço. Um sistema de coordenadas é considerado como uma forma de se localizar na superfície terrestre através de pares de coordenadas e as principais unidades empregadas são os quilômetros e os graus decimais para os sistemas Geográfico e UTM. 
 
A latitude é o ângulo formado pelo ângulo que se quer medir (um ponto de referência na Terra) a latitude e o Equador.
Paralelos e Meridiano – Grau, Minuto e Segundo
A latitude tem como referência o Equador e os polos, usa como referência os paralelos. Já a longitude mede ângulos só que tem como referência os meridianos, usando o meridiano de Greenwich. 
Um grau é dividido em 60 minutos.
60 minutos é dividido em 60 segundos.
Um grau é dividido em 3600 segundos.
· UTM – Universal Transversa de Mercator 
Metros ou quilômetros é dividida em Meridianos ou Zonas (60 faixas, de 6 em 6 graus).
Uma forma simplificada de representar a superfície terrestre. Considera essas secções como superfícies planas. O meridiano usa os polos norte e sul. UMT é o sistema de coordenadas usado.
· Divisão do Brasil nas Zonas UTM
Principais características
– A superfície de projeção é um cilindro transverso e a projeção é conforme.
– Como a Terra é dividida em 60 fusos de 6° de longitude, o cilindro transverso adotado como superfície de projeção assume 60 posições diferentes, já que seu eixo se mantém sempre perpendicular ao meridiano central de cada fuso.
– Aplica-se ao meridiano central de cada fuso um fator de redução de escala igual a 0,9996, para minimizar as variações de escala dentro do fuso.
– Duas linhas aproximadamente retas, uma a leste e outra a oeste, distantes cerca de 1°37’ do meridiano central, são representadas em verdadeira grandeza.
– O Brasil está dividido em 8 UTMs, começa na zona 18 e termina na zona 25.
· Sistema de Projeções são as diferentes formas de se representar planimetricamente a superfície terrestre. Os três tipos principais são cilíndrica (mais usada na geologia), cônica e azimutal.
É uma representação bidimensional de 2,5D (tem largura e altura, porém não tem profundidade), sendo apenas uma tentativa de uma representação tridimensional (pois ao tentar tocar na tela sua representação continua 2D, logo não é 3D). Só será tridimensional se tocar a largura, altura, espessura e profundidade.
· Classificação das projeções
· Quanto à superfície de projeção
– Planas este tipo de superfície pode assumir três posições básicas em relação à superfície de referência: polar (quando toca nos polos), equatorial (quando passa pela linha do equador) e oblíqua (ou horizontal).
– Cônicas embora esta não seja uma superfície plana, já que a superfície de projeção é o cone, ela pode ser desenvolvida em um plano sem que haja distorções e funciona como 
superfície auxiliar na obtenção de uma representação. A sua posição em relação à 
superfície de referência pode ser: normal, transversal e oblíqua (ou horizontal).
– Cilíndricas tal qual a superfície cônica, a superfície de projeção que utiliza o cilindro pode ser desenvolvida em um plano e suas possíveis posições em relação à superfície de referência podem ser: equatorial, transversal e oblíqua (ou horizontal).
– Polissuperficiais se caracterizam pelo emprego de mais do que uma superfície de projeção (do mesmo tipo) para aumentar o contato com a superfície de referência e, portanto, diminuir as deformações (plano-poliédrica; cone-policônica; cilindro-policilíndrica). Várias superfícies ao mesmo tempo.
· Projeções cartográficas 
Se é cilíndrica, onde há o contato entre a esfera e o cilindro é onde terá a menor distorção. 
· Quanto às propriedades
a) Equidistantes as que não apresentam deformações lineares para algumas linhas em especial, isto é, os comprimentos são representados em escala uniforme. Todas as medidas feitas no mapa que utiliza esse tipo de projeção serão as mesmas medidas e mesmos valores que é encontrado no campo, devido reproduzir as medidas lineares e as distancias sem distorção.
b) Conformes representam sem deformação, todos os ângulos em torno de quaisquer pontos, e decorrentes dessa propriedade, não deformam pequenas regiões. Os ângulos e as formas são preservados. Como por ex um mapa estrutural, mapa de campo magnético, mapa de navegação (tipo saindo do Rio de Janeiro e o destino um lugar na África) precisas ter as medidas de ângulo corretas, a medida do mapa é a medida real.
c) Equivalentes têm a propriedade de não alterarem as áreas, conservando assim, uma relação constante com as suas correspondentes na superfície da Terra. Seja qual for a porção representada num mapa, ela conserva a mesma relação com a área de todo o mapa. A propriedade que é preservada são as áreas. Como por ex um mapa rodoviário.
d) Afiláticas não possui nenhuma das propriedades dos outros tipos, isto é, equivalência, conformidade e equidistância, ou seja, as projeções em que as áreas, os ângulos e os comprimentos não são conservados. Os parâmetros cartográficos não são respeitados, como por ex um mapa turístico com os lugares famosos de uma cidade. 
· Quanto ao tipo de contato entre as superfícies de projeção e referência
a) Tangentes a superfície de projeção é tangente à de referência (plano- um ponto; cone e cilindro- uma linha). Se uma superfície projetada toca o elipsoide em um conjunto de pontos lineares, será tangente.
b)Secantes a superfície de projeção secciona a superfície de referência (plano- uma linha; cone- duas linhas desiguais; cilindro- duas linhas iguais). Se uma superfície projetada cruza o elipsoide em um conjunto de pontos lineares, será secante.
Através da composição das diferentes características apresentadas nesta classificação das projeções cartográficas, podemos especificar representações cartográficas cujas propriedades atendam as nossas necessidades em cada caso específico.
· Projeção Cônica Equivalente de Albers
· Projeção Equivalente Cilíndrica 
· Projeção Cônica Conforme de Lambert
· Projeção Equidistante Azimutal
· Projeção Equidistante Cilíndrica
· Projeção Cilíndrica
· Projeção de Robinson
· Projeção de Mercator
· Projeção Transversa de Mercator
· Projeção Ortográfica
· Projeção Gnomônica
· Projeção Sinusoidal
· Projeção Estereográfica
· Escala é a relação entre o tamanho dos elementos representados em um mapa e o tamanho correspondente medido sobre a superfície
E = d/D
Onde:
E = Escala
d = distância medida em um mapa
D = Distância correspondente no terreno
Exemplo:
Isto significa que 1cm na carta corresponde a 25.000 cm ou 250 m, no 
terreno.
Uma escala é tanto maior quanto menor for o denominador.
Ex: 1:50.000 é maior que 1:100.000.
· Escala gráfica é a representação gráfica de várias distâncias do terreno sobre uma linha reta graduada. A Escala Gráfica nos permite realizar as transformações de dimensões gráficas em dimensões reais sem efetuarmos cálculos. Para sua construção, entretanto, torna-se necessário o emprego da escala numérica.
· Elementos de representação em função da escala
· Precisão gráfica é a menor grandeza medida no terreno, capaz de ser representada em desenho na mencionada Escala. A experiência demonstrou que o menor comprimento gráfico que se pode representar em um desenho é de 1/5 de milímetro ou 0,2 mm, sendo este o erro admissível.
Na escala 1:50.000, o erro prático (0,2 mm ou 1/5 mm) corresponde a 10m no terreno. Verifica-se então que 1:50.000, é escala mínima para que os acidentes com 10m de extensão possam ser representadas.
· Precisão x Acurácia
A Precisão está relacionada a reprodutibilidade da medição. Pode ser um equipamento que vai distorcer muito pouco duas medidas de um mesmo lugar. 
A Acurácia é relacionada a quão próximo do real a medida está. A quão real é a medida. 
· Exemplo de classificação em função da escala
Até 1:5.000 Planos cadastrais ou plantas de cidade
de 1:5.000 à 1:25.000 Levantamentos de detalhes 
de 1:25.000 a 1:250.000 Cartas topográficas
de 1:500.000 a 1:5.000.000 Cartas corográficas
acima de 1:5.000.000 Cartas gerais
· Nortes
– Norte Geográfico possui sempre a mesma direção, está relacionado ao eixo de rotação da Terra.
– Norte Magnético tem a ver com os polos magnéticos, que estão ligados ao campo magnético terrestre, que está correlacionado ao núcleo metálico da Terra.
– Declinação magnética diferença entre a direção do Norte geográfico da direção do Norte magnético.
· Classificação das Cartas e Mapas segundo o IBGE
 Cadastral – até 1:25.000 
A) Geral Topográfica – de 1:25.000 até 1:250.000
 Geográfica – 1:1:000.000, 1:2.500.000 e menores
B) Temática
C) Especial
A) Geral
· Cadastral normalmente é utilizada para representar cidades e regiões metropolitanas, nas quais a densidade de edificações e arruamento é grande. As escalas mais usuais na representação cadastral, são: 1:1.000, 1:2.000, 1:5.000, 1:10.000 e 1:15.000.
Carta Cadastral – 1:10000
· Topográfica carta elaborada a partir de levantamentos aerofotogramétrico e geodésico original. As aplicações das cartas topográficas variam de acordo com sua escala:
1:25.000 – Cobertura Nacional: 1,01%.
1:50.000 – A sua abrangência é nacional, tendo sido cobertos até agora 13,9% do Território Nacional, concentrando-se principalmente nas regiões Sudeste e Sul do país.
1:100.000 – Cobertura de 75,39% do Território Nacional.
1:250.000 – Cobertura 80,72% do Território Nacional.
Carta Topográfica – 1:50000
· Geográfica - Carta em que os detalhes planimétricos e altimétricos são generalizados.
Mapas do Brasil (escalas 1:2.500.000,1:5.000.000,1:10.000.000, etc.).
Mapas Regionais (escalas geográficas diversas).
Mapas Estaduais (escalas geográficas e topográficas diversas).
Carta Geográfica – 1:250000
· B) Temática são as cartas, mapas ou plantas em qualquer escala, destinadas a um tema específico, necessária às pesquisas socioeconômicas, de recursos naturais e estudos ambientais. A representação temática, distintamente da geral, exprime conhecimentos particulares para uso geral. Exemplos:
– Cartogramas temáticos das áreas social, econômica territorial, etc.
– Cartas do levantamento de recursos naturais (volumes RADAM).
– Mapas da série Brasil 1:5.000.000 (Escolar, Geomorfológico, Vegetação, Unidades de Relevo, Unidades de Conservação Federais).
– Atlas nacional, regional e estadual.
· C) Especial são as cartas, mapas ou plantas para grandes grupos de usuários muito distintos entre si, e cada um deles, concebido para atender a uma determinada faixa técnica ou científica. Por exemplo: Cartas náuticas, aeronáuticas, para fins militares, mapa magnético, astronômico, meteorológico e outros.
– Náuticas representa as profundidades, a natureza do fundo do mar, as curvas batimétricas, bancos de areia, recifes, faróis, boias, as marés e as correntes de um determinado mar ou áreas terrestres e marítimas.
– Aeronáuticas representação particularizada dos aspectos cartográficos do terreno, ou parte dele, destinada a apresentar além de aspectos culturais e hidrográficos, informações suplementares necessárias à navegação aérea, pilotagem ou ao planejamento de operações aéreas.
· Curvas de Nível
Formação concava Formação convexa
· Nomenclatura IBGE
Função do IBGE: "Retratar o Brasil com informações necessárias ao conhecimento da sua realidade e ao exercício da cidadania."
Na cartografia é o responsável pelo sistema da Carta do Brasil ao Milionésimo, que faz parte da Carta Internacional do Mundo (CIM).
· Apresenta as seguintes subdivisões:
– Uma folha 1:1.000.000, divide-se em quatro folhas de 1:500000 (V X Y Z)
– Uma folha 1 :500000, divide-se em quatro folhas de 1:250000 (A, B, C. D).
– Uma folha 1:250.000, divide-se em seis folhas de 1:100000(I, II, III. IV, V, VI)
– Uma folha 1:100.000, divide-se em quatro folhas de 1:50.000 (1, 2, 3, 4)
– Uma folha 1:50.000, divide-se em quatro folhas de 1:25.000 (NO, NE, SO. SE);
– Uma folha 1 :25.000, divide-se em seis folhas de 1:10.000 (A, B, C, D, E, F).
· Topologia é a relação espacial entre objetos/formas de relevo. 
· Topografia descrição das formas/relevo.
· Geoinformação pode ser o atributo que foi registrado, que tem um determinado fim.
· Dados geográficos é o atributo que foi coletado/registrado.
· Um dado é qualquer tipo de registro que possa ser guardado.
· Um dado espacial é o registro de um atributo que está analisando com a localização e a geometria desse dado. Qualquer tipo de dado pode ser classificado de forma:
– Dados qualitativos podem ser só nominais que vai dar nome para o fenômeno que está analisando. E os ordinais além de darem nomes vão dá um tipo de ordem, porém sem dar uma proporção.
– Dados quantitativos nesse pode dizer o quanto um é maior que o outro. Como por ex a temperatura que pode ser positiva ou negativa.
· Sig é um conjunto de ações que tem uma determinada funcionalidade. Resolver problemas quando a questão espacial é muito importante.
· Os componentes de um SIG
· Uma visão sistêmica do SIG
· Modelode Banco de Dados Evolução
· Metodologia
Modelo de Dados - Fases da modelagem do projeto
· Modelo Conceitual 
– Abstração do mundo real 
– Gera um esquema conceitual de BD independente do SGBD.
· Modelo Lógico
– O esquema conceitual é mapeado para o modelo de implementação de dados do SGBD.
· Modelo Físico
– Especificação das necessidades de recursos do SGBD como estruturas de dados e organização de arquivos.
· Evolução de um Sistema Gerenciador de Banco de Dados
· Universo do Banco de Dados
· Evolução da Tecnologia
· Modelos Lógicos de Dados
Modelos baseados em registros 
– Modelo tabular
– Modelo relacional 
– Modelo de redes 
– Modelo de hierárquico
 Modelos baseados em objetos 
– Modelo Entidade-Relacionamento (E-R) 
– Modelos orientados a objetos
· Princípios de bancos de dados - A tabela
– Linhas: registros da tabela. 
– Colunas: campos destes registros - descrevem um atributo qualquer da tabela.
· Modelo de Redes
– Dados representados por uma coleção de registros. 
– Relacionamento entre os dados representados por ponteiros.
· Modelo Hierárquico
– Similar ao modelo de redes (registro e ponteiros).
– Dados organizados como uma estrutura de árvore.
· Modelo Relacional
Coleção de tabelas representando dados e relacionamento entre estes dados.
· MODELO ENTIDADE-RELACIONAMENTO (E-R)
E-R: entidade-relacionamentos 
– Coleção de entidades e relacionamentos 
– (Retângulo=entidade, losango=relacionamento, elipse=atributo)
· Princípios de bancos de dados - Relacionamentos
A tabela Est.Shp pode se relacionar com a tabela Mun.shp através dos itens Nome na tabela Est.shp e Nomeuf na tabela Mun.shp, pois esses itens possuem os mesmos valores nas duas tabelas.
· Relacionamento Um-Para-Um
Quando uma entidade em um determinado conjunto está associada com no máximo uma entidade no outro conjunto.
Relacionamento um para um: para cada veículo temos um único proprietário.
· Relacionamento Um-Para-Muitos quando uma entidade em um determinado conjunto está associada a qualquer número de entidades no outro conjunto.
Relacionamento um para muitos: para cada estado temos vários municípios.
· Relacionando feições geográficas com bancos de dados
· Operações Topológicas
Importante categoria analítica
– Base para várias consultas geográficas.
– Verificação de vários relacionamentos espaciais.
· Topologia
– Estudo das propriedades geométricas que permanecem invariantes sob deformação.
· Independem de fatores como escala, projeção, etc
– Projeção: representação da superfície terrestre sobre uma superfície plana.
– Produz deformação.
· Operações sobre objetos geométricos
– Definidos a partir das noções de fronteira e interior
Exemplos:
· Operações Métricas
Baseadas na noção de distância sobre um sistema de coordenadas
· Tipos de retorno
– Valores numéricos
Exemplo: distância
· Objetos geográficos
Exemplo: raio de alcance
Exemplos de operações métricas 
· SQL - Structured Query Language (Linguagem de Consulta Estruturada)
Linguagem de banco de dados relacional 
– Linguagem de definição de dados (DDL) 
– Linguagem de manipulação de dados (DML) 
– Integridade 
Sintaxe
– SELECT <atributos> FROM <relações> WHERE<expressão>. 
– SELECT: corresponde ao operador projeção da álgebra relacional. 
– FROM: corresponde ao operador produto cartesiano da álgebra relacional. 
– WHERE: corresponde ao operador seleção da álgebra relacional.
· Oracle Spatial
Modelo de dados
– Element (point, polygon, linestring)
– Geometria (geometry object): representação de uma feição espacial modelado com um conjunto de elementos primitivos.
– Layer coleção de geometrias com o mesmo conjunto de atributos.
– Coordinate System (também chamado Spatial Reference System).
– Tolerance reflete a distância que dois pontos podem estar para ainda serem considerados o mesmo ponto (útil em correção de erro).
· Oracle Spatial – Operações Espaciais
SDO_RELATE - Operadores topológicos:
– DISJOINT: as bordas e interiores não se interceptam.
– TOUCH: as bordas interceptam mais os interiores não.
– OVERLAPBDYDISJOINT: uma linha origina-se for a de um polígono mas 
termina dentro. 
– OVERLAPBDYINTERSECT interseção de borda com interior.
– EQUAL dois objetos têm a mesma borda e mesmo interior.
– CONTAINS o interior e borda de um objeto está completamente contido no 
interior do outro objeto.
– COVERS o interior de um objeto está completamente contido no interior ou borda de outro objeto e suas bordas se interceptam.
– INSIDE o oposto de CONTAINS. A INSIDE B implica que B CONTAINS A.
– COVEREDBY o oposto de COVERS.
– ON o interior e borda de um objeto está na borda de outro objeto (e o segundo objeto cobre o primeiro objeto). Por exemplo, quando uma linha está na borda de um polígono.
– ANYINTERACT os objetos são non-disjoint.
· Oracle Spatial - Consultas
Consulta: Recuperar todos os distritos que estão num raio de 3km de um determinado rio.
SELECT t1. denominacao
FROM DistritosSP t1, DreanagemSP t2, user_sdo_geom_metadata m
WHERE SDO_RELATE (t1. spatial_data, SDO_GEOM.SDO_BUFFER (t2.spatial_data, m.diminfo, 3000), 'mask=INSIDE+TOUCH+ OVERLAPBDYINTERSECT')= 'TRUE'
AND m.table_name = ' DreanagemSP '
AND m.column_name = 'spatial_data'
AND t2. geom_id = 55
Consulta 5: Recuperar todos os bairros que estejam a menos de 3 Km do bairro Boacava.
SELECT t1.BAIRRO
FROM BairrosSP t1, BairrosSP t2
WHERE SDO_GEOM.SDO_DISTANCE (t1. spatial_data, t2. spatial_data, 0.00005) < 3000 AND t2.bairro = 'BOACAVA'
· PostGIS - PostgreSQL
PostGIS é uma extensão espacial para o PostgreSQL que implementa a especificação padrão OGC.
Tipos de dados PostGIS:
Esses tipos possuem a seguinte representação textual:
– Point: (0 0 0)
– LineString: (0 0, 1 1, 2 2)
– Polygon: ((0 0 0, 4 0 0, 4 4 0, 0 4 0, 0 0 0), (1 0 0, ...), ...)
– MultiPoint: (0 0 0, 4 4 0)
– MultiLineString: ((0 0 0, 1 1 0, 2 2 0), (4 4 0, 5 5 0, 6 6 0))
– MultiPolygon: (((0 0 0, 4 0 0, 4 4 0, 0 4 0, 0 0 0), (...), ...), ...)
– GeometryCollection: (POINT (2 2 0), LINESTRING ((4 4 0, 9 9 0))
· Geodatabase
Um geodatabase é um banco de dados relacional que armazena dados geográficos.
O geodatabase é um container para armazenar dados espaciais (geometria e atributo) e seus 
relacionamentos.
Este “container” pode ser um arquivo padrão dos principais softwares Gerenciadores de Banco de Dados Relacional (Oracle, Microsoft SQL Server, IBMDB2, IBM Informix) ou mesmo o Microsoft Access.
· Geodatabase Model
· Geodatabase Design Overview
· Industry Data Models
· Dados Geográficos
Para utilizar um SIG, é preciso que cada especialista transforme conceitos de sua disciplina em representações computacionais.
O usuário: Usar um SIG implica em escolher as representações computacionais mais adequadas para capturar a semântica de seu domínio de aplicação (ou Problema) → Pensar na inclusão da representação do espaço na análise do problema.
O Desenvolvedor: Do ponto de vista da tecnologia, desenvolver um SIG significa oferecer o conjunto mais amplo possível de estruturas de dados e algoritmos capazes de representar a grande diversidade de concepções do espaço.
“Os limites da minha linguagem são os limites do meu mundo”
Dados Geográficos → Geoinformação ↓
Computadores como instrumentos de representação de dados espacialmente referenciados.
Ciência da Geoinformação estudo e a implementação de diferentes formas de representação 
computacional do espaço geográfico.
Como representar, em computadores, os dados geográficos? 
Para abordar o problema fundamental da Ciência da Geoinformação – produção de representações computacionais do espaço geográfico – utilizaremos um arcabouço conceitual para entender o processo de traduzir o mundo real para o ambiente computacional: o “Paradigma dos Quatro Universos”
Como as estruturas de dados, geométricas e alfanuméricas, se relacionam com mundo real?· Observando o Mundo Real
Universo do mundo real (Ontológico)
Onde encontram-se os fenômenos a serem representados
A representação é dependente:
– Do conceito (definição)
– Da mensuração
– Da classificação
Estes conceitos fundamentais são interdependentes pois a definição pressupõe classificação. A classificação e mensuração pressupõe definição.
Nossas percepções do mundo real são materializadas em conceitos que descrevem a realidade (observação/representação);
Conceitos físicos = correspondem a fenômenos físicos do mundo real (morros, vales, temperatura, declividade, etc)
Conceitos sociais = conceitos criados para representar entidades sociais e institucionais (lotes, municípios, países, exclusão e inclusão social, etc).
Que alternativas de representação computacional existem para dados geográficos?
· Pensar o Espaço
Localização “Onde está ...” 
– “Quais as áreas com declividade acima de 20%?
Condição “O que está.”
– “Qual a população desta cidade?”
Tendência “O que mudou...” 
– “Esta terra era produtiva há 5 anos atrás?”
Roteamento “Qual o melhor caminho...”
“Qual o melhor caminho para o metrô?”
Padrões “Qual o padrão...?”
“Qual a distribuição da dengue em Fortaleza?”
Modelos “O que acontece se ...?”
“Qual o impacto no clima se desmatarmos a Amazônia?”
· Escala de mensuração (Stevens 1951) Dados Geográficos
Nominal Temáticos: a cada medida é atribuído um número ou nome 
Ordinal à observação → Não determinam magnitude dos dados. Qualitativo.
Intervalo Numéricos: determinam magnitude dos dados – definidos
Razão por números reais. Quantitativo.
· Nominal diferenciação entre os objetos segundo classes distintas sem nenhuma ordem inerente, ou seja, é qualitativo e categórico. Pode ser representada de modo alfabético ou numérico. Exemplos:
– Classes de solo
– Classes de vegetação
– Classes de uso e ocupação da terra
– Setro Censitário
· Ordinal atribui valores ou nomes para as amostras gerando um conjunto ordenado de classe baseado em critérios como tamanho (maior do que, menor do que). O grau de distância entre os membros não é conhecido. Exemplo → 1 = baixo, 2 = médio, 3 = alto. A característica de ordenação é a única propriedade do nível matemático. Ordinal como por ex mapa geológico, mapa de cobertura do solo.
Ordinal
Potencial a erosão
· Intervalo é medido em termos de ordem e distância entre as categorias. 
O ponto de referência zero é definido de forma arbitrária, permitindo a atribuição de valores negativos, e positivos [-∞,0, +∞], para as amostras.
Tudo acima do nível do mar se torna positivo, tudo abaixo do nível do mar se torna negativo, em relação a atitude.
O Equador e o Meridiano de Greenwich, usados como referência na determinação de posições sobre a superfície da Terra é um dos exemplos de referência zero arbitrária.
Temperatura 50º C e 49º C são separados por uma unidade de medida. Assim como 49º c de 48º C.
Intervalo
Relevo - MDT
· Razão o ponto de referência zero não é arbitrário, mas determinado por alguma condição natural. 0 → não ocorre.
· Universo matemático (Formal)
Para ser representada em ambiente computacional temos que associar a cada tipo de informação geográfica → escala de medida e de referência.
No universo conceitual (matemático) distingue-se duas grandes classes formais de dados geográficos:
– Dados contínuos
– Objetos individualizáveis
Definição 1: Região geográfica
Define-se uma região geográfica R como uma superfície qualquer pertencente ao espaço geográfico, que pode ser representada num plano ou reticulado, dependente de uma projeção cartográfica.
Definição 2: Geo-campo
Um geo-campo representa a distribuição espacial de uma variável que possui valores em todos os pontos pertencentes a uma região geográfica, num dado tempo t.
Definição 3: Geo-objeto
Um geo-objeto é um elemento único que possui atributos não-espaciais e está associado a múltiplas localizações geográficas. A localização pretende ser exata e o objeto é distinguível de seu entorno.
· Tipos de dados em geoprocessamento
· Universo de representação 
– Entidades formais definidas no universo conceitual são associadas a diferentes representações geométricas;
– Variam conforme a escala e a projeção cartográfica escolhida e a época de aquisição do dado;
– As representações podem ser do tipo matricial e vetorial.
· Modelo de Dados Gráficos
· Modelo Matricial malha quadriculada regular sobre a qual se constrói, célula a célula, o elemento a ser representado. Espaço é representado como uma matriz.
Raster = Um conjunto de dados em um formato matricial. 
Um sistema de coordenadas X, Y; com um valor por célula.
· Modelo Vetorial sistema de coordenadas (XY), a localização e aparência gráfica de cada objeto são representados por um ou mais pares de coordenadas.
Na representação vetorial, a representação de um elemento ou objeto é reduzida a três formas: 
Ponto feição pontual
Arcos feição linear
Polígono feição poligonal
Nó 
Vértices
DGN, DXF, DWG
SHP, Coverage, etc
ESCALA
· Polígonos o software para formar um polígono, necessita armazenar as coordenadas dos arcos. Um ou mais arcos fornece a fronteira do polígono.
· 2 ½ D – MNT o termo modelo numérico do terreno (MNT) é utilizado para denotar a 
representação quantitativa de uma grandeza que varia continuamente no espaço (altimetria).
· TIN (Triangular irregular network)
Na modelagem digital do terreno os dois tipos de grades utilizadas:
– Grade triangular estrutura vetorial que representam a superfície através de um conjunto de faces triangulares interligadas (TIN).
– Grade regular representações matriciais onde cada elemento da matriz está associado a um valor numérico (GRID).
· Vetores ou Matrizes?
“Os limites desenhados em mapas temáticos (como solo, vegetação ou geologia) raramente são precisos e desenhá-los como linhas nas muitas vezes não representa adequadamente seu caráter. Assim, talvez não nos devamos preocupar tanto com localizações exatas e representações gráficas elegantes. Se pudermos aceitar que limites precisos entre padrões de vegetação e solo raramente ocorrem, nós estaríamos livres dos problemas de erros topológicos associados como superposição e intersecção de mapas.” (P. A. Burrough)
· Comparação entre representações para mapas temáticos
· Universo de implementação
– O modelo de dados é materializado através de linguagens de programação;
– A estrutura do dado é a forma-padrão para armazenar dados no computador;
– Os softwares são planejados para estas estruturas;
– Ela deve levar em consideração o desempenho dos hardwares;
– Todas as ações a serem realizadas (funções de processamento) nos programas são dependem da estrutura dos dados.
Estruturas de Indexação Espacial ↓
Operam sobre chaves multidimensionais e dividem-se conforme a representação de dados associado.
Estas estruturas são transparentes ao Usuário. Só deve saber o que ele deseja realizar com os dados. Esta escolha é feita quando definimos o Software.
· Espaço Geográfico cada “componentes do espaço geográfico” são dos dados espaciais, que podem ter uma estrutura de dados própria ou integrada. Um dos aspectos principais a ser levado em conta no universo de implementação é o uso de estruturas de indexação espacial. Os métodos de acesso a estruturas dados espaciais compõem-se de estruturas de dados e algoritmos de pesquisa e recuperação e representam um componente determinante no desempenho total do sistema.
“O espaço é uma linguagem comum” para as diferentes disciplinas do conhecimento.
· Estrutura Matricial
Estruturas Clássicas
· Representação de Imagens de Satélite
– Múltiplas Camadas
· BIL, BSQ, BIP (principais software de PDI)
– BIL (Band interleaved by line)
– BSQ (Band sequential format) 
– BIP (Band interleaved by pixel)
· Formatos disponíveis no mercado
· Compressão de Imagens
· Run-length encoding 
Este métodoexplora a repetição de números em uma linha da matriz de dados
· Quadtrees
A abordagem mais estudada baseia-se na subdivisão sucessiva da região em quatro quadrantes de igual tamanho. Esta divisão é realizada até alcançar um quadrante composto por apenas um número.
· Formatos Vetorial
· Formatos Alfanuméricos
· Base de Dados
– Após a definição dos “Planos de Informações” (Mapas), a verificação da sua disponibilidade para a área de trabalho e a inserção dos mesmos no computador, eles comporão uma base de dados.
– No entanto, o que precisamos para um trabalho eficiente é um Banco de Dados bem administrado (SGBD).
· Formatos Matriciais - ArcGis
· GPS (Global Position System/Sistema de Posicionamento Global)
– É um sistema de localização sobre a Terra;
– Aparelhos que sabem sua posição enviam sinais de radiofrequência aos que não sabem;
– Possível ter disponibilidade 24 horas por dia e por todo o globo;
– Trabalha com latitude, longitude, altura e data/hora (?!);
· Primórdios dos Sistemas de Posicionamento
– Sol
– Estrelas
– Bússola
– Sextante só diz a latitude.
Sextante
Sextante
· Sistemas de Posicionamento Evolução Tecnológica
– Rádio Faróis
– Doppler
– GPS
· Projetos de posicionamento por satélites
Três projetos em operação:
– GPS NAVSTAR / EUA: Declarado operacional em 1995;
– Glonass / Russo: Desde 2008.
– Galileo / Europa: Desde 2013.
· Segmentos GPS
· Qual é o princípio da localização? (Analogia)
A luz do Sol chega a Terra em 8 minutos! 
Se a velocidade da luz é 300.000 km/s, qual é a distância Terra-Sol?
8 x 60s x 300.000 km/s = 144.000.000 km
– Usa o mesmo código no satélite e no receptor, gerando o mesmo código ao mesmo tempo;
– Quando o código chega do satélite se conhece quanto tempo atrás o receptor gerou o mesmo código.
· Qual o princípio a localização?
– Os satélites enviam através de radiofrequência sua localização e a data e hora;
– O receptor por sua vez calcula o tempo de propagação do sinal, sabendo sua distância do emissor;
– Precisa-se de quatro sinais de satélites distintos para uma localização exata.
Sei que estou a 20.000 Km de um satélite que conheço sua localização!
Sei também que estou a 22.000 Km de outro satélite, onde conheço sua localização...
E assim por diante. Agora com um terceiro satélite:
Por fim, o quarto satélite...
Há quatro variáveis:
– Latitude
– Longitude
– Altura
– Tempo
· Erros no sistema – a prática não é o ideal
– No sistema há erros introduzidos por diversas fontes;
– Esses erros diluem a precisão da localização na superfície da Terra;
· Fontes de Erro
Alguns dos erros são mitigados pelo receptor, outros requerem técnicas mais sofisticadas e outros são insolúveis;
· Erro do relógio do satélite
– O tempo é um fator primordial;
– O relógio atômico do satélite tem precisão finita;
– Desta forma, as informações de tempo do satélite contêm erro;
· Erros do Clock (Relógio)
· Erro de efemérides dos satélites
– A precisão da localização do satélite também tem precisão finita;
– Desta forma, o emissor transmite sua posição com um certo nível de imprecisão;
· Correção Atmosférica
Receptor estima o retardo do sinal quando ele passa pela atmosfera
· Atrasos troposféricos e ionosféricos
– O sinal propagado sofre retardo e alteração de fase devido a partículas polarizadas e vapor de água;
– Desta forma o satélite parece mais distante do que está;
· Erros do receptor
– O relógio do receptor tem precisão pior do que o do satélite;
– O receptor tem limitações na precisão dos cálculos que realiza;
– Erro de multi-trajeto (multipath);
· Multicaminhamento – Multipath
· Dilution of precision – DOP
– Os erros vistos anteriormente afetam cada reconhecimento de posição dos satélites, normalmente quatro;
– O cálculo da posição do receptor depende de cada cálculo da posição de cada satélite;
– A posição (geometria) dos satélites afetam a precisão da localização do receptor;
– Quanto mais centrados numa mesma região do céu, pior;
– Chamados esse evento de Diluição de Precisão ou Dilution of precision ou apenas DOP;
– DOP é um fator multiplicativo ao erro – quanto menor, melhor;
– Como a posição dos satélites varia no tempo, o DOP também varia;
– Quando há mais de 4 satélites acessíveis, o receptor tende a escolher os que fornecem um menor DOP;
Quanto maior o volume do tetraedro, melhor!
 DOP melhor DOP pior
· Métodos de Posicionamento
São essencialmente dois métodos: absoluto e relativo.
· Absoluto
– Apenas um receptor como ilustrado nos exemplos até agora;
– Mais utilizado na navegação;
– Menor precisão;
– Coleta de pontos ao longo do tempo não melhora significativamente a precisão;
Método de Posicionamento Absoluto
– Erro do relógio do satélite: 60 cm
– Erro de efemérides: 60 cm
– Erros dos receptores: 120 cm
–Atmosférico/Ionosférico: 360 cm
– Total (raiz quadrados da soma dos quadrados): 390 cm
– Em boas condições, o DOP varia de 3 a 7. De 3x390cm a 7x390cm, ou seja, de 10 a 30 metros, aproximadamente.
Podemos classificar este método em:
– Absoluto convencional temos apenas o receptor trabalhando em uma frequência (L1) – precisão em dezena
– Absoluto preciso;
– Absoluto de alta precisão;
· Relativo
Método de Posicionamento Relativo
– Geralmente 2 ou mais receptores;
– Posição em relação a um outro ponto conhecido e preciso, geralmente conjugado com o posicionamento absoluto;
– A precisão da posição é influenciada pela distância ao ponto de referência.
Tipos de Método de Posicionamento Relativo
Este método é classificado em:
– Relativo estático;
– Relativo estático rápido;
– Relativo em tempo real;
– Relativo cinemático.
Método Diferencial (relativo) – DGPS
– Tem-se um aparelho DGPS num ponto conhecido com boa precisão;
– O DGPS calcula sua posição pelo sistema GPS e compara sua posição de alta acurácia;
– Envia correções para receptores móveis;
– Mitiga erros inerentes do sistema – precisão de 1 a 5 metros;
DGPS – Disponibilidade
– Em certas localidades, empresas ou governo dispõe de uma infraestrutura de antenas – DGPS que já fornecem sinais aos receptores;
– Também é possível adquirir seu próprio equipamento;
– O IBGE dispõe do Sistema Geodésico Brasileiro, pontos geográficos (marcos) de alta-precisão que podem servir
Há dois tipos de DGPS:
– Tempo real;
– Pós-processado;
Exemplo ilustrativo de DGPS em tempo real
· NAVSTAR/GPS – Americano
– Controlado pelo sistema de Defesa do EUA;
– Há dois serviços: militar (precisão de 1m) e civil (precisão média 10 a 30m);
– Mais antigo projeto, começou em 1978 e foi declarado totalmente operacional em 1995;
– Constelação de 31 (75) satélites operacionais (4 sobressalentes);
– Equipamentos receptores amplamente aplicados.
· Modernização – GPS IIIF
Desde de 2018 os EUA estão num processo de modernização da constelação de satélites;
Novidades:
– Mais 3 novos satélites
– A potência do sinal foi aumentada;
– Mais 2 (5) Frequências portadoras novas;
– Frequência antes exclusiva militar foi aberta para uso civil;
· GLONASS – Russo
– GLObal'naya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS);
– Iniciado pela URSS e assumido pela Rússia posteriormente;
– Foi iniciado em 1982, mas uso civil apenas em 1993 – também possui dois níveis de serviço (militar e civil);
– Projeto passou dificuldades de implementação, problemas econômicos. A Rússia retomou o projeto, buscando parceria internacional;
– O projeto possui 24 (26) satélites;
– Devido ao projeto ainda estar em amadurecimento, a precisão é inferior ao do GPS – 10 e 70 metros;
– Há equipamentos que trabalham com o sinal do GPS e do GLONASS concomitantemente.
· GALILEO – Europeu
– Apenas para uso civil, há um serviço aberto (menor precisão) e um pago (melhor precisão);
– Projeto com 30 satélites;
– 24 satélites já lançados.
· Sistemas de Melhoria de Precisão
Sistemas auxiliares – não fornecemposicionamento, mas melhora a precisão da posição fornecida por outro sistema;
Exemplos de sistema orbitais:
– Wide Area Augmentation System (WAAS) – EUA;
– European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) – Europa;
– Multi-functional Satellite Augmentation System (MSAS) – Japão;
– Fugro Geospatial Services (OmniSTAR) – Empresa Privada.
· Sensoriamento Remoto
Definições:
Evelyn M.L.M. Novo, “Sensoriamento Remoto - Princípios e Aplicações”, 1989
Genérica: O Sensoriamento Remoto é a utilização de dispositivos (sensores) para a aquisição de informações sobre objetos ou fenômenos sem que haja contato direto entre eles. Os sensores são os equipamentos capazes de coletar a energia eletromagnética proveniente dos objetos ou fenômenos, convertê-la em sinal passível de ser registrado e apresentá-lo na forma adequada à extração de informações.
Específica: O Sensoriamento Remoto é a utilização conjunta de sensores em satélites ou aeronaves e equipamentos para aquisição e processamento de dados com o objetivo de estudar o ambiente terrestre através do registro e da análise das interações entre a radiação eletromagnética e as substâncias componentes do planeta Terra, em suas mais diversas manifestações.
Definições:
Gilberto Amaral, “Introdução ao Sensoriamento Remoto e Suas Aplicações”, 1992
O Sensoriamento Remoto é a aplicação de determinados dispositivos os quais, colocados em aviões ou satélites, permitem obter informações acerca de objetos ou fenômenos na superfície ou subsuperfície da Terra. O Sensoriamento Remoto mede as trocas energéticas entre aqueles fenômenos ou objetos com o meio-ambiente. Essas trocas manifestam-se particularmente por emissão ou modificação de ondas eletromagnéticas e perturbações dos campos magnéticos e gravimétricos.
Definição Alternativa
É a ciência que tem por objetivo a caracterização das propriedades físico-químicas e a obtenção de informações sobre objetos ou fenômenos na superfície da Terra, através da detecção, registro, análise e interpretação da energia eletromagnética por eles refletida ou emitida, sem que haja contato direto com esses objetos ou fenômenos.
· O que é Sensoriamento Remoto? 
É a tecnologia que permite a obtenção de imagens e outros tipos de dados. É feita a distância, através da captação e do registro da energia refletida ou emitida pela superfície.
Satélites, câmeras, telescópios e até nossos olhos são ferramentas utilizadas para analisar objetos à distância.
· Breve Histórico
– A origem do SR vincula-se ao surgimento da fotografia aérea;
– Assim, a história pode ser dividida em dois períodos: 
1860 - 1960
1960 - Aos dias atuais
– O SR é fruto de um esforço multidisciplinar que integra os avanços na Matemática, Física, Química, Biologia, Computação, entre outras.
– As fotografias foram os primeiros produtos do SR;
– Pouco depois Câmeras começaram a ser montadas em balões de ar quente. 
– Tal técnica foi usada durante a Guerra Civil dos EUA (1862) para reconhecimento do território
– Em 1890 foguetes foram lançados para obter fotografias aéreas, mas com baixa resolução;
– Em 1909, inicia-se a fotografia tomada por aviões e na Primeira Grande Guerra Mundial seu uso intensificou-se;
– Na II Guerra Mundial houve grande desenvolvimento do SR, nesse período:
Foi desenvolvido o filme infravermelho, para detectar camuflagem;
Foram introduzidos novos sensores, como radar;
– Durante a Guerra Fria foram desenvolvidos sensores de alta resolução;
– Em 1960 foram obtidas as primeiras fotografias tiradas de satélite (Satélites tripulados);
– Incentivo para construção de satélites meteorológicos e de recursos terrestres.
– Lançamento do primeiro satélite meteorológico – TIROS, data de 1960;
– Em 1972, foi lançado o ERTS-1 – primeiro satélite de recursos terrestre. Mais tarde denominado de LANDSAT – 1;
– Em 1973, o Brasil recebeu as primeiras imagens do LANDSAT;
– No fim da década de 80 – Cooperação Brasil/China – lançamento do CBERS.
· Princípios do SR
– Em geral, o SR baseia-se na coleta e na análise da radiação emitida pela FONTE DE ENERGIA e refletida pela superfície terrestre;
– Fontes de Energia em SR
– Naturais:
Luz do sol e o calor emitido pela superfície da terra
– Artificiais:
Flash de uma máquina fotográfica, sinal produzido por um radar, etc.
· Espectro Eletromagnético
– No SR deve ter uma fonte de energia para iluminar o objeto. A esta energia dá-se o nome de radiação eletromagnética.
– A radiação eletromagnética se propaga em forma de ondas eletromagnéticas com a velocidade da luz.
– É medida em frequência (Hertz) e comprimento de onda (metros).
– O espectro representa a distribuição da radiação eletromagnética, por regiões;
– Essas segundo o comprimento de onda e a frequência;
– Nossa principal fonte de radiação é o sol.
– Nossos "sensores" remotos - podem detectar parte do espectro visível. É uma pequena porção do espectro
– Há muita radiação ao redor de nós que é "invisível" aos nossos olhos;
– Mas, pode ser detectada através de outros instrumentos de sensoriamento remoto.
(λ = comprimento de onda - distância entre dois picos ou dois vales consecutivos; f = frequência - número de ciclos por segundo a partir de um ponto fixo; c = velocidade da luz)
(A) Espectro Eletromagnético; (As curvas (B) representam o padrão espectral da interação da vegetação, solo e água com a energia eletromagnética) 
(Fonte: INPE, 1986 - modificado)
· Respostas espectrais
· Interação da Energia com a Terra
– De toda radiação solar que chega à Terra, somente 50% atinge a superfície, devido a 
interferências de gases existentes na atmosfera;
– Existem formas básicas de interação da radiação solar que atinge a superfície terrestre:
Reflexão;
Absorção;
Transmissão;
– Os objetos da superfície terrestre como a vegetação, a água e o solo refletem, 
absorvem e transmitem radiação eletromagnética em diferentes proporções;
Esse comportamento espectral das diversas substâncias é denominado assinatura espectral 
e é utilizado em SR para distinguir diversos materiais entre si.
Interação básica da energia eletromagnética com uma feição da superfície terrestre. (Fonte: solo refletem e Keifer, 1995)
· Interação da Energia com a Terra
· Sensores e Satélites
– Sensores Remotos
Olho humano sensor natural;
Sensores artificiais permitem obter dados de regiões de energia invisível ao olho humano;
– Sensores óticos dependem da luz do sol (a cobertura de nuvens é uma 
limitação);
– Radares produzem uma fonte de energia própria (as condições meteorológicas não interferem na captação);
– Para que um sensor possa coletar e registrar a energia refletida ou emitida por um objeto ou superfície, ele tem que estar instalado em uma plataforma estável à distância do objeto ou da superfície que esteja sendo observada.
– Embora plataformas terrestres e a bordo de aeronaves podem ser usadas, os satélites provêm a maioria das imagens de sensoriamento remoto usadas hoje;
– Principal instrumento de captação de imagem dos satélites atuais. Consiste basicamente em um espelho rotativo e uma série de sensores óticos sensíveis a diversos comprimentos de onda;
– A cada rotação, a imagem captada da superfície é refletida pelo espelho em direção aos sensores, que as envia ao computador de bordo para processamento.
O resultado é uma série de "fatias" da superfície, que juntas produzem a imagem final. (Exemplo: o radiômetro dos satélites NOAA gira a uma velocidade de 120 LPM (linhas por minuto) e cada linha lê aproximadamente 4 mil km de superfície com 1 km de largura).
· Recepção, Armazenamento e Distribuição dos Dados
– Os dados obtidos pelos sensores são em geral transmitidos diretamente para uma estação receptora;
– No Brasil, as estações de recepção de dados de satélites de alta resolução são operadas pelo INPE e localizam-se em Cuiabá, MT.
– Em Cachoeira Paulista, SP. Nesta estação os dados são calibrados em termos de radiometria (calibração dos sensoresdevido diferenças entre os diversos detetores usados em um mesmo sensor e/ou degradação dos mesmos ao longo do tempo).
– Nessa estação, então são gerados os produtos para os usuários finais.
· Parâmetros radiométricos
– Irradiância intensidade do fluxo radiante provindo de todas as direções que atinge um determinado ponto de uma superfície;
– Excitância intensidade do fluxo radiante que “deixa” um ponto em todas as direções;
– Radiância intensidade do fluxo radiante que trafega dentro de um ângulo sólido.
 Reflectância (ρ)
 Radiância refletida (objeto)
ρ = ----------------------------------------------
 Irradiância
· Exemplos de aplicações
– Vegetação
– Visível Vs Infravermelho
Visível
Infravermelho
– Meteorologia
· Sistemas sensores
– Sensores não-imageadores: radiômetros e espectroradiômetros;
– Sensores imageadores: fotográficos e eletro-ópticos;
· Componentes
–Sistema óptico: abertura e/ou lentes;
– Sistema difrator: diafragma e/ou prisma;
– Sistema detetor: filme fotográfico ou liga metálica (detetor);
– Sistema amplificador
– Sistema de registro/transferência
Sensores imageadores
Sensores não imageadores
· Bandas espectrais
· Comportamento Espectral de Alvos
– Refere-se ao estudo do processo de interação entre a Radiação eletromagnética e os diversos objetos de interesse (recursos naturais).
– Para o caso do Sensoriamento remoto ambiental, refere-se mais especificamente ao estudo da Reflectância espectral dos recursos naturais.
· Interação da Radiação Solar com a Planta
– Absorção 
Azul (0,4 - 0,5 µm) /vermelha (0,6 - 0,7 µm)
– Reflexão (determinado pela clorofila que absorve pouco o verde)
luz verde (0,5 - 0,6 µm)
Vermelho e ao azul são absorvidas (quase totalmente) pelos pigmentos do mesófilo, assim como pelos carotenóides, xantófilas, e antocianinas, que causam uma reflexão característica baixa nos comprimentos de onda supracitados. 
As clorofilas A e B regulam o comportamento espectral da vegetação, absorvendo a luz verde só em pequena quantidade, por isso a reflectância é maior no intervalo da luz verde, o que é responsável pela cor verde das folhas para a visão humana.
· Vegetação-espécies → Vegetação-Umidade
· Geologia - Mineralogia
Picos de absorção dos hidróxidos (OH) de grupos minerais no SWIR
– Al (OH): 2170 - 2210 nm
Topaz, Pyrophyllite, Kaolinite, Montmorillonite, Muscovite, Illite
– “Mg (OH)”: 2300 - 2400 nm
Chlorite, Talc, Epidote, Amphibole, Antigorite, Biotite, Phlogopite
– “Fe (OH)”: 2250 - 2300 nm
Jarosite, Nontronite, Saponite, Hectorite
– Si (OH): 2240 nm (broad)
Opaline sílica
· Satélites Meteorológicos
As imagens são obtidas através de sensores de radiação em diversas faixas do espectro, tais como:
– Faixa da luz visível;
– Faixa de infravermelho 
– Faixa de absorção de vapor d’água
– Micro-ondas
· Aplicações meteorológicas
– Velocidade dos ventos a metodologia de extração de ventos usando dados de satélites geoestacionários é realizada usando-se informações de duas imagens sucessivas (intervalo de 30 minutos). A velocidade do vento é estimada calculando-se o deslocamento da nuvem nas duas imagens e dividindo-se então pelo intervalo de tempo entre estas imagens. Eles são estimados para três níveis da atmosfera, alto, médio e baixo, sendo atribuída para cada.
– Precipitação a precipitação é outra variável que pode ser avaliada usando informações obtidas pelos diversos sensores a bordo dos satélites meteorológicos (que operam nas bandas do visível, infravermelho e micro-ondas). As técnicas que utilizam os dados dos sensores nas bandas do visível, infravermelho e micro-ondas são denominadas de técnicas indiretas de avaliação da precipitação, pois estes sensores não medem diretamente a precipitação. Somente através do radar meteorológico, a bordo de satélite é possível avaliar diretamente a precipitação, o satélite TRMM no presente momento é o único que nos permite obter medidas diretas de precipitação.
· Luz e Radiação
– As ondas que se formam têm uma geometria que se repete em ciclos de mesmo comprimento ao longo da corda. 
– Esse comprimento de onda depende da frequência com que você agita a corda e também da velocidade com que as ondas podem se propagar através dela.
– A Radiação Solar pode se deslocar através do vácuo; neste caso, os físicos dizem que a radiação se propaga através de um meio denominado campo eletromagnético e, por isso, é também denominada radiação eletromagnética (REM).
– Os comprimentos de onda da radiação eletromagnética podem ser tão pequenos que são medidos em sub unidades como o nanômetro (1nm = 0.000000001m) ou o micrometro (1µm = 0.000001m). 
– Por outro lado as frequências podem ser tão altas que são medidas em Giga-hertz (1GHz = 1.000.000.000 de ciclos por segundo) ou Mega-hertz (1MHz = 1.000.000 de ciclos por segundo).
· Luz e Cor
– O sistema visual do homem e dos animais terrestres é sensível a uma pequena banda de radiações do espectro eletromagnético situada 
– Entre 400nm e 700nm e denominada luz. Dependendo do comprimento de onda, a luz produz as diferentes sensações de cor que percebemos. 
– Por exemplo, as radiações da banda entre 400nm até 500nm, ao incidir em 
nosso sistema visual, nos transmitem as várias sensações de azul e ciano, as da banda.
– Entre 500nm e 600nm, as várias sensações de verde e as contidas na banda de 600nm a 700nm, as várias sensações de amarelo, laranja e vermelho.
· Curva de Irradiância Solar
· Ultravioleta
– Comprimento de onda entre 100 a 400 nm (1 nanômetro = 10 -9 m)
– Compreende menos que 7% do espectro solar
– Pode ser subdividido em UV-C, UV-B e UV-A
· UV-C
– 100 nm < λ < 280 nm
– Completamente absorvido pelo O2 e O estratosférico e por isso não chega à superfície da Terra
– É utilizado na esterilização da água e material cirúrgico
· UV-B
– 280 nm < l < 320 nm
– Fortemente absorvida pelo ozônio estratosférico. 
– É prejudicial à saúde humana, podendo causar queimaduras, e a longo prazo câncer de pele.
– Utilizado para medir a concentração de ozônio
· UV-A
– 320 nm < l < 400 nm
– Sofre pouca absorção pelo O3 estratosférico.
– É importante para sintetizar vitamina D.
– Excesso de exposição pode causar queimaduras e a longo prazo envelhecimento precoce, problemas no sistema imunológico e cataratas nos olhos.
· Espectro visível
– 400 nm < l < 700 nm
– Corresponde a 44% do espectro solar
– Parte do espectro no qual nossos olhos são sensíveis
· Infravermelho
– Região espectral no qual os corpos aqui na Terra emitem a maior parte da radiação
– Utilizado para detectar nuvens, temperatura da superfície
· Temperatura e radiação dos corpos
· Sig e Geotecnologias Representação do Terreno e Interpolação
 Modelo Digital de Terreno X Modelo Digital de Elevação
· Fotografia Aérea – Método Convencional
· Fotografia Aérea – Drones
· Laser Scanner Terrestre
· LIDAR - Light Detection and Ranging 
· Sensores Óticos Orbitais
– SPOT
– ALOS
– ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) é um dos cinco dispositivos de sensoriamento remoto a bordo do satélite Terra, lançado pela Nasa em 1999.
· SRTM (Shuttle Radar Topography Mission)
– 11 dias de missão em fevereiro de 2000
– Realizada pela nave americana Endeavour
– 80% de cobertura da Terra
– Acesso sem custo
– Interferometria
· Dados Radar
– BANDA X ondas não atingem a superfície do terreno. Cartas topográficas têm como referência a copa das árvores.
– BANDA P ondas ultrapassam copa das árvores e atingem superfície do solo. Cartas topográficas têm como referência a superfície do terreno.
· Representação digital dos dados
	 GRID
 (malha quadrangular)
	 TIN
(Triangulated Irregular Network)
	Rederegular de pontos.
Estrutura matricial ou raster.
	Pontos discretos georreferenciados, distribuídos irregularmente na região.
Estrutura vectorial.
· TIN (Triangulated Irregular Network) Cadeia Irregular Triangular
A TIN é uma estrutura de dados que define um espaço geográfico como um jogo contíguo e não sobreposto de triângulos, os quais variam em tamanho e proporção angular. Como os Grids, TIN são usadas para representar superfícies como elevação, e podem ser criadas diretamente de arquivos de pontos de amostra.
· Produtos derivados
· Declividade
– É a inclinação de uma superfície ou parte de uma superfície.
– É calculada como a taxa máxima de alteração em valores entre cada célula e seus vizinhos.
– Declividade pode ser expressa tanto como graus (e.g., 45 graus) ou percentual (e.g., 50%).
· Aspecto
– Identifica a orientação ou direção de encosta, é a direção de declive de uma célula em relação aos seus vizinhos.
– Os valores de célula em uma grade de aspecto são direções angulares variando de 0 a 360. 
– Norte é 0 em uma direção horária, 90 é leste, 180 é sul, e 270 é oeste. 
– Para as células que tem declividade 0 (áreas planas) é atribuído o valor -1.
· Relevo Sombreado
– Sombreamento é uma técnica usada para criar uma visão realista de terreno criando uma aparente superfície tridimensional a partir de uma exibição bidimensional do mesmo.
– Sombreamento cria uma iluminação hipotética de uma superfície configurando uma posição para uma fonte de luz e calculando um valor de iluminação para cada célula baseado na orientação da célula em relação à luz, ou baseado na declividade e aspecto da célula.
· Viewshed
– Identifica as células em um raster de entrada que podem ser vistas a partir de um ou mais pontos ou linhas de observação. 
– Cada célula no raster de saída recebe um valor que indica quantos pontos de observadores podem ver a posição.
– Se você tem apenas um ponto de observador, a cada célula que pode ser vista a partir do ponto do observador é dado um valor de 1. A todas as células que não podem ser vistas a partir do ponto do observador é dado o valor 0.
– A classe de feição de Pontos de Observador pode conter pontos ou linhas. Os nós e vértices de linhas serão usados como pontos de observação.
· Interpolação
– É um procedimento que visa estimar valores de um atributo em locais não amostrados a partir de pontos amostrados.
· Spline
Um outro método de interpolação para elaboração de MNE é o SPLINE.
O método de spline realiza uma interpolação bidimensional de curvatura mínima sobre um conjunto de pontos amostrais e força com que essa superfície gerada passe exatamente por todos esses pontos amostrais.
O método de spline não é muito utilizado em aplicações onde se deseja interpolar o relevo, isto porque o método tem a característica de gerar um MNE muito suavizado o que provavelmente são será a realidade física do relevo que se estará interpolando.
 Spline ou Kriging 
· IDW ou Trend
– A interpolação pelo método IDW (Inverse Distance Weighted), é bastante simples, o modelo matemático leva em consideração a proximidade dos pontos amostrais ao ponto ou célula que se deseja interpolar. 
– Como o próprio nome do método diz o peso para a interpolação é calculado de acordo com a distância inversa, assim os pontos mais próximos terão um peso maior.
 IDW ou Trend
· Topogrid
– O Topogrid (topo to raster) é um método de interpolação criado para construir MDT hidrologicamente corrigido baseado no algoritmo de ANUDEM (Hutchinson 1988, 1989).
– Gera um MNE hidrologicamente correto a partir de coberturas de pontos, linhas e polígonos.
– O modelo digital de terrenos gerado por Topogrid é indicado para trabalhos de 
hidrologia. A rede de drenagem, lagos, depressões e cumes são levados em 
consideração durante o processo de interpolação.
– Leva em consideração além de curvas de nível e pontos cotados, redes de drenagem, lagos e depressões.
– Utiliza uma técnica de interpolação de diferença finita.
· Comparação de resultados