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IQUALI - INSTITUTO DE QUALIFICAÇÃO PROFISSIONAL Atividade Avaliativa Sistema de Informações Geográficas - SIG COMPONENTES: Franciele Santos Torres, Rebecca Camilly Galvão dos Santos DEZEMBRO, 2020 Página 2 de 12 1. Introdução Os SIGs oferecem ótimas ferramentas de apoio à decisão. A versatilidade na manipulação dos dados georreferenciados, a possibilidade de operar sobre plataformas de baixo custo, como os computadores pessoais, e a relativa simplicidade de operação tornam-no um recurso bastante interessante, pois permitem que decisões sejam tomadas a partir de critérios definidos de forma participativa e sustentável. Um dos ganhos em relação à forma tradicional de analisar o ambiente é o aumento da objetividade, possibilitando a tomada de decisões sobre uma base mais técnica e menos subjetiva. 2. Aplicação de SIG em disciplinas abordadas no curso de Capacitação em Georreferenciamento de Imóveis Rurais e Urbanos 2.1. Disciplina Topografia Automatizada Dentre os processos realizados decorrentes dos conhecimentos obtidos na disciplina Topografia automatizada, podemos citar um importante processo, principalmente no que tange a regularização de imóveis rurais, que é o georreferenciamento dos mesmos. Para o georreferenciamento de Imóveis Rurais necessita-se de receptores que utilizam uma medição extra a fim de eliminar alguns erros, permitindo assim uma determinação mais acurada e precisa de sua posição, são os chamados GPS geodésicos de uma ou duas frequências. A crescente utilização do GPS nos levantamentos geodésicos conduziu à necessidade de adoção de sistemas de referência. O Sistema de navegação por satélites utiliza o World Geodestic System 1984 (WGS84) como referência, mas o sistema de referência exigido pelo INCRA no Brasil é o SIRGAS 2000, portanto é necessário que as coordenadas obtidas a partir do rastreamento de satélites do GPS sejam convertidas para o SAD69, a fim de manter a compatibilidade com o sistema oficial. Inicialmente é realizada uma visita ao proprietário para identificação da área, e análise da documentação, então solicita-se ao proprietário a realização da limpeza dos aceiros para que se possa ter uma boa visualização dos limites. Depois das tratativas, combina-se uma data com o proprietário para a realização do levantamento de campo. Utiliza-se um aparelho GPS GNSS para base L1, Página 3 de 12 L2 e os modelos mais atuais L1, L2 e L5. Instala-se o receptor base GNSS no ponto de partida, coloca-se um marco com identificação nesse ponto, e então inicia-se o processo com a ativação da base. Após esse processo, liga-se o rover que também é um GNSS L1, L2, L5 ( a norma prevê que a base seja pelo menos L1, L2, e o rover pode ser L1 apenas, mas os equipamentos mais modernos, como nesse caso, possuem um rover L1, L2, L5). Então inicia-se a implantação dos marcos, através do rastreamento dos vértices onde serão implantados os marcos, para começar a determinação dos pontos. Após a coleta de dados de campo, retorna-se ao escritório com todo o material, e descarrega-se no software de pós processamento Spectra Precision Survey, da Trimble, através dos dados da base, faz-se o PPP, caso o sistema do IBGE para o PPP esteja com problema, utilizam-se duas RBMC’s para fazer a triangulação e então fazer a correção, onde irá gerar uma monografia com o ponto corrigido do local onde foi instalada a base. Após essa correção da base, realiza-se a junção de todos os dados, aos dados do rover na mesma plataforma, na mesma página, no software utilizado, e então inicia-se a correção dos pontos de rover inserindo-se na base a coordenada corrigida do processamento PPP, ou pelo processo via RBMC. Feito isso, faz-se a correção, verifica-se os pontos que ficaram fixos, ou não, e para os que não ficaram fixos utiliza-se um filtro de correção, que está contido no software, para poder processar melhor os pontos, e para que seja feita uma correção detalhada, dentro da precisão estabelecida pela norma técnica de georreferenciamento de imóveis rurais. Feita a correção, a próxima etapa é constituir uma planta prévia, para que se possa visualizar a área, colocar os confrontantes com nome do proprietário, nome da fazenda, número de matrícula, número do CPF do confrontante, e o CNS. Após a constituição do mapa prévio, mostra-se ao proprietário, para que possa verificar se contém alguma inconsistência. Feito isso, pega-se os dados de campo que foram coletados na planilha, e transfere-os para a planilha ODS, ou seja, o número do vértice com o código do credenciado, a coordenada leste, o sigma leste, a coordenada norte, o sigma norte, a altimetria de todos os pontos, os sigmas dessas altimetrias, o tipo de ocupação do ponto (PG1, PG6), o tipo de divisa (se é uma cerca de arame é Página 4 de 12 LA1, margeando a estrada é LA3, se é margeando um rio é LN1), determinam- se todas essas informações e coloca-se o CNS do município, a matrícula, e os dados dos confrontantes (nesse caso, é o nome da propriedade que vai na confrontação. O profissional credenciado no INCRA, acessa o SIGEF (Sistema de Gestão Fundiária), e faz uma prévia para quantificar essa área, pois o software que processa os dados no SIGEF, é diferente do software utilizado no pós processamento dos dados. Essa prévia do SIGEF é importante, pois utiliza-se a resultante de área e fazer a ART ou TRT do correspondente a propriedade. Após constatar a área prévia, cancela-se e não finaliza o processo, aí gera a ART, aí pega-se a numeração gerada pelo formulário do CREA, e coloca-se no campo do SIGEF, colocando o estado, e anexando a planilha de forma definitiva. Após essa inclusão de dados, clica-se em carregamento de informações, e o SIGEF vai processar a área e solicitar a confirmação do profissional para a certificação. Feito isso, teremos a área certificada junto ao SIGEF, que foi criado pelo INCRA na época da construção da barragem de Belo Monte, o INCRA foi quem geriu a aquisição das propriedades e as desapropriações para que a usina de Belo Monte fosse criada. O INCRA percebeu que era a solução de gestão que poderia ser aplicada no Brasil inteiro e através desse sistema, credenciar todos os profissionais aptos a estarem exercendo as funções de georreferenciamento para a certificação dos imóveis rurais. Os softwares utilizados para a união e processamento de dados são ferramentas de SIG que facilitam a análise, gestão e representação dos mesmos. 2.2. Disciplina Geodésia Coordenadas geodésicas constituem o vínculo natural entre os diferentes sistemas de projeção cartográfica disponíveis num Sistema de Informação Geográfica (SIG). As informações armazenadas na base de dados de um SIG referem-se usualmente a uma certa projeção cartográfica que, por sua vez, se relaciona diretamente a um sistema geodésico de referência. Assim, sempre que um usuário requerer uma transformação entre dois sistemas de projeção, o SIG deve verificar se ambas as projeções utilizam-se do mesmo sistema geodésico de referência, ou seja, se ambas vinculam-se ao mesmo “datum” planimétrico. Quando há diferenças o SIG deve realizar uma conversão de “datum” Página 5 de 12 planimétrico que se traduz pela alteração dos valores das coordenadas geodésicas. 2.3. Disciplina Sensoriamento Remoto Em uma pesquisa a ser executada envolvendo a integração do SIG com sensoriamento remoto, serão utilizados dados de MDE em formato tiff. para delimitação de uma bacia hidrográfica utilizando o Software Desktop ArcGIS. O MDE a ser utilizado possui resolução espacial de 30 m (nativo) e será obtido no site da States Geological Survey (USGS), no endereço eletrônico: http://earthexplorer.usgs.gov/. Esse MDE é originário da Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), que é liderada pela AgênciaNacional de Inteligência Geoespacial e pela NASA dos Estados Unidos, desde o ano de 2000. 2.4. Disciplina Métodos e técnicas GNSS O GNSS é um sistema de satélites orbitando a Terra e transmitindo sinais precisos para o posicionamento geográfico. Este sistema de satélites é composto por um conjunto de satélites Norte-Americanos (GPS), Russos (GLONASS) e da Comunidade Européia (Galileo). Os receptores oferecem a medida direta de posição na superfície da Terra e a localização é expressa em latitude/longitude ou ainda em outro sistema de coordenadas. Os dados obtidos pelo receptores de sinais GNSS podem ser processados no ArcGIS (mercado) a partir da extensão GPS Analyst. Como exemplo de aplicação prática do SIG e GNSS temos empresas de distribuição de bens e serviços que mantêm suas frotas conectadas a receptores GNSS e desta forma, realizam o monitoramento e controle de cada um de seus veículos em tempo real. 2.5. Disciplina Cartografia Digital Para a elaboração de projetos de planejamento existem inúmeras ferramentas e recursos disponíveis, que estão em constante desenvolvimento e são englobados pelo geoprocessamento. As informações coletadas por meio de tais técnicas, podem ser armazenadas e tratadas por meio de programas, sendo que os sistemas mais utilizados como ferramenta de análise e tomada de decisão são os SIGs. Página 6 de 12 Para que um SIG possa funcionar de maneira eficiente, deve-se possuir condições adequadas para a criação da base cartográfica, elaboração de um banco de dados e para a saída dos mesmos. O IBGE e o IGC possuem um acervo de mapas em meio analógico, produzidos por meio de restituição analógica, que pode ser o ponto de partida para a produção de bases cartográficas digitais. O SIG pode ser utilizado, então, para a produção de mapas para análise espacial de fenômenos e como um banco de dados geográficos, com funções de armazenamento e recuperação de informação espacial. 2.6. Disciplina Georreferenciamento de Imóveis Rurais Em um projeto, tendo com área de estudo uma fazenda, que teve sua área Georreferenciada de acordo com as especificações da lei 10.267 de georreferenciamento e seguindo as instruções da 2ª Edição da Norma Técnica de Georreferenciamento de Imóveis Rurais do Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA), observando-se a dificuldade em encontrar dados de diversas fazendas como marcos, nomes de confrontantes e proprietários dos imóveis, foi elaborado um projeto piloto de um Sistema de Informações Geográficas (SIG) com a integração de Banco de Dados utilizando o software ArcGIS versão 9.3, a fim de armazenar esta grande quantidade de informações específicas de cada projeto em uma única Base de Dados Integrada. Juntamente com o Sistema de Informações Geográficas foram desenvolvidos alguns aplicativos em ArcObjects com o objetivo de realizar o melhor gerenciamento dos trabalhos de georreferenciamento, feitos em áreas rurais pertencentes a empresas do setor florestal de grande porte, possibilitando um acesso rápido e preciso a informações, auxilio na organização dos dados, agilidade na tomada de decisões com relação à realização do levantamento de novas áreas e, sobretudo transmitir aos clientes informações precisas e de fácil acesso. Para o desenvolvimento do projeto piloto do SIG foi necessário a utilização de um computador (hardware). Para o desenvolvimento do SIG e criação do BD foram utilizados os seguintes softwares: • AutoCAD CIVIL versão 2010 para selecionar as informações existentes no mapa em formato digital que seriam utilizadas na elaboração do SIG; Página 7 de 12 • Excel versão 2007 para analisar e editar os dados fornecidos pelas planilhas; • Sistema Posição integrado ao AutoCAD para a criação de uma tabela contendo os dados referentes às coordenadas dos vértices de levantamento da fazenda; • ArcView versão 9.3 para o desenvolvimento do Sistema de Informações Geográficas e Banco de Dados. ware). Os seguintes dados foram utilizados para desenvolvimento do projeto: • Mapa Georreferenciado da Fazenda em formato DWG, formato de arquivos gerados pelo programa AutoCAD, utilizando o Sistema de Referencia SIRGAS2000 e Sistema de Coordenadas UTM (Universal Transversa de Mercator); • Dados de levantamento de campo realizado com equipamento GPS L1, L2 de precisão, apresentados em formato impresso e o relatório de dados de processamento em formato digital; • Planilha de dados cartográficos em formato XLS, com a relação dos pontos levantados, coordenadas, precisões, etc.; • Memorial descritivo da Fazenda em formato DOC. Contendo dados de confrontação. De posse dos arquivos digitais da Fazenda, o primeiro passo foi organizar os dados da referida fazenda. Do mapa que estava em formato CAD foi separado apenas os dados essenciais para inclusão no SIG, neste caso o polígono fechado da área que foi exportado do formado CAD para o formato shapefile. Para fazer a modificação no formato do arquivo passando de DWG para SHP foi utilizado o programa ArcCatalog da ESRI. Depois foi necessário adequar o arquivo SHP ao mesmo Sistema de Referencia que será utilizado pela Geodatabase. Neste caso foi adotado o Sistema de Referencia SIRGAS2000, pois é o mesmo Sistema de Referencia utilizado pela empresa na realização dos processos de Georreferenciamento e por também ser o atual sistema geodésico brasileiro. Da planilha de dados cartográficos se extraiu alguns dos dados referentes à fazenda. Informações sobre os clientes (nome da empresa), dados da área (localização, área, perímetro, matrículas), dados do projeto (sistema de Página 8 de 12 referencia, data, etc.), e do memorial descritivo extraíram-se os dados referentes aos donos de terrenos rurais que fazem confrontação com a área em questão. Com a ajuda do programa posição gerou-se um arquivo com extensão ASC (extensão de arquivo que normalmente indica que o arquivo contém texto ASCII compatível com todos os tipos de software de processamento, incluindo MS-DOS Edit, Windows Notepad, Windows-95/NT WordPad e Microsoft Word), que depois foi repassado para uma planilha com os dados referentes a nomeação dos vértices, coordenadas x e y e o tipo de vértices constantes no mapa que podem ser tipo V (virtuais), tipo O (offset), tipo P (pontos) ou tipo M (marcos). Sendo feito o tratamento de todos os dados necessários para a inserção no SIG é necessária então a criação de uma Geodatabase no ArcCatalog com os atributos necessários e a inclusão dos arquivos em shapefile (.shp) e Data Base File (.dbf). Após a criação da Geodatabase, o próximo passo foi importar os arquivos em shp e xls. Ao carregar os dados referentes ao polígono da fazenda, acionará um aplicativo desenvolvido para que sejam armazenados os dados referentes à fazenda que foram considerados importantes, como: • Nome da fazenda; • Nome do responsável pelo desenvolvimento do projeto de Georreferenciamento; • Caminho da pasta onde o projeto esta arquivado; • A data de realização; • O nome do cliente; • Nome e os dados de todas as pessoas que tem áreas que confrontam com a fazenda em questão. Posteriormente foram adicionados os dados referentes aos pontos de levantamento da área de interesse com seus respectivos dados. Estes dados podem ser observados ao abrir a tabela de atributos da feição “Vértices”. Com a inclusão do polígono geral da fazenda e os pontos de levantamento já se pode ter a visualização do mapa no ArcMap. Após a inserção dos dados, abrindo as tabelas de atributo já é possível ter acesso a algumas informações relativas da fazenda, como todos os dados referentes aos vértices de perímetro e também refrentes ao polígono. Página 9 de 12 Apesar da inclusão dos dados no Banco de dados seja muito importante, a busca por estes mesmos dados é fundamental para a boa utilização do SIG.Pensando nisso foi desenvolvido, também com o auxilio do ArcObjects dois aplicativos de busca de dados que ficam inclusos na barra de Ferramentas do ArcMap. Ambos os ícones foram desenvolvidos para efetuar busca por dados de interesse, preferencialmente os de maior relevância, que são as buscas por nome de fazendas, nome de clientes e nomeação dos vértices levantados em cada fazenda. 2.7 Disciplina Drones - Conhecimentos Aeronáuticos, Legislação e Processamento Atualmente os drones servem como ferramentas auxiliares e de grande potencial para a execução de estudos ambientais, a prática do agronegócio, e realização de atividades de sensoriamento remoto, e podem aprimorar os resultados dos projetos a partir de produtos como ortofotos e modelos digitais de superfície (MDS). Em um projeto que propõe o uso de veículos aéreos não-tripulados para monitoramento de áreas de preservação permanente (APP) a partir do processamento de imagens obtidas pelo VANT, o uso da ferramenta justifica-se pela boa relação de custo benefício, sendo possível obter produtos de alta resolução espacial e temporal para monitorar as mudanças em APPs. Além disso é possível quantificar com precisão medidas lineares e áreas a partir das ortofotos. No projeto em questão, a técnica é exemplificada através de ortofoto e imagens geradas para monitoramento de uma APP impactada por uma obra de duplicação em rodovia federal. O método de levantamento da área amostral do trabalho contou com uma câmera fotográfica com sensor CMOS de 12,1 megapixels de resolução, GPS embutido para registro das coordenadas no momento da tomada da fotografia, acoplada a um quadricóptero. A câmera foi configurada para tomar imagens a cada 3 segundos durante o vôo e as configurações para fotografia foram ajustadas para distância focal de 5.2 mm, tempo de exposição de 1/2000 s, f/2 e ISO 80. Foi selecionada uma área onde há interceptação de um rio pelo empreendimento de duplicação de uma rodovia federal. Página 10 de 12 Para auxílio no monitoramento da APP, foram obtidas fotos oblíquas de diversos ângulos do local onde as obras afetam APP em altitudes de vôo entre 20 e 50 metros. A partir dessas imagens pode-se visualizar e demonstrar de maneira mais eficiente o impacto das obras nas margens do curso d'água. Além das imagens individuais, através do processamento de diversas imagens obtidas perpendiculares à área de estudo é possível obter uma ortofoto (imagem ortorretificada) do local. A partir dela é possível realizar medidas de distâncias, áreas e volumes. No trabalho, foram tomadas 65 imagens a uma altitude de aproximadamente 100 metros. Utilizou-se o software Agisoft Photoscan para criação da ortofoto. O método de processamento seguiu as orientações do manual do própio desenvolvedor para criação de ortofotos (AGISOFT). O tempo para levantamento em campo foi de aproximadamente 20 minutos. A resolução do pixel do produto gerado foi de 5 cm. A ortofoto gerada pode ser utilizada na maioria dos softwares de geoprocessamento, e a partir dela é possível medir e quantificar as áreas recuperadas, em recuperação e não recuperadas. A frequência de obtenção destes produtos pode ser alta, seja mensal, semanal ou diária, permitindo um acompanhamento e verificação das mudanças no local com alta precisão. 2.8. Norma Técnica do INCRA e SIGEF Georreferenciamento é um instrumento adotado pelo INCRA (Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária) como uma forma de padronizar a identificação de imóvel. Ele é feito por meio de um processo de reconhecimento das coordenadas geográficas do local, a partir da utilização de mapas ou imagens, no qual são utilizados sistemas de informações geográficas para dada finalidade. Há normas técnicas do INCRA que tratam das condições exigíveis para execução dos serviços de georreferenciamento de imóveis rurais, essas normas dispõem entre outros, de conceitos, formas de identificação do imóvel rural, coordenadas dos vértices, credenciamento e gestão de certificação. Para requerer certificação de poligonais referentes a imóveis rurais, em atendimento ao que estabelece o parágrafo 5º do artigo 176, da Lei nº. 6.015/73, o profissional deve efetuar seu credenciamento junto ao INCRA. Somente está apto a ser credenciado o profissional habilitado pelo Conselho Regional de https://www.inbec.com.br/cursos/pos-graduacao-especializacao-geoprocessamento-georreferenciamento-imoveis Página 11 de 12 Engenharia e Agronomia (CREA), para execução de serviços de georreferenciamento de imóveis rurais. Juntamente com a Norma Técnica para Georreferenciamento de Imóveis Rurais (NTGIR) 3ª Edição, o Manual Técnico de Limites e Confrontações e o Manual técnico de posicionamento formam, entre outras, o conjunto de normas para execução dos serviços de georreferenciamento de imóveis rurais. 2.9. Georreferenciamento de imóveis urbanos O georreferenciamento é uma técnica aprimorada de descrição dos imóveis, que contribui para o controle tanto de cadastro destes como dos direitos reais a eles relativos. O objetivo do georreferenciamento de imóveis é a localização específica de um bem individualizado no globo terrestre. O GPS Geodésico e Estações Totais são alguns dos instrumentos utilizados para a coleta de informações espacializadas pontuais, lineares e poligonais, os dados são obtidos e espacializados em softwares. 2.10. Cidades Inteligentes Cidades Inteligentes se utilizam da inteligência geoespacial para enfrentar períodos de crises, agindo, dessa forma, com mais organização, planejando ações e sendo assertivos nas tomadas de decisões. O Sistema de Informação Geográfica (SIG, ou o seu acrônimo em inglês GIS, como é mais difundido) é uma base instrumental já bem estabelecida há décadas nos meios da produção geográfica, cartográfica e de planejamento urbano e regional, e já consagrou-se como um sistema altamente eficaz para tomada de decisões. O SIG constitui-se na principal ferramenta para a construção de uma cidade inteligente, e através dele pode-se elaborar um sistema, concebido internamente para disseminar informações georreferenciadas da administração municipal, tedo como principal funcionalidade servir de base de endereçamento para todos os serviços da Prefeitura. Encontram-se bairros, quadras, lotes, arruamentos e alguns equipamentos públicos, os quais podem ser não apenas visualizados como submetidos a mecanismos de pesquisa. Página 12 de 12 3. CONCLUSÃO A disciplina SIG, está estritamente ligada a todas as disciplinas abordadas no curso, e seu uso confere organização, planejamento, facilidade, clareza, e enriquecimento a todas as áreas. 4. REFERÊNCIAS D’ALGE, J. C. L. Coordenadas Geodésicas e Sistemas de Informações Geográficas. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE, 1999. FERREIRA, N. C. Apostila Sistemas de Informações Geográficas. Goiânia, 2006. Acesso em: 17 de dezembro de 2020. Disponível em: http://www.faed.udesc.br/arquivos/id_submenu/1414/apostila_sig.pdf HOERLLE, et al. Monitoramento de Áreas de Preservação Permanente através de ortofotos geradas por VANTs e Fotogrametria. Rio Grande do Sul, 2015. KIEFER, Heraldo. O Georreferenciamento dos imóveis rurais no Brasil: aspectos normativos e operacionais que comprometem resultados. Pontifícia universidade católica de Minas Gerais. Trabalho de conclusão de curso, 2006. PINHO, Cristiano Brum. Execução de levantamento Georreferenciado para certificação no Instituto de Colonização e Reforma Agrária- INCRA. Trabalho de conclusão de curso. Porto Alegre, 2010. RUTHES, K. R. Projeto Piloto de um SIG para Gerenciamento das Atividades de Georreferenciamento de uma Empresa do Setor Florestal. Curitiba, 2012.
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