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GEOPROCESSAMENTO GEOPROCESSAMENTOGeoprocessam ento Mateus Henrique Barbosa Amanda Carolina Tonholli Mateus Henrique Barbosa GRUPO SER EDUCACIONAL gente criando o futuro A cartogra� a surgiu com o instinto de sobrevivência e a necessidade de locomoção sobre o espaço ocupado, favorecendo a evolução do homem. A partir disso, foi possí- vel produzir, de maneira rudimentar, os primeiros mapas, impulsionados pelas nave- gações, que eram consequência do comércio existente. Com as tecnologias digitais, foi possível a coleta, armazenamento, análise e disponi- bilização de dados, facilitando as mais diversas atividades do homem, referentes ao monitoramento, planejamento e tomada de decisão relativas ao espaço geográ� co. As geotecnologias estão entre os três mercados emergentes mais importantes, junto com a nanotecnologia e a biotecnologia, demonstrando ser um campo de estudo de grande importância para o homem, auxiliando nas mais diversas atividades, contri- buindo com o bem estar da população. O tratamento de dados espaciais, a partir das geotecnologias, como uma ciência que utiliza técnicas matemáticas e computacionais, possibilitou, nos últimos anos, uma maior riqueza de dados nos produtos � nais, como os mapas e cartas topográ� cas. Assim, a tomada de decisão realizada pelo homem torna-se mais efetiva e con� ável, contribuindo com resultados que validem as necessidades encontradas no dia a dia. Amanda Carolina Tonholli SER_ARQURB_GEOPRO_CAPA.indd 1,3 06/01/2021 17:06:14 © Ser Educacional 2021 Rua Treze de Maio, nº 254, Santo Amaro Recife-PE – CEP 50100-160 *Todos os gráficos, tabelas e esquemas são creditados à autoria, salvo quando indicada a referência. Informamos que é de inteira responsabilidade da autoria a emissão de conceitos. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma sem autorização. A violação dos direitos autorais é crime estabelecido pela Lei n.º 9.610/98 e punido pelo artigo 184 do Código Penal. Imagens de ícones/capa: © Shutterstock Presidente do Conselho de Administração Diretor-presidente Diretoria Executiva de Ensino Diretoria Executiva de Serviços Corporativos Diretoria de Ensino a Distância Autoria Projeto Gráfico e Capa Janguiê Diniz Jânyo Diniz Adriano Azevedo Joaldo Diniz Enzo Moreira Mateus Henrique Barbosa Amanda Carolina Tonholli DP Content DADOS DO FORNECEDOR Análise de Qualidade, Edição de Texto, Design Instrucional, Edição de Arte, Diagramação, Design Gráfico e Revisão. SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 2 06/01/2021 13:57:40 Boxes ASSISTA Indicação de filmes, vídeos ou similares que trazem informações comple- mentares ou aprofundadas sobre o conteúdo estudado. CITANDO Dados essenciais e pertinentes sobre a vida de uma determinada pessoa relevante para o estudo do conteúdo abordado. CONTEXTUALIZANDO Dados que retratam onde e quando aconteceu determinado fato; demonstra-se a situação histórica do assunto. CURIOSIDADE Informação que revela algo desconhecido e interessante sobre o assunto tratado. DICA Um detalhe específico da informação, um breve conselho, um alerta, uma informação privilegiada sobre o conteúdo trabalhado. EXEMPLIFICANDO Informação que retrata de forma objetiva determinado assunto. EXPLICANDO Explicação, elucidação sobre uma palavra ou expressão específica da área de conhecimento trabalhada. SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 3 06/01/2021 13:57:40 Unidade 1 - Cartografia Objetivos da unidade ........................................................................................................... 13 Estudo sobre a elaboração da base cartográfica .......................................................... 14 Estudo sobre o sistema de referência .............................................................................. 20 Sistema de coordenadas geográficas ......................................................................... 21 Sistema de coordenadas projetadas ........................................................................... 23 Transformações geográficas (datum) .......................................................................... 25 Estudo sobre o sistema de projeção ................................................................................. 26 Projeção plana ou azimutal ........................................................................................... 27 Projeção cônica ............................................................................................................... 27 Projeção cilíndrica .......................................................................................................... 28 Projeção Universal Transverse Mercator (UTM) ....................................................... 29 Exercícios resolvidos sobre a interpretação e estudos da base cartográfica ........ 31 Sintetizando ........................................................................................................................... 35 Referências bibliográficas ................................................................................................. 36 Sumário SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 4 06/01/2021 13:57:40 Sumário Unidade 2 - Fotogrametria Objetivos da unidade ........................................................................................................... 38 Introdução à fotogrametria e ao sensoriamento remoto .............................................. 39 Espectro eletromagnético .............................................................................................. 39 Tipos de resoluções ........................................................................................................ 43 Tipos de câmaras e sistemas sensores ....................................................................... 46 Sistemas sensores .......................................................................................................... 50 Procedimentos da fotogrametria ....................................................................................... 54 Definição de estereoscopia ........................................................................................... 54 Etapas de elaboração de uma carta ............................................................................ 56 Sintetizando ........................................................................................................................... 64 Referências bibliográficas ................................................................................................. 65 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 5 06/01/2021 13:57:40 Sumário Unidade 3 - Fotointerpretação e Sistema de Informação Geográfica (SIG) Objetivos da unidade ........................................................................................................... 67 Fotointerpretação ................................................................................................................. 68 Parâmetros da fotointerpretação ................................................................................. 69 Prática de fotointerpretação ......................................................................................... 73 Sistema de Informações Geográficas (SIG) .................................................................... 77 Separação dos níveis temáticos gráficos e descritivos ........................................... 77 Aquisição dos dados ....................................................................................................... 79 Operações de análise de dados e processamento digital de imagens 80 Aplicação prática ............................................................................................................ 83 Sintetizando ........................................................................................................................... 91 Referências bibliográficas .................................................................................................93 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 6 06/01/2021 13:57:40 Sumário Unidade 4 - Aplicações práticas para projetos ambientais Objetivos da unidade ........................................................................................................... 94 Dispersão de massa ............................................................................................................. 95 Fatores de influência ...................................................................................................... 95 Tipos de movimentos de massa .................................................................................... 97 Áreas de Preservação Permanente (APPs) ..................................................................... 99 Dispositivos legais e funções das APPs .................................................................... 100 Aplicações práticas para projetos ambientais ............................................................ 104 Exemplos de geoprocessamento de declividade e APPs ...................................... 104 Sintetizando ......................................................................................................................... 120 Referências bibliográficas ............................................................................................... 121 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 7 06/01/2021 13:57:41 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 8 06/01/2021 13:57:41 A cartografi a surgiu com o instinto de sobrevivência e a necessidade de lo- comoção sobre o espaço ocupado, favorecendo a evolução do homem. A partir disso, foi possível produzir, de maneira rudimentar, os primeiros mapas, im- pulsionados pelas navegações, que eram consequência do comércio existente. Com as tecnologias digitais, foi possível a coleta, armazenamento, análise e disponibilização de dados, facilitando as mais diversas atividades do homem, referentes ao monitoramento, planejamento e tomada de decisão relativas ao espaço geográfi co. As geotecnologias estão entre os três mercados emergentes mais importantes, junto com a nanotecnologia e a biotecnologia, demonstran- do ser um campo de estudo de grande importância para o homem, auxiliando nas mais diversas atividades, contribuindo com o bem estar da população. O tratamento de dados espaciais, a partir das geotecnologias, como uma ciência que utiliza técnicas matemáticas e computacionais, possibilitou, nos últimos anos, uma maior riqueza de dados nos produtos fi nais, como os ma- pas e cartas topográfi cas. Assim, a tomada de decisão realizada pelo homem torna-se mais efetiva e confi ável, contribuindo com resultados que validem as necessidades encontradas no dia a dia. GEOPROCESSAMENTO 9 Apresentação SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 9 06/01/2021 13:57:41 Dedico esse trabalho aos meus pais, Antônio e Maria, por me darem todo incentivo e força para atingir meus objetivos, sempre estando ao meu lado nas horas mais difíceis, nos momentos de desespero e nos momentos de conquista. O professor Mateus Henrique Barbosa é graduado em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade Federal de Lavras (UFLA). Na graduação, trabalhou com monitoramento da qualidade da água de rios, caracterização e tratamen- to de águas residuárias. Possui experien- cia com Geoprocessamento, focado na caracterização física de bacias hidrográ- fi cas, uso e ocupação do solo e no moni- toramento hirológico. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/4907612857589830 GEOPROCESSAMENTO 10 O autor SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 10 06/01/2021 13:57:41 Dedico este trabalho a Deus, aos meus familiares e ao meu companheiro pelo apoio e incentivo constantes. Dedico este trabalho também a todos os meus amigos e parceiros de trabalho que ao longo dessa jornada contribuíram para o meu crescimento pessoal e profi ssional. A professora Amanda Carolina To- nholli é Graduada em Ciências Am- bientais pela Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Atualmente tra- balha como consultora ambiental, na área de energia, geoprocessamento, licenciamento e estudos ambientais. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/1282241402794251 A autora GEOPROCESSAMENTO 11 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 11 06/01/2021 13:57:42 CARTOGRAFIA 1 UNIDADE SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 12 06/01/2021 13:58:01 Objetivos da unidade Tópicos de estudo Apresentar o conceito de Cartografia e suas aplicações; Apresentar o estudo sobre a elaboração da base cartográfica e sua importância na produção de produtos finais, como mapas. Abordar as características introdutórias dos sistemas de referência e de projeção e sua importância. Estudo sobre a elaboração da base cartográfica Estudo sobre o sistema de referência Sistema de coordenadas geográficas Sistema de coordenadas projetadas Transformações geográficas (datum) Estudo sobre o sistema de projeção Projeção plana ou azimutal Projeção cônica Projeção cilíndrica Projeção Universal Transverse Mercator (UTM) Exercícios sobre a interpretação e estudos da base cartográfica GEOPROCESSAMENTO 13 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 13 06/01/2021 13:58:01 Estudo sobre a elaboração da base cartográfica Com o início da civilização, veio a necessidade de ocupação do ambiente, assim como a organização do modo de vida, favorecendo a acomodação hu- mana nos mais diversos lugares. Todo o entendimento sobre o ambiente ao redor contribuiu com o surgimento da cartografi a e da produção de mapas, que auxiliam nos estudos ambientais. A defi nição para o termo cartografi a, proposta pelo Dicio, Dicionário Online de Português, a descreve como: Ciência que analisa a representação plana dos aspectos natu- rais e artifi ciais de uma área, tendo em conta a superfície de um planeta, que se subdivide em linhas menores (paralelos e meridianos), com o intuito de avaliar os detalhes com a preci- são de uma escala. Logo, a cartografi a tem, por objetivo, o estudo de todas as formas de ela- boração, produção e utilização da representação da informação geográfi ca. Assim, é possível considerar como produtos cartográfi cos todos os tipos de documentos que representam a Terra ou qualquer outro corpo celeste. Por sua vez, a geoinformação ou informação geográfi ca representa a informa- ção presente nos documentos cartográfi cos. Essas informações podem ser gráfi cas, associadas a superfície terrestre, de natureza física, biológica ou hu- mana, como exposto por Joly, no livro A Cartografi a, de 2001. A seguir, são destacados os produtos mais importantes produzidos a partir da cartografi a e da geoinformação: • Globo; • Mapa; • Carta; • Planta; • Fotografi a Aérea; • Mosaico; • Ortofotocarta; • Fotoíndice; • Imagem de satélite; • Carta-imagem; • Atlas. GEOPROCESSAMENTO 14 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 14 06/01/2021 13:58:01 Com a evolução da cartografia e da geoinformação, recursos de grande va- lor foram desenvolvidos, como o sensoriamento remoto, sistemas de informa- ções geográficas, as imagens orbitais, o sistema de posicionamento por sa- télite, entre outros, que contribuíram e possibilitaram uma rápida oferta dos dados obtidos. A utilização de todas essas ferramentas e técnicas é denominada Geoprocessamento, nome também dado ao livro de Sarita, publicado em 2019. ASSISTA Todas a tecnologias, como o sensoriamento remoto, fotografia aérea, sistema de posicionamento por satélite e geoprocessamento, formam um conjunto denominado geotecnologias, de grande benefício em diversas áreas, como na gestão política, agronegócio, meio ambiente, educação, saúde, etc. O vídeo Política Pública Geográfica - GGP 2017 ilustra a importância das geotecnologias na gestão pública. Graças a técnicas modernas, como o sensoriamento remoto, houve maior precisão no estudo do ambiente terrestre, já que a técnica utiliza equipamen- tos modernos, como sensores, aeronaves e equipamentos para transmissão de dados, facilitandoos estudos e os registros para análise e interpretação dos elementos presentes na superfície da Terra, bem como suas mais diversas manifestações, auxiliando na produção final de mapas, como salientado por Branco em trabalho apresentado em 2016. Os mapas são representações vi- suais que ilustram os ambientes e seus relacionamentos diversos, simbolizan- do feições e as condições desses lugares. Ao projetar um mapa, os seguintes aspectos são considerados: • Adaptação ao conteúdo temático; • Objetividade; • Atualidade; • Escala adequada ao conteúdo temático. Mapas de vários tipos são usados para fins de censo ou levantamento agrí- cola, ou seja, mapas relacionados às características agrícolas, como cartas topográficas, mapas cadastrais, mapas rodoviários, mapas de áreas adminis- trativas, mapas de distribuição populacional, fotografias aéreas, imagens de satélite, fotografias espaciais, uso da terra e mapas de solo ou geológicos. Os GEOPROCESSAMENTO 15 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 15 06/01/2021 13:58:01 esboços também são usados algumas vezes para ajudar a delinear as áreas de trabalho, algo que é relatado por Menezes e Couto no livro Roteiro de cartogra- fi a, de 2016. A seguir, são apresentados conceitos básicos na cartográfi cas: Croqui: esboço cartográfi co de determinado local ou área, também descrito como um mapa feito sem escala e sem as técnicas necessárias na elaboração, com a fi nalidade de obter informações gerais. Na Figura 1, é possível observar um croqui do mapa do Brasil; Figura 1. Croqui do Brasil. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. Escala: um dos parâmetros mais importantes em um mapa. Pode ser defi - nido como a relação matemática adimensional entre uma área real do terreno e a sua representação em um mapa, ou seja, é a razão de representação da magnitude do terreno. Representada na forma numérica ou na forma gráfi ca, a escala numérica é obtida por meio das fórmulas presentes na equação 1 e 2: Escala = (1) d D Escala = (2) 1 M GEOPROCESSAMENTO 16 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 16 06/01/2021 13:58:04 Em que: d = distância no desenho/mapa; D = distância no terreno; M = Título ou módulo da escala. Assim, as formas de representação da escala são: • Fração: 1/1000, 1/5000, 1/10.000; • Proporção: 1:1000, 1:5000, 1/10.000; Utilizando a primeira representação (1/1000 ou 1:1000), 1 cm medido no desenho corresponde a 1000 cm no terreno, com módulo igual a 1000. A repre- sentação gráfica da escala numérica tem, por finalidade, facilitar a leitura de um mapa. Sua representação em mapas é visualizada na Figura 2. 10 10 10 10 10 10 9 9 9 9 9 9 8 8 8 8 8 8 7 7 7 7 7 7 6 6 6 6 6 6 5 5 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 Figura 2. Modelos de escalas gráficas para mapas. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. GEOPROCESSAMENTO 17 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 17 06/01/2021 13:58:04 Legenda: item de presença obrigatória em mapas, responsável por desig- nar os diversos símbolos usados para as representações com os significados de cada um; Orientação: representa a direção de pelo menos um dos pontos cardeais, indicando a direção da área representada no mapa. Um dos elementos utili- zados para representar a orientação é a rosa dos ventos ou bússola. Na Figu- ra 3, é possível observar algumas representações de rosa dos ventos utiliza- das em mapas. N S EW Figura 3. Diferentes rosas dos ventos. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. Hipsometria ou altimetria: sistema de medição que representa a altitude da área, bem como o relevo desse local; Curvas de nível: é uma linha imaginária que delimita uma região com a mesma altitude, cuja qualificação é feita em metros, sendo importante nos estudos que envolvem a declividade e as variações do relevo. Na Figura 4, é possível observar uma ilustração de um mapa feito de curvas de nível; GEOPROCESSAMENTO 18 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 18 06/01/2021 13:58:04 Figura 4. Mapa representado com curvas de nível. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. Coordenadas geográficas: combinação do sistema de paralelos e meridia- nos, com base nas longitudes e nas latitudes, permitindo a localização precisa de qualquer ponto da superfície terrestre, orientando a confecção de mapas. São elementos do sistema de coordenada geográfica: Latitude: coordenada geográfica ou geodésica que representa a distân- cia, medida em graus, entre qualquer ponto da superfície terrestre e o plano do Equador, plano imaginário equidistante entre o extremo norte e o extremo sul da Terra; Longitude: coordenada geográfica ou geodésica que representa a distância, medida em graus, entre qualquer ponto da superfície terrestre e o Meridiano de Greenwich, linha imaginária equidistante entre os hemisférios leste e oeste; Paralelos: linhas horizontais ao eixo de rotação da Terra, indo de leste a oeste, como a linha do Equador, os trópicos de Câncer e Capricórnio e os Círculos Polares Ártico e Antártico. Os paralelos têm valor de latitude que varia de 0º a 90º no sentido sul ou norte. Meridianos: linhas verticais ao eixo de rotação da Terra. Nesse sentido, o meridiano de Greenwich, estabelecido a partir de uma convenção internacional, é o local tomado como base, assim como a linha do Equador. Os valores de longitude dos meridianos vão de 0º e 180º no sentido leste ou oeste. GEOPROCESSAMENTO 19 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 19 06/01/2021 13:58:05 CURIOSIDADE Considerado um dos mapas mais antigos já descobertos, o mapa de papiro de Turim, é um mapa egípcio antigo considerado um sobrevivente, de inte- resse topográfi co do mundo antigo. É desenhado num papiro supostamen- te descoberto no Egito, algum tempo antes de 1824 d.C (depois de Cristo) e preservado em um museu egípcio em Turim, na Itália. O mapa foi desenha- do por volta de 1150 a.C (antes de Cristo). Foi preparado para a expedição da pedreira do faraó Ramsés IV. O objetivo da expedição era obter blocos de pedra para serem usados nas estátuas do rei. Estudo sobre o sistema de referência Para defi nir a localização de algo, é preciso um sistema de coordenadas, que consiste num valor X e um Y localizados em um espaço de duas ou mais dimen- sões. Na Figura 5, é possível ver um plano cartesiano bidimensional, também aproveitado como sistema de coordenadas. Figura 5. Sistemas de coordenadas bidimensional. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. GEOPROCESSAMENTO 20 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 20 06/01/2021 13:58:06 Embora o sistema de coordena- das seja bidimensional, o planeta Terra é esférico e tridimensional. Para a localização de objetos na Ter- ra, é necessário um sistema de coor- denadas que se adapta à forma da Terra. Quando se produzem mapas em papel ou em uma tela plana de computador, a reprodução passa de um espaço tridimensional (o globo) para um espaço bidimensional (as telas do computador ou um pedaço de papel). Os componentes do siste- ma de referência delimitam como é o “achatamento” dos dados que exis- tem em um espaço de globo 3D. O sistema de referência também defi ne o próprio sistema de coordenadas. Sistema de coordenadas geográficas Um sistema de coordenadas geográfi cas, chamado incorretamente de da- tum, ainda que um datum seja uma parte dele, se vale de uma superfície esférica tridimensional para defi nir localizações na Terra, incluindo uma unidade de me- dida angular, um meridiano principal e um datum (baseado em um esferoide). EXPLICANDO Datum é uma palavra de origem latina cujo signifi cado é detalhe. Na carto- grafi a, é utilizado como referencial geodésico, usado como referência nos levantamentos realizados nas mais diversas regiões da Terra. Um ponto é referenciado por seus valores de longitude e latitude, ângulos medidos do centro da Terra a um ponto na superfície da Terra. Os ângulos são medidosem graus (ou grados). A Figura 6 mostra o mundo como um globo com valores de longitude e latitude. GEOPROCESSAMENTO 21 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 21 06/01/2021 13:58:12 Linha do equador M er id ian o de G re en wi ch M er id ia no d e Gr ee nw ich M er id ia no d e Gr ee nw ich Hemisfério Ocidental LONGITUDE LATITUDE Hemisfério Oriental Hemisfério norte Hemisfério sul M er id ian o de G re en wi ch Linha do equador Linha do equador Figura 6. Meridianos, paralelos e ângulos de um sistema de coordenadas geográfi cas. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. No sistema esférico, as linhas horizontais, ou leste-oeste, são de latitude igual ou paralela. Linhas verticais, ou linhas norte-sul, são linhas de igual lon- gitude, ou meridianos. As linhas abrangem o globo e formam uma rede em grade, chamada retícula. A linha de latitude a meio caminho entre os polos é chamada de Equador e defi ne a linha de latitude zero. A linha de longitude zero é chamada de meridiano principal. GEOPROCESSAMENTO 22 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 22 06/01/2021 13:58:17 Para a maioria dos sistemas de coordenadas geográfi cas, o meridiano prin- cipal é a longitude que passa por Greenwich, na Inglaterra. Outros países usam linhas de longitude que passam por Berna, Bogotá e Paris como meridianos principais. A origem (0,0) é dada por onde o Equador e o meridiano principal se cruzam. O globo é, então, dividido em quatro quadrantes geográfi cos. Norte e Sul estão acima e abaixo do equador, e Oeste e Leste estão à esquerda e à direita do meridiano principal. Os valores de latitude e longitude são tradicionalmente medidos em graus decimais ou em graus, minutos e segundos. Os valores de latitude são medidos em relação ao Equador e variam de -90° no Polo Sul a +90° no Polo Norte. Os valores de longitude são medidos em relação ao meridiano principal. Eles va- riam de -180° ao viajar para o oeste a +180° ao viajar para o leste. Pode ser útil igualar os valores de longitude com X e os valores de latitude com Y. Os dados num sistema de coordenadas geográfi cas são exibidos como se um grau fosse uma unidade linear de medida. DICA Se o meridiano principal estiver em Greenwich, a Austrália, que fi ca ao sul do Equador e a leste de Greenwich, tem valores de longitude positivos e valores de latitude negativos. Sistema de coordenadas projetadas Os sistemas de coordenadas geográfi cas são ideais para a criação de mapas globais. No entanto, ao quantifi car a distância, eles são sujeitos a erros. Em contraste, várias projeções espaciais evoluíram e podem ser usadas para cap- turar com mais precisão a distância, forma e/ou área. A projeção espacial refere-se aos cálculos matemáticos realizados para achatar os dados tridimensionais em um plano bidimensional (tela ou papel). Projetar dados de uma superfície redonda numa superfície plana resulta em modifi cações visuais nos dados quando plotados num mapa. Algumas áreas estão alongadas e outras comprimidas, como pode ser observado na Fi- gura 7. A distorção se faz presente ao olhar para um mapa do globo inteiro. GEOPROCESSAMENTO 23 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 23 06/01/2021 13:58:17 Figura 7. Distorções ao representar a Terra. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. De acordo com a revista Zunai, um sistema de coordenadas projetadas é representado numa superfície plana e bidimensional através de compri- mentos, ângulos e áreas constantes nas duas dimensões, embasado num sistema de coordenadas geográficas. O sistema de coordenadas projetadas contém uma projeção de mapa, um conjunto de parâmetros de projeção, que personalizam a projeção de mapa para um local específico, e uma uni- dade linear de medida. Para transformar a superfície tridimensional numa folha de mapa plana, se utiliza uma transformação matemática conhecida como projeção de mapa. Uma esfera não pode ser achatada num plano com a mesma facilidade com que um pedaço de casca de laranja pode ser achatado e, portanto, representar a superfície da Terra em duas dimensões causa distorção na forma, área, dis- tância ou direção dos dados. A projeção de um mapa usa fórmulas matemáticas para relacionar coorde- nadas esféricas no globo à coordenadas planas, lembrando que diferentes pro- jeções causam diferentes distorções. Algumas são projetadas para minimizar a distorção de uma ou duas das características dos dados, uma vez que uma projeção pode manter a área de um recurso, mas alterar a forma. GEOPROCESSAMENTO 24 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 24 06/01/2021 13:58:18 Ainda segundo a revista, as projeções do mapa são projetadas para fi ns es- pecífi cos. Uma projeção de mapa pode ser usada para dados em grande escala em uma área limitada, enquanto outra é usada para um mapa do mundo em pequena escala. As projeções de mapas projetados para dados em pequena escala são geralmente baseadas em sistemas de coordenadas geográfi cas es- féricas, em vez de esferoidais. Transformações geográficas (datum) Como salientado pela revista Zunai, se dois conjuntos de dados não são referenciados ao mesmo sistema de coordenadas geográficas, é preci- so uma transformação geográfica (datum). Este é um método matemático bem delineado para converter coordenadas entre dois sistemas de coor- denadas geográficas. Tal como acontece com os sistemas de coordenadas, há várias centenas de transformações geográficas predefinidas que você pode acessar. É muito importante usar de maneira correta uma transformação geo- gráfica. Quando negligenciadas, as coordenadas podem estar no local in- correto por até algumas centenas de metros. Às vezes, não há transforma- ção alguma ou pode haver a necessidade de outro sistema de coordenadas geográficas, combinando em duas transformações. A Terra tem a forma, chamada de elipsoide, de uma esfera achatada nos polos. Um datum é um sistema que permite a localização de latitudes e lon- gitudes (e alturas) a serem identificados na superfície da Terra. O princípio matemático/geométrico básico utilizado é o seguinte: • Matematicamente, é criada uma superfície redonda (uma esfera modi- ficada) que representa a superfície da Terra; • Tendo isso em vista, são feitos cálculos para ajustar este modelo ma- temático à superfície da Terra, primeiro o Equador, depois os Polos Norte e Sul e, em seguida, as linhas de latitude e longitude. Latitude e longitude são usadas para se referir a um local específico na superfície da Terra. É importante ter em mente que a latitude e a longitude são especificadas em termos de um datum. A latitude e longitude de sua posição atual são diferentes para diferentes data (plural de datum). GEOPROCESSAMENTO 25 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 25 06/01/2021 13:58:18 Embora existam diversos data utilizados mundialmente, os reconhecidos pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografi a e Estatística), órgão ofi cial no Bra- sil são Córrego Alegre, SAD69 e o SIRGAS2000, sendo o último o datum ofi cial desde fevereiro de 2015. A diferença entre os três data está no ponto de origem do sistema. O Córrego Alegre e o SAD69 são sistemas topocêntricos, enquanto o SIRGAS200 é geocêntrico. Estudo sobre o sistema de projeção Uma projeção é um processo que usa a latitude e a longitude já desenhadas na superfície da Terra usando um datum, para então serem desenhadas em um pedaço de papel plano, chamado de mapa. Um dos grandes desafi os da cartografi a é a representação de superfícies curvas em um plano e, para repre- sentar numa superfície como um mapa a Terra, que possui superfície esférica, é necessário realizar sua projeção. A palavra projeção é derivada do latim projectione e signifi ca incidir sobre, isto é, a projeção de determinado elemento é a ilustração gráfi ca num plano de projeção. A projeção cartográfi ca, por sua vez, é um conjunto de técnicas que reproduz a superfície esférica daTerra em uma superfície plana – os mapas. Em representações de áreas pequenas, como uma propriedade, um loteamen- to ou uma plantação, a projeção cartográfi ca não é tão relevante, ao contrário de grandes áreas, como continentes e países. As projeções de mapas tentam retratar a superfície da Terra, ou uma parte dela, num pedaço de papel plano ou na tela do computador. Em termos leigos, as projeções de mapas tentam transformar a Terra de uma forma esférica (3D) numa forma plana (2D), embora nunca sejam representações precisas da su- perfície esférica da Terra. Como resultado do processo de projeção do mapa, cada mapa mostra distorções de conformidade angular, distância e área. A projeção de um mapa combina várias dessas características ou ser um meio-termo que distorce todas as propriedades de área, distância e confor- midade angular, dentro de algum limite aceitável. A projeção cartográfi ca é di- vidida quanto ao tipo de superfície ou pelo grau de deformação em plana ou azimutal, cilíndrica e cônica. GEOPROCESSAMENTO 26 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 26 06/01/2021 13:58:18 Projeção plana ou azimutal É a representação da superfície da Terra sobre um plano tocante à esfera terrestre, podendo representar um dos polos. Na Figura 8, é possível observar a ilustração da projeção plana, com os meridianos e paralelos representados em forma de círculos concêntricos. Projeção cônica É a representação da superfície da Terra num cone sobre a esfera terrestre, interceptando em dois paralelos e posteriormente desenrolado. Na Figura 9, é possível observar a ilustração da projeção cônica, na qual os meridianos diri- gem-se para um ponto comum, os polos, e os paralelos são representados com centros concêntricos. Figura 8. Projeção plana ou azimutal da Terra. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. GEOPROCESSAMENTO 27 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 27 06/01/2021 13:58:29 Figura 9. Projeção cônica da Terra. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. Figura 10. Projeção cilíndrica da Terra. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. Projeção cilíndrica É a representação da superfície da Terra num cilindro, disposto de forma tangente ou secante em relação à esfera terrestre e depois desenrolado. Na Figura 10, é possível observar a ilustração da projeção cilíndrica, na qual os paralelos e os meridianos são representados por retas perpendiculares. GEOPROCESSAMENTO 28 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 28 06/01/2021 13:58:31 A projeção cilíndrica possui signifi cativa importância, pois dela é originada a projeção UTM – Universal Transverse Mercator. EXPLICANDO A palavra Mercator, na projeção Universal Transverse Mercator (UTM), é derivada do criador dessa projeção, o geógrafo, cartógrafo e matemático Gerhard Mercator (1512-1592), considerado por muitos o pai da cartografi a moderna. O estudioso é responsável por produzir 18 mapas impressos da Europa, dando a esse conjunto de mapas o nome de Atlas. Projeção Universal Transverse Mercator (UTM) A projeção Universal Transversal Mercator é baseada na projeção cilín- drica Transverse Mercator. Na projeção Mercator, o cilindro imaginário é projetado tangente ao eixo de rotação da Terra, enquanto, na projeção UTM o cilindro imaginário é projetado de forma perpendicular ao eixo de rotação, girando em incrementos de 6°, criando assim 60 (360°/6°) zonas de projeção. Em tal projeção, em vez de projetar o globo completo em uma superfície plana, cada uma das 60 faixas ou zonas é projetada em um plano separada- mente, minimizando a distorção de escala dentro de cada zona, conforme exposto por Correa em Topografia aplicada à engenharia civil, de 2019. O meridiano no centro de cada zona é nomeado meridiano central. O cilindro, secante na projeção UTM, cruza o globo criando dois meridianos padrão, que estão 180 km de cada lado do meridiano central. Além disso, como uma projeção transversal de Mercator resulta em extrema distorção em áreas polares, as zonas UTM são limitadas às latitudes 80° Sul e 84° Norte. As regiões polares (abaixo de 80° Sul e acima de 84° Norte) usam o sistema de coordenadas estereográficas polar universal baseado na proje- ção estereográfica polar. A largura estreita (6° de longitude) de cada zona garante distorção de escala mínima dentro de uma zona, tanto que um mapa derivado de um cilindro secante tem menos distorção geral do que um mapa de um cilindro tangente. A escala é verdadeira (fator de escala = 1) em cada um dos meri- dianos padrão, o que signifi ca que não há distorção ao longo dessas linhas. GEOPROCESSAMENTO 29 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 29 06/01/2021 13:58:31 Entre as linhas secantes, em que o cilindro está dentro do globo, as feições parecem menores do que na realidade, e o fator de escala é menor que 1. O meridiano central tem um fator de escala de 0,9996. Nos locais no mapa em que o cilindro está fora do globo, os recursos parecem maiores do que na reali- dade, e o fator de escala é maior do que 1. O erro de escala dentro de cada zona de projeção UTM permanece inferior a 0,1% ou, em outras palavras, a distorção da escala é reduzida a menos de uma parte em 1000. As projeções Mercator e Transverse Mercator são projeções conformes, nas quais os ângulos locais são preservados e as formas são representadas com precisão e sem distorção para pequenas áreas. Como resultado da preserva- ção dos ângulos e formas, a área ou o tamanho dos recursos são distorcidos nesses mapas. Escolher uma projeção secante e uma zona estreita minimiza as distorções em um mapa gerado a partir da projeção UTM. Na Figura 11, é possível observar a ilustração da projeção UTM. Figura 11. Projeção Universal Transverse Mercator – UTM. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 22/09/2020. No Sistema UTM, as coordenadas são representadas pelas letras N indicando a Latitude e E indicando a Longitude, sempre com valores positivos expressos em metros. Assim, alguns valores são os mesmos para o Sul e para o Norte do Equa- dor, sendo de fundamental importância indicar o hemisfério (N ou S). Nesse siste- ma, o eixo Norte corresponde como eixo polar (norte geográfico ou verdadeiro). GEOPROCESSAMENTO 30 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 30 06/01/2021 13:58:35 As coordenadas de um ponto qualquer no terreno, obtidas por meio da jun- ção da rede geodésica, representam um datum. A projeção de Mercator sempre possui o Equador como seu paralelo padrão. A formação da projeção representa as linhas de longitude e latitude em ângulos retos entre si, o que signifi ca que um ma- pa-múndi é sempre um retângulo. Exercícios resolvidos sobre a interpretação e estudos da base cartográfica Questão 1 O geoprocessamento é um conjunto de técnicas e ferramentas para produ- zir, entre outros produtos fi nais, os mapas. São técnicas e ferramentas utiliza- das no geoprocessamento: a) Sensoriamento remoto e imagens orbitais; b) Bússola e rosa dos ventos; c) Meridianos e paralelos; d) Cotas e bússola; e) Paralelos e cotas. Justifi cativa: com a evolução da cartografi a e da geoinformação, muitos recursos de grande valor foram desenvolvidos, como o sensoriamento remoto, sistemas de informações geográfi cas, as imagens orbitais e o sistema de posi- cionamento por satélite, contribuindo e possibilitando uma rápida oferta dos dados obtidos. A utilização de todas essas ferramentas e técnicas é denomina- da geoprocessamento. Questão 2 João precisa saber a distância entre um rio e duas propriedades, para que seja possível determinar, em metros, a quantidade de tubos necessário para for- necer água a esses locais. No mapa da propriedade A, a escala numérica apre- sentada é de 1:5000, e no mapa da propriedade B, é de 1:10.000. Ao medir as distâncias nos mapas, foi obtido o valor de 10 cm para ambas as propriedades. Quais são as distâncias no terreno, em metros, entre o rio e a propriedade A e B? a) 500 metros e 1000 metros; b) 50 metros e 100 metros;GEOPROCESSAMENTO 31 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 31 06/01/2021 13:58:35 c) 5 metros e 10 metros; d) 5000 metros e 10.000 metros; e) 50.000 metros e 100.000 metros. Justificativa: com base nas equações: Escala = (1) d D Escala = (2) 1 M É possível igualar as duas: = d D 1 M Propriedade A: d = 10 cm; M = 5000; Assim: = 10 D 1 5000 D = 50.000 cm ou 500 metros Propriedade B: d = 10 cm M = 10.000 Assim: = 10 D 1 10.000 D = 100.000 cm ou 1000 metros. Questão 3 Paulo precisa analisar dois mapas que representam a área de um estado brasileiro. O mapa A tem escala 1:1000 e o mapa B, por seu turno, tem escala 1:50.000.000. Com base nesses dados apresentados de cada mapa, é possível afirmar que: a) Ambos os mapas possuem a mesma riqueza em detalhes; b) O mapa 1 apresenta a melhor escala, com maior riqueza de detalhes; c) Ao utilizar um terceiro mapa, com escala 1:500, Paulo terá maior ri- queza de detalhes, em relação aos mapas A e B; GEOPROCESSAMENTO 32 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 32 06/01/2021 13:58:35 d) O mapa 2 apresenta a melhor escala, com maior riqueza de detalhes; e) Os detalhes de um mapa, riqueza de informações, não depende da escala e sim da qualidade da legenda. Justificativa: ao utilizar um terceiro mapa, com escala 1:500, Paulo terá maior riqueza de detalhes em relação aos mapas A e B. Quanto maior a escala de um mapa, menor é a possibilidade de representação de detalhes. O mapa A (1:1000) apresenta escala menor que o mapa B (1:50.000.000) e o mapa pro- posto na alternativa “c” seria de uma escala ainda menor (1:500), possuindo maior riqueza de detalhes. Desse modo, em possibilidade de maior riqueza de detalhes a ordem seria: • Mapa de escala 1:500 – maior riqueza de detalhes, em relação aos mapas A e B; • Mapa A (escala 1:1000) - intermediário; • Mapa B (escala 1:50.000.000) – menor riqueza de detalhes, em relação aos anteriores. Questão 4 A palavra datum é originada do latim e quer dizer “detalhe”. Na cartografia ela é utilizada como: a) Referencial geodésico; b) Escala; c) Meridiano; d) Paralelo; e) Cota. Justificativa: um datum é um sistema que permite a localização de latitu- des e longitudes (e alturas), sendo um referencial geodésico a ser identificado na superfície da Terra. Questão 5 Na projeção Universal Transverse Mercator (UTM), o cilindro imaginário é pro- jetado de forma perpendicular ao eixo de rotação da Terra. Em qual sistema de projeção ele é baseado? a) Projeção cilíndrica; b) Projeção cônica; c) Projeção plana; d) Projeção azimutal; e) Projeção triangular. GEOPROCESSAMENTO 33 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 33 06/01/2021 13:58:35 Justificativa: a projeção Universal Transversal Mercator é baseada na pro- jeção cilíndrica Transverse Mercator. Na projeção Mercator, o cilindro imaginário é projetado tangente ao eixo de rotação da Terra, enquanto, na projeção UTM, o cilindro imaginário é projetado de forma perpendicular ao eixo de rotação. Questão 6 A projeção Universal Transverse Mercator (UTM), baseada na projeção cilín- drica, divide a Terra em zonas de projeção. Qual é o número dessas zonas? a) 60 zonas de projeção; b) 360 zonas de projeção; c) 6 zonas de projeção; d) 20 zonas de projeção; e) 100 zonas de projeção. Justificativa: na projeção UTM, o cilindro transversal gira em incrementos de 6°, criando assim 60 (360°/6°) zonas de projeção. Em tal projeção, em vez de projetar o globo completo em uma superfície plana, cada uma das 60 faixas ou zonas é projetada em um plano separadamente, minimizando a distorção de escala dentro de cada zona. GEOPROCESSAMENTO 34 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 34 06/01/2021 13:58:35 Sintetizando Quando vista de perto, a Terra parece ser relativamente plana. No entanto, do espaço, a Terra é esférica. Nesse sentido, os mapas se inserem como re- presentações da realidade, projetadas não apenas para representar caracte- rísticas, mas também a forma e arranjo espacial. Cada projeção de mapa tem vantagens e desvantagens e a melhor projeção de um mapa depende da escala do mapa e dos propósitos de uso. Com a ajuda de sistemas de referência, cada lugar na Terra pode ser especi- ficado por um conjunto de três números, chamados de coordenadas. Em geral, o sistema de referência é dividido em sistemas de referência de coordenadas projetadas (ou sistemas de coordenadas cartesianas ou retangulares) e siste- mas de referência de coordenadas geográficas. Os sistemas de referências e de projeção são técnicas de grande importân- cia no geoprocessamento pois, sem eles, não seria possível o desenvolvimento de sistemas de orientação e de produção de mapas para atividades do dia a dia como navegação, aviação, delimitação de fronteiras, entre outros. GEOPROCESSAMENTO 35 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 35 06/01/2021 13:58:35 Referências bibliográficas BRANCO, V., et al. Introdução ao Sensoriamento Remoto e ao Processamento Digital de Imagens. In: Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, 8., 2016, Bagé. Anais… Bagé: UNIPAMPA, 2016. Disponível em: <https://periodicos. unipampa.edu.br/index.php/SIEPE/article/view/85133>. Acesso em: 22 set. 2020. CARTOGRAFIA. In: Dicio, Dicionário Online de Português. Disponível em: <ht- tps://www.dicio.com.br/cartografia/>. Acesso em: 22 set. 2020. CORREA, I. C. S. Topografia aplicada à engenharia civil. 19. ed. Porto Alegre: Ins- tituto de Geociências, Departamento de Geodésia, UFRGS, 2019. Disponível em: <https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/203669/001108562.pdf?se- quence=1>. Acesso em: 22 set. 2020. JOLY, F. A Cartografia. 4. ed. Campinas: Papirus, 2001. MENEZES, P. M. L.; COUTO, F. M. Roteiro de cartografia. São Paulo: Oficina de Textos, 2016. POLÍTICA Pública Geográfica - GGP 2017. Postado por Sistema LABGIS UERJ. (47 min. 53 s.). son. color. port. Disponível em: <https://www.youtube.com/ watch?v=oaOyJemoOrY>. Acesso em: 22 set. 2020. REVISTA ZUNAI. Coordenadas geográficas [Geografia]. 17 fev. 2019. Disponível em: <https://revistazunai.com.br/coordenadas-geograficas/>. Acesso em: 22 set. 2020. SARITA, H. D. Geoprocessamento. São Paulo: Senac, 2019. GEOPROCESSAMENTO 36 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID1.indd 36 06/01/2021 13:58:35 PÓS-MODERNISMO E O CONTEMPORÂNEO NA ARQUITETURA 2 UNIDADE SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 37 06/01/2021 14:42:47 Objetivos da unidade Tópicos de estudo Introduzir os conceitos de fotogrametria e sensoriamento remoto; Apresentar as ferramentas e procedimentos utilizados na fotogrametria. Introdução à fotogrametria e ao sensoriamento remoto Espectro eletromagnético Tipos de resoluções Tipos de câmaras e sistemas sensores Sistemas sensores Procedimentos da fotogrametria Definição de estereoscopia Etapas de elaboração de uma carta GEOPROCESSAMENTO 38 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 38 06/01/2021 14:42:47 Introdução à fotogrametria e ao sensoriamento remoto A fotogrametria permite obter informações de fotografi as aéreas e ima- gens de satélite, por meio de dados quantitativos e qualitativos, bem como pelos padrões de energia eletromagnética (COELHO & BRITO, 2007, p. 11). Seu principal objetivo é utilizar medições para elaborar mapas topográfi cos e planialtimétricos. A fotogrametria é dividida em dois tipos: métrica e interpretativa. Na fo- togrametria métrica são empregadas medidas para determinar a forma e o tamanho dos objetos da fotografi a; já na fotogrametria interpretativa é reali- zada a identifi cação dos diferentes objetos, sendo utilizada, para tal fi nalidade, o sensoriamento remoto e a fotointerpretação. A fotogrametria é classifi cada em fotogrametria terrestre, aérea e espacial, e difere-se quanto ao tipo da câmara, cujas fotografi as aéreas estão sendo obtidas, pela posição espacial em que a câmara está, bem como por sua fi nalidade e empregabilidade. Na fotogrametria terrestre, as fotografi as são obtidas a partir de uma es-tação fi xa, sobre a superfície, produzindo-se fotografi as horizontais. Na foto- grametria aérea, são utilizadas estações móveis (aviões, balões, drones etc), cujo produto é uma fotografi a vertical. Por último, na fotogrametria espacial, as imagens são obtidas por meio de câmaras fi xas a bordo de estações móveis fora da atmosfera terrestre (satélites). A partir das exposições anteriores, defi ne-se sensoriamento remoto como uma técnica de captação à distância da energia solar emitida ou ab- sorvida pela superfície terrestre, utilizando sensores, os quais fornecem informações diversas, como imagens de satélite e dados numéricos, que posteriormente podem ser manipulados por meio de softwares de geopro- cessamento (FITZ, 2008, p. 97). Assim, tanto a fotogrametria aérea como a espacial são tipos de sensoriamento remoto. Espectro eletromagnético A radiação eletromagnética (REM) é distribuída em regiões espectrais de acordo com a frequência e o comprimento das ondas. Assim, quanto maior o comprimento, menor será a frequência da onda, e quanto menor o compri- GEOPROCESSAMENTO 39 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 39 06/01/2021 14:42:47 mento, maior será a frequência da onda. O espectro eletromagnético se es- tende desde os comprimentos de onda dos raios gama até as ondas de rádio, divididos em um espectro visível e invisível. Sua distribuição se deve além de suas propriedades físicas, ao uso dado pelo homem, como o espectro do infra- vermelho, cujo principal uso é feito em controles remotos (Figura 1). Comprimentos de onda (nm) Cor da luz refl etida 380 – 455 Violeta 455 – 498 Azul 498 – 530 Verde 530 – 580 Amarelo 380 – 455380 – 455380 – 455 455 – 498455 – 498 498 – 530 455 – 498 498 – 530498 – 530 530 – 580 498 – 530 530 – 580530 – 580 VioletaVioleta Azul VerdeVerde AmareloAmareloAmarelo TABELA 1. DIVISÃO DOS COMPRIMENTOS DE ONDA DAS CORES DA REGIÃO DO VISÍVEL Figura 1. Representação do espectro eletromagnético, com seus comprimentos de onda e principais usos. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 19/10/2020. Espectro eletromagnético AM 100 m 1 m 1 cm 0,01 cm 1000 nm 10 nm 0,01 nm 0,0001 nm Radar Lâmpada SolControle remoto Tamanho de um edifício/prédio Tamanho de um átomo Ondas de rádio Infravermelho Ultravioleta Raios gamaRaio-x Máquina de raio-x Elementos radioativos FM TV Espectro do visível O espectro do visível se aplica aos comprimentos de onda sensíveis ao olho humano, que vão de 400 nm a 700 nm, aproximadamente. Cada compri- mento de onda produz uma sensação de cor diferente, como é demonstrado na Tabela 1. GEOPROCESSAMENTO 40 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 40 06/01/2021 14:42:48 Em sensoriamento remoto, é fundamental compreender o espectro eletro- magnético, seus comprimentos de onda e nomenclaturas, bem como entender como a radiação eletromagnética de cada intervalo do espectro interage com os objetos na superfície terrestre, e quais bandas espectrais cada sensor será capaz de detectar. Dessa forma, podemos afi rmar que as imagens de satélite não são resultado de apenas um comprimento de onda, mas de um conjunto de pequenos intervalos. Para compreendermos melhor a relação entre os objetos e a radiação, é necessário compreender, primeiramente, os conceitos de refl ectância, absor- tância e transmitância: • Reflectância: refere-se à capacidade de um objeto refletir/emitir energia radiante; • Absortância: refere-se à capacidade de um objeto absorver energia radiante; • Transmitância: refere-se à capacidade de um objeto transmitir energia, no caso de objetos transparentes. A refl ectância dos objetos em relação a cada tipo de radiação do espectro ele- tromagnético é chamada de assinatura espectral. Cada objeto possui uma compo- sição e estrutura diferentes, interagindo de formas distintas com os vários interva- los espectrais. Os sensores, ao detectarem os valores de refl ectância, traduzem-no em um valor digital, gerando, assim, uma imagem, como veremos adiante. Conforme a Figura 2, a radiação solar incide sobre a superfície terrestre, onde parte dessa radiação é absorvida pelos objetos (vegetação, água, solo etc) enquanto a outra parte é refl etida de volta para o espaço. Entre o percurso do espaço até a superfície terrestre, e da superfície até o espaço novamente, ocorrem os processos de absor- ção e espalhamento da radiação pelas partículas de vapor e poeira presentes na atmosfera. Esta perda de radiação, por sua vez, difi culta o processo de aquisição das informações espectrais dos objetos pelos sensores. Fonte: MENESES & ALMEIDA, 2012, p. 19. (Adaptado). 580 – 597 Laranja 597 – 760 Vermelho 580 – 597580 – 597580 – 597 597 – 760597 – 760597 – 760 LaranjaLaranja Vermelho Laranja VermelhoVermelho GEOPROCESSAMENTO 41 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 41 06/01/2021 14:42:48 Figura 2. Representação dos processos de incidência e reflexão da radiação solar pelos objetos na superfície terrestre. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 19/10/2020. Devido aos processos de absorção e espalhamento da radiação pela at- mosfera, apenas alguns intervalos do espectro eletromagnético podem ser utilizados na obtenção de imagens a partir de sensores. Esses intervalos são chamados de janelas atmosféricas e compreendem as regiões do visível: infra- vermelho próximo; infravermelho de ondas curtas; infravermelho médio; infra- vermelho termal e micro-ondas. Logo, analisar uma imagem de satélite vai além da observação dos elemen- tos que a compõe. Saber verificar qual é a banda espectral da imagem em ques- tão é o grande segredo dessa tecnologia. Sensoriamento remoto Satélite Radiaç ão so lar refl etid a Radiação solar incidente Sol Atmosfera Dados Servidor Edifícios/ construções Estrada/rua Grama Floresta Água Sensoriamento remoto passivo Sensoriamento remoto ativa GEOPROCESSAMENTO 42 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 42 06/01/2021 14:42:49 Tipos de resoluções • Resolução espacial ou geométrica: determina o tamanho do menor obje- to que pode ser identifi cado em uma imagem, ou seja, se o menor objeto for uma casa de 30 m x 30 m, por exemplo, a resolução espacial da imagem deve ser de, pelo menos, 30 m. Logo, quanto maior for a resolução espacial, maior será a es- cala de visualização da imagem e menor serão os detalhes observados (Figura 3); Figura 3. Da esquerda para a direita, imagens dos satélites, Landsat (resolução espacial de 30 m), Spot (resolução espacial de 10 m e Ikonos (resolução de 1 m), de uma porção do lago Paranoá de Brasília. Fonte: MENESES; ALMEIDA, 2012, p. 26 (Adaptado). • Resolução espectral: um sensor apresenta boa resolução espectral se pos- suir diversas bandas em diferentes regiões espectrais, bem como se apresentar um intervalo pequeno de comprimentos de onda para cada banda, visto que os diferentes objetos presentes na superfície terrestre possuem assinaturas espec- trais específi cas e só podem ser detectados caso essas faixas espectrais sejam estreitas, com os comprimentos de onda ideais para cada fi nalidade (Tabela 2); Satélite Landsat - Sensor TM Banda Faixa espectral (μm) Principais aplicações 1 0.45 - 0.52 (azul) Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. 2 0.52 - 0.60 (verde) Refl ectância de vegetação verde sadia. 3 0.63 - 0.69 (vermelho) Absorção de clorofi la; Diferenciação de espécies vegetais. 0.45 - 0.52 (azul)0.45 - 0.52 (azul) 3 0.45 - 0.52 (azul) 0.52 - 0.60 (verde) 0.45 - 0.52 (azul) 0.52 - 0.60 (verde) 0.63 - 0.69 (vermelho) 0.45 - 0.52 (azul) 0.52 - 0.60 (verde) 0.63 - 0.69 (vermelho) 0.52 - 0.60 (verde) 0.63 - 0.69 (vermelho) 0.52 - 0.60 (verde) 0.63 - 0.69 (vermelho)0.63 - 0.69 (vermelho)0.63 - 0.69 (vermelho) Mapeamento de águas costeiras; 0.63 - 0.69 (vermelho) Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entre solo e vegetação; Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entresolo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Absorção de clorofi la; Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Absorção de clorofi la; Diferenciação de espécies vegetais. Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Absorção de clorofi la; Diferenciação de espécies vegetais. Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Absorção de clorofi la; Diferenciação de espécies vegetais. Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Absorção de clorofi la; Diferenciação de espécies vegetais. Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Absorção de clorofi la; Diferenciação de espécies vegetais. Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Absorção de clorofi la; Diferenciação de espécies vegetais. Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Diferenciação de espécies vegetais. Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Diferenciação de espécies vegetais. Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Diferenciação de espécies vegetais. Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Refl ectância de vegetação verde sadia. Diferenciação de espécies vegetais. Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. Diferenciação de espécies vegetais. Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua. TABELA 2. INTERVALOS ESPECTRAIS E SUAS APLICAÇÕES NO SATÉLITE LANDSAT 7 GEOPROCESSAMENTO 43 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 43 06/01/2021 14:42:51 4 0.76 - 0.90 (infravermelho próximo) Levantamento de biomassa; Delineamento de corpos d’água. 5 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. 6 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. 7 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) Mapeamento hidrotermal. 4 0.76 - 0.90 (infravermelho próximo) 5 0.76 - 0.90 (infravermelho próximo)0.76 - 0.90 (infravermelho próximo) 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) 6 0.76 - 0.90 (infravermelho próximo) 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) 0.76 - 0.90 (infravermelho próximo) 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) 0.76 - 0.90 (infravermelho próximo) 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) 0.76 - 0.90 (infravermelho próximo) 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) 0.76 - 0.90 (infravermelho próximo) 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) 0.76 - 0.90 (infravermelho próximo) 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) 0.76 - 0.90 (infravermelho próximo) 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) Levantamento de biomassa; 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) Levantamento de biomassa; Delineamento de corpos d’água. 1.55 - 1.75 (infravermelho médio) 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) Levantamento de biomassa; Delineamento de corpos d’água. Medidas de umidade da vegetação; 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) Levantamento de biomassa; Delineamento de corpos d’água. Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. 10.4 - 12.5 (infravermelho termal) 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) Levantamento de biomassa; Delineamento de corpos d’água. Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. Mapeamento de estresse térmico em plantas; 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) Levantamento de biomassa; Delineamento de corpos d’água. Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. 2.08 - 2.35 (infravermelho médio) Levantamento de biomassa; Delineamento de corpos d’água. Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. Mapeamento hidrotermal. Levantamento de biomassa; Delineamento de corpos d’água. Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. Mapeamento hidrotermal. Levantamento de biomassa; Delineamento de corpos d’água. Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. Mapeamento hidrotermal. Delineamento de corpos d’água. Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. Mapeamento hidrotermal. Delineamento de corpos d’água. Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. Mapeamento hidrotermal. Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. Mapeamento hidrotermal. Medidas de umidade da vegetação; Diferenciação entre nuvens e neve. Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. Mapeamento hidrotermal. Diferenciação entre nuvens e neve. Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. Mapeamento hidrotermal. Mapeamento de estresse térmico em plantas; Outros mapeamentos térmicos. Mapeamento de estresse térmico em plantas;Mapeamento de estresse térmico em plantas;Mapeamento de estresse térmico em plantas; Fonte: SPRING. Acesso em: 05/10/2020. Um exemplo bastante prático acerca da resolução espectral em relação à identifi cação de um objeto na imagem é mostrado na Figura 4. Ambas as ima- gens são da região amazônica e possuem 30 metros de resolução espacial. Na imagem da esquerda (a), a banda espectral apresentada é a do visível, enquan- to em (b) a banda espectral é a do infravermelho. Por que em (a) não é possível distinguir a água da vegetação e em (b) sim? Ocorre que, na faixa espectral do visível, a radiação é absorvida majoritaria- mente pela água e pelos pigmentos da planta (clorofi la, carotenoides etc), por- tanto, a refl ectância desses alvos é baixa. Já em (b), a radiação infravermelha é absorvida pela água, mas não pela vegetação, uma vez que neste espectro a radiação interage apenas com a estrutura foliar da planta e não com a sua composição, motivo pelo qual ela é refl etida. Desta forma, o contraste entre as diferentes bandas espectrais é fundamental no estudo do sensoriamento re- moto. Nesses casos, a banda do visível não poderia ser utilizada para estudos e mapeamentos de drenagem, por exemplo, enquanto a banda do infraver- melho, pelo forte contraste entre os alvos, seria ideal para estudosdesse tipo. Figura 4. Imagens da região amazônica nas bandas do visível (a) e do infravermelho próximo (b) mostrando o efeito da resolução espectral no contraste entre rio e vegetação. Fonte: MENESES; ALMEIDA, 2012, p. 28. (Adaptado). A B GEOPROCESSAMENTO 44 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 44 06/01/2021 14:42:53 • Resolução radiométrica: é expressa pela intensidade de radiância de cada pixel da imagem, e define a quantidade de níveis de radiância que o sen- sor é capaz de detectar. O valor da resolução radiométrica é resultante da con- versão da intensidade de radiação detectada pelo sensor em número digital, ou seja, números de dígitos binários (bits). Quanto maior o número de bits, maior será a qualidade visual da imagem. Observe a fórmula que permite cal- cular a resolução radiométrica: NC = 2n Onde: NC = níveis de cinza n = número de bits As imagens que apresentam oito bits possuem 256 níveis de cinza, enquan- to imagens com dois bits possuem quatro níveis de cinza, não sendo possível visualizar tantos detalhes quanto no primeiro caso (Figura 5). Figura 5. Exemplos de imagens com diferentes resoluções radiométricas. Fonte: MENESES; ALMEIDA, 2012, p. 30. (Adaptado). 8 bits 4 bits 6 bits 2 bits GEOPROCESSAMENTO 45 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 45 06/01/2021 14:42:54 • Resolução temporal: refere-se à frequência que o sensor revisita uma área, em função da largura da faixa de imageamento que cada satélite possui. O satélite Landsat, por exemplo, apresenta uma faixa de imageamento que cobre uma área de 185 km, e seu período de revista é de 16 dias. EXEMPLIFICANDO A resolução temporal é de extrema importância, uma vez que nos permite avaliar as mudanças que ocorreram em uma determinada área ao longo do tempo. Alguns exemplos práticos dessa aplicação são: análises do crescimento urbano, desmatamento, desastres naturais, entre outros. Tipos de câmaras e sistema sensores Nas câmaras digitais, um chip, chamado de CCD, ou dispositivo de carga acoplada (Charge-Coupled-Devices), é agregado à câmara. Este dispositivo possui alta sensibilidade à radiação, atuando em um comprimento de onda específi - co. Ao projetar uma imagem sobre o chip, os detectores do dispositivos são ati- vados, gerando uma carga elétrica. Tal mecanismo ocorre nas câmaras aéreas, para a obtenção de fotografi as. No caso das imagens de satélite, chamamos as câmaras digitais de imageadores orbitais, em que se projetam as intensidades de radiância de cada pixel (amostras de área da superfície terrestre), enquanto os detectores convertem esses dados em sinais elétricos. Um componente eletrônico da câmara/imageador lê o sinal elétrico, quanti- fi ca-o em valores digitais, bits, e posteriormente armazena as informações em um dispositivo de memória no computador. Daí, a partir de um software de pro- cessamento de imagens, os valores digitais são convertidos em valores de brilho (tons de cinza), tornando a imagem visível. Quando o computador lê o arquivo digital, aparece no monitor um conjunto de células em forma de matriz, em que cada célula corresponde a um pixel, sendo que o seu brilho se relaciona ao sinal elétrico inicialmente detectado pelo CCD. O brilho varia de 0 (brilho escuro) a 256 (brilho claro). Diferentemente das câmaras digitais para fotografi as aéreas, cujos fi ltros são adequados para os comprimentos de onda da região do visível ao infravermelho próximo, nos imageadores são adicionados chips CCDs e fi ltros adequados a ou- GEOPROCESSAMENTO 46 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 46 06/01/2021 14:42:54 tros comprimentos de onda, como o infravermelho termal. Os sensores orbitais, como o Landsat e CBERS, possuem diversos filtros/bandas, e por isso são cha- mados de sensores multiespectrais. Para a obtenção de fotografias aéreas e terrestres, as câmaras analógicas fo- ram muito utilizadas no passado. Elas possuíam um filme com emulsão no qual a imagem era projetada. No entanto, com o avanço da tecnologia, as câmaras aéreas e terrestres foram modificadas para as imagens digitais, como explicado anteriormente. Assim, a principal característica da câmara aérea é que a foto- grafia é obtida em movimento, com velocidade constante, durante todo o tempo de exposição, e o objeto fotografado pode ser fixo ou móvel na superfície. Já na câmara terrestre, o equipamento permanece fixo durante o tempo de exposi- ção, assim como o objeto na superfície. Ambas as câmaras, entretanto, podem ser do tipo métrica ou não-métrica. No primeiro tipo, é possível determinar o formato e a posição precisa de um objeto na superfície, enquanto no segundo formato, não é levada em conta a precisão em relação aos objetos, mas apenas a qualidade da fotografia. Nesse sentido, as câmaras aéreas são classificadas em relação a: 1) Inclinação do eixo ótico: • Vertical: a inclinação do eixo ótico varia entre 0° e 3°. Como a variação é pequena, as fotografias são obtidas verticalmente. Veja Figura 6; Figura 6. Imagem com inclinação vertical. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 19/10/2020. GEOPROCESSAMENTO 47 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 47 06/01/2021 14:42:55 • Obliquas: a inclinação do eixo ótico varia entre 3° e 90°. Como a variação é grande, pode-se obter fotografias altas, em que o horizonte é visível; ou baixas, em que ele não aparece. Veja as Figuras 7 e 8; Figura 7. Imagem com inclinação oblíqua baixa. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 19/10/2020. Figura 8. Imagem com inclinação oblíqua alta. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 19/10/2020. GEOPROCESSAMENTO 48 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 48 06/01/2021 14:42:56 2) Quanto a característica do filme/sensor: • Pancromático: é um tipo de sensor muito utilizado para diversos mapea- mentos. As fotografias são obtidas em uma única banda espectral da região do visível, gerando imagens em preto e branco; • Infravermelho: muito utilizado no mapeamento da vegetação. Como ex- plicado, a utilização deste comprimento de onda diferencia água da vegetação, ou mesmo áreas secas das úmidas. Dessa forma, é um dispositivo muito im- portante no estudo de bacias hidrográficas, por exemplo; • Colorido: é largamente utilizado no mapeamento de recursos naturais. As fotografias são reproduzidas a partir de três comprimentos de onda da região do visível: azul, verde e vermelho. Têm grande aplicação na fotogrametria. 3) Ângulo de campo: • Pequena angular: menor que 50°. Ideal para uso militar por necessitarem de voos altos; • Angular normal: 50° a 75°. Ideal para cartografia por permitirem alta pre- cisão planimétrica; • Grande angular: 75° a 100°. Ideal para produtos cartográficos que neces- sitem de escalas pequenas; • Super grande angular: maior que 100°. Ideal para reconhecimento da área. Por não apresentar com precisão os elementos, há grande distorção. DICA Conforme a abertura do ângulo da câmara aumenta de valor, a área de campo abrangida torna-se maior. DICA Quanto maior for a área de campo fotografada, menor será a distância focal da câmera, e quanto menor for a área de campo fotografada, maior será a distância focal da câmera. 4) Distância focal: • Curta: até 150 mm; • Normal: de 150 a 300 mm; • Longa: acima de 300 mm. GEOPROCESSAMENTO 49 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 49 06/01/2021 14:42:56 Sistemas sensores Há diversos tipos de sensores, classifi cados entre sensores ativos e passi- vos. Os sensores ativos são caracterizados por emitirem energia própria, cap- tando a refl exão gerada pelos alvos na superfície, enquanto os sensores passi- vos necessitam de fontes externas de energia, como a energia solar, para que possam captar a refl exão dos alvos na superfície. Há, ainda, os sensores imageadores (radiômetros imageadores) e não-ima- geadores, classifi cados de acordo com o tipo de produto gerado. O primeiro, é capaz de converter em imagem as informações relacionadas às assinaturas espectrais de cada alvo localizado na superfície, enquanto o segundofornece apenas gráfi cos e dados numéricos a partir das informações registradas. As imagens de sensoriamento remoto podem ser obtidas de duas for- mas: 1) por meio de sensores fotográfi cos instalados em aeronaves (ae- rofotogrametria), com condições de altura e altitude previamente estabe- lecidas, a fi m de obter imagens aéreas com a mesma escala; 2) por meio de sensores instalados em satélites (sensores orbitais) localizados na órbita terrestre. Alguns exemplos de satélites orbitais são: a série Landsat, CBERS e Sentinel-2, e são comumente utilizados no sensoriamento remoto, uma vez que realizam uma varredura periódica em todo o globo, sendo essen- ciais para estudos temporais, pois contribuem para a análise de como a região mudou ao longo do tempo. Os sensores remotos orbitais podem ser classifi cados, ainda, quanto à re- gião espectral que atuam. São eles: • Sensores ópticos: captam a radiação no intervalo do visível ao infra- vermelho. Existem dois mecanismos de imageamento: varredura mecânica e varredura eletrônica. Na varredura mecânica é utilizado um espelho externo res- ponsável por imagear o terreno pixel a pixel, ao longo de uma linha por centenas de quilômetros, no senti- do transversal à trajetória do satélite. Além do es- pelho, são utilizados um conjunto de detectores, responsáveis por captar a radiação eletromagné- tica, separá-la em bandas espectrais e convertê-las GEOPROCESSAMENTO 50 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 50 06/01/2021 14:42:56 de um sinal analógico para um valor digital. Este sistema apresenta vantagens e desvantagens. A principal vantagem está na sua alta resolução espectral, por conseguir detectar diversos comprimentos de onda em bandas/inter- valos espectrais estreitos. A desvantagem, porém, é que nesses sensores a resolução espacial é baixa. Os sensores TM e ETM do satélite Landsat são exemplos de sensores de varredura mecânica. Os sensores de varredura eletrônica possuem arranjos lineares de milhares de detectores, ligados a um chip CCD. Nesse sistema, cada linha é imageada no terreno em toda a sua extensão, de forma simultânea, ou seja, todos os pixels são detectados ao mesmo tempo. A varredura eletrônica (linha a linha) apre- senta vantagem em relação à varredura mecânica, uma vez que a qualidade da imagem é melhor, devido ao maior tempo de permanência do sensor na captação da radiância de cada linha imageada, fato ideal aos sensores de alta resolução espacial, como é o caso dos satélites Ikonos e QuickBird, que pos- suem uma resolução espacial de aproximadamente 1 metro, aproximando-se bastante da resolução obtida por uma fotografia aérea. Entretanto, em relação ao sistema de varredura mecânica, este sistema apresenta uma desvantagem. Os detectores CCDs disponíveis atualmente apresentam sensibilidade apenas para os comprimentos de onda da região do visível ao infravermelho próximo, ou seja, possuem baixa resolução espectral. O sensor HRV do satélite SPOT é um exemplo de sistema de varredura eletrônica. CURIOSIDADE A partir do que foi explicado, você deve estar se perguntando, qual a diferença entre sensores orbitais e sensores fotográficos? Nos senso- res orbitais, o processo de imageamento do terreno é feito na forma de varredura linear, diferentemente dos sensores fotográficos que cobrem o terreno a partir da tomada instantânea da área, em quadro, mecanismo das câmaras aéreas. Por isso, o produto gerado pelos sensores orbitais recebeu a denominação de imagem, para diferenciar um do outro pelo seu processo de aquisição. • Sensores termais: são aqueles que utilizam a radiação proveniente da Terra. Todos os objetos na superfície terrestre emitem radiação eletromagnéti- ca com intensidades especificas, de acordo com a sua temperatura. GEOPROCESSAMENTO 51 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 51 06/01/2021 14:42:56 CURIOSIDADE Um fato interessante sobre os sensores termais é que os dados obtidos com a banda termal podem variar temporalmente, uma vez que as con- dições climáticas alteram a temperatura de superfície dos alvos. Desta forma, caso queira uma imagem da banda termal, procure dados que foram obtidos próximos ao amanhecer, momento em que as temperaturas dos objetos não estão sofrendo influência da insolação. Ao analisar imagens termais de datas diferentes, fique atento, pois podem apresentar diferenças nos níveis de cinza de cada pixel, que estão diretamente relacionados à temperatura e, consequentemente, à intensidade da radiação. Pixels com tons de cinza escuro significam temperaturas e intensidades de ra- diação maiores, enquanto pixels com tons de cinza mais claros refletem tempe- raturas e intensidades de radiação menores. O sensor orbital ASTER é um exemplo de sensor que possui um sistema de captação da banda termal. Esse sensor possui três módulos de imageamen- to: o primeiro opera do visível ao infravermelho próximo – VNIR (Visible/Near InfraRed); o outro opera no infravermelho de ondas curtas – SWIR (ShortWave InfraRed); e o último opera no termal – TIR (Thermal InfraRed). Outro exemplo de sensor que opera na banda termal e do visível ao infravermelho é o ETM do Landsat 7. • Sensores de radar: este tipo de sensor é caracterizado como um sen- sor ativo, uma vez que utiliza fontes de radiação eletromagnética artificiais, ou seja, aquelas construídas pelo homem. A palavra radar é um acrônimo de Radio Detection and Ranging (Detecção de Ondas de Rádio e Posição). Os sensores de radar são especialmente im- portantes no sensoriamento remoto, devido ao grande comprimento das micro-ondas, que não são absorvidas ou espalhadas pela atmosfera. Isso permite a obtenção de imagens mesmo em condições em que a cobertura de nuvens é total. Nesses sensores, é comum utilizar os valores de frequên- cia ao invés de comprimentos de onda. Assim, podemos observar a relação entre os comprimentos de onda representados por letras e os respectivos valores de frequência: • X = 2,4 – 3,8 cm; frequência = 12,5 – 8 GHz; • C = 3,8 – 7,5 cm; frequência = 8 – 4 GHz; GEOPROCESSAMENTO 52 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 52 06/01/2021 14:42:57 • S = 7,5 – 15 cm; frequência = 4 – 2 GHz; • L = 15 – 30 cm; frequência = 2 – 1 GHz; • P = 30 –100 cm; frequência = 1 GHz – 300 MHz. É importante escolher o comprimento de onda mais adequado e compa- tível com o tamanho das ondas do alvo desejado. Por exemplo, a banda de comprimento de onda X é ideal para identificar as texturas presentes nos solos, enquanto no mapeamento geológico, pelas feições grandes, a banda mais adequada é a L. Os sensores de radar funcionam a partir da emissão sucessiva de pulsos de radiação eletromagnética por um determinado tempo em direção ao objeto. A partir do valor da velocidade do pulso de radiação (300.000 km/s) e do tempo de chegada registrado pelo sensor do pulso de retorno do objeto, é possível determinar a distância entre o alvo e a antena, ou seja, sua posição na superfí- cie terrestre. Cada pulso de retorno é registrado e medido em sua intensidade pelo sensor. O satélite mais conhecido desse tipo é o RADARSAT. Para entendermos as diferenças presentes nas imagens de radar, é im- portante conhecermos os conceitos de superfície rugosa e lisa (especular). Uma superfície rugosa apresenta variação de altitude grande, enquanto uma superfície lisa tem uma variação muito pequena. O radar emite o si- nal de radiação, e se o comprimento de onda for menor do que a variação de altitude, o espalhamento do sinal ocorrerá em todas as direções, caso comum em superfícies rugosas, que caracterizam a maioria dos alvos na superfície. No caso em que o comprimento de onda é maior do que a va- riação de altitude da superfície, não há espalhamento do sinal e o alvo apresenta um comportamento especular (corpos hídricos são exemplos de superfície lisa). Nesse contexto, superfícies rugosas retornarão à antena um sinal na cor cinza claro, enquanto as superfícieslisas retornarão sinais na cor cinza escuro. Todos os sensores citados anteriormente fazem parte da classe dos ima- geadores. Os sensores multiespectrais, por sua vez, são aqueles que detec- tam a radiação eletromagnética no intervalo do visível ao termal, fornecendo múltiplas imagens. O mais comum é encontrar sensores ópticos e termais operando simultaneamente no mesmo satélite, como é o caso dos satélites da série Landsat. GEOPROCESSAMENTO 53 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 53 06/01/2021 14:42:57 Procedimentos da fotogrametria A fotogrametria nos permite realizar medições precisas a partir de fotogra- fi as áreas, e gerar diversos produtos cartográfi cos, sejam eles manuais ou ve- torizados, em um software de geoprocessamento. Para se extraírem as infor- mações métricas das fotografi as, como feições e forma do relevo, no entanto, são necessários diversos procedimentos. É importante, primeiramente, entendermos o conceito de estereoscopia, uma vez que esse método é a base da geração dos produtos cartográfi cos, a partir do que chamamos de modelo estereoscópico. Em seguida, são feitos vários ajustes nas fotografi as originais, além de operações em campo e em softwares específi cos, como descreveremos nos tópicos seguintes. Definição de estereoscopia Estereoscopia é o processo visual que ocorre quando observamos um par de fotografi as tiradas do mesmo local, porém em pontos distintos, utili- zando métodos ou instrumentos, como o estereoscópio, permitindo a visão tridimensional dos objetos (Figura 9). Quando ocorre a percepção de profun- didade ao visualizarmos as imagens com os dois olhos, chamamos esse fenô- meno de visão estereoscópica ou binocular, em que é possível verifi car, por exemplo, o tamanho, a distância e a posição dos objetos. Se olharmos apenas com um olho, chamamos de visão monoscópica. Nesse método podemos reconhecer, por exemplo, a cor e a forma dos objetos. Figura 9. Estereoscópio e os pares de fotografi as. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 22/10/2020. GEOPROCESSAMENTO 54 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 54 06/01/2021 14:42:57 O par de fotografias aéreas, ou par estereoscópico, é amplamente utilizado para representar o modelo espacial do terreno que está sendo fotografado. Uma curiosidade é que o par estereoscópico pode ser obtido não só por aero- fotogrametria, mas também por sensores orbitais com resolução espacial de um metro ou menos. Assim, existem diversas formas de observarmos um par estereoscópico, um exemplo é a observação por eixos óticos cruzados, que nada mais é do que observar a fotografia esquerda com o olho direito e vice-versa, apresentando alta complexidade. Outro exemplo são os eixos convergentes, em que a foto é visualizada de forma natural, como ocorre com os óculos 3D quando vamos ao cinema ou, no último caso, com a observação por eixos óticos paralelos, em que a fotografia do lado direito é observada com o olho direito e a fotografia do lado esquerdo é observada com o olho esquerdo. Aparentemente, este último exemplo parece ser simples, mas exige certo esforço para se concentrar a visão de forma paralela e visualizar uma imagem de forma tridimensional. Além da estereoscopia, é fundamental compreender o conceito de parala- xe, que é o deslocamento aparente de um objeto em função da mudança do ponto de observação. Um exemplo prático de paralaxe é a mudança na posição de uma imagem em relação à outra, em um intervalo de tempo, durante um voo, levando em conta fotografias áreas obtidas em sequência. Assim, existem quatro tipos de métodos para obtenção de uma visão este- reoscópica, são eles: • Estereoscopia de anaglifo: pode ser utilizada em dois casos: na impres- são ou na projeção de imagens coloridas. Ambas fazem uso de filtros na cor ciano (combinação de verde e azul) e vermelho para observar as imagens de forma tridimensional, sendo que o filtro vermelho é colocado, geralmente, no olho esquerdo, e o filtro ciano, no olho direito. No primeiro caso, uma foto é impressa em vermelho e outra em azul e colocadas posteriormente sobre um papel branco. No segundo caso, são projetadas em ambos os filtros, azul e vermelho, imagens em preto e branco. Para observar a imagem são utilizados óculos com cada lente com uma cor correspondente a dos filtros; • Estereoscopia por polarização da luz: neste exemplo, uma luz é projeta- da no par estereoscópico, passando pelos filtros polarizadores, que fazem com que a luz passe por apenas uma direção. Cada fotografia terá sua luz polariza- GEOPROCESSAMENTO 55 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 55 06/01/2021 14:42:57 da específi ca, diferenciando-se da outra. Para que o observador consiga ver a imagem em 3D, deverá colocar os fi ltros polarizadores correspondentes aos utilizados nas fotografi as diante dos olhos para, posteriormente, ocorrer no cérebro a fusão das duas imagens. A estereoscopia por polarização da luz é lar- gamente empregada na indústria cinematográfi ca, por exemplo, em que fi lmes são produzidos através de câmeras com fi ltros polarizadores. Assim, quando os espectadores vão assisti-lo no cinema lhes são entregues os óculos 3D; • Estereoscopia por cintilamento: ocorre pela projeção alternada das fo- tografi as do par estereoscópico, ou seja, quando a imagem do lado esquerdo é projetada no olho esquerdo, a imagem do lado direito é ocultada. Como este é um processo com uma frequência muito alta, em um intervalo de tempo de aproximadamente 60 segundos, o observador não percebe o efeito de alter- nância e vê a imagem de forma tridimensional; • Estereoscopia por holografi a: consiste em um método onde a luz prove- niente de um laser é dividida em dois feixes de luz (feixe-objeto e feixe-referên- cia). O feixe-objeto é refl etido por um espelho ou lente em direção a um objeto. As ondas geradas a partir do encontro do objeto com o feixe são direcionadas a um fi lme fotográfi co. Da mesma forma, o feixe-referência é refl etido em di- reção ao fi lme fotográfi co e, posteriormente, a sua interação com as ondas de luz advindas do objeto é registrada. Assim, ao se revelar o fi lme, o holograma formado refl ete uma imagem tridimensional. Etapas de elaboração de uma carta As etapas para a elaboração de uma carta são: 1) Voo fotogramétrico A etapa do voo fotogramétrico necessita de um amplo planejamento, uma vez que para se obterem fotografi as aéreas de qualidade, inúmeros fatores de- vem ser levados em consideração. Anteriormente a realização do voo, devem ser levantados os dados sobre o clima da área a ser fotografada, a fi m de se verifi car qual é o melhor mês e a quantidade de dias favoráveis para realizar o campo. Além dos dados climatológicos, devem ser levantados, também, dados acer- ca das condições naturais da região, como as dimensões da área, do relevo, do comportamento dos ventos, da altitude e da variação de altura do terreno, bem GEOPROCESSAMENTO 56 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 56 06/01/2021 14:42:57 como os dados das condições técnicas sobre a base e aeronave como alternativa de pouso, caso não seja possível, por algum motivo, pousar no ponto inicial, o que inclui saber o modelo da aeronave e os recursos presentes na base. Outro aspecto importante são as condições técnicas acerca do plano de voo. Informações como altura e altitude em que o voo será realizado, escala, direção e sentido em que as fotografias serão tomadas, número de faixas e de fotos, distância entre as faixas, medida da superposição longitudinal e lateral, tempo de exposição, entre outras, são importantes. A escala é um parâmetro de extrema importância nos estudos cartográfi- cos. Sabendo disso, como é calculada a escala da fotografia? Exemplo: em um recobrimento aéreo, a uma altura de voo (H) igual a 2000 m, utilizando-se uma câmara com distância focal (f) de 100 mm, a es- cala da fotografia será: Primeiramente, transforme a unidade metros em milímetros. Em seguida,realize a operação de divisão da distância focal pela altura do voo: E = = = H f 20.000 1 2.000.000 mm 100 mm A partir dos dados prévios coletados, é hora de realizar a cobertura aerofo- togramétrica, nada mais do que a representação do terreno por meio de foto- grafias aéreas. Para isso, serão utilizadas fotografias tomadas uma em seguida da outra durante um plano de voo. Esse plano de voo é composto por várias faixas em direções alternadas, como mostrado na Figura 10. Figura 10. Representação de um plano de voo de um drone, fotografando a área em faixas alternadas. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 23/10/2020. GEOPROCESSAMENTO 57 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 57 06/01/2021 14:42:58 Essa faixa, por sua vez, é produto da superposição longitudinal, em que uma foto se sobrepõe a outra em cerca de 60%, e da superposição lateral, em que ocorre a sobreposição em cerca de 30% (Figura 11). Devido a esse re- cobrimento, vários pontos dentro da zona de sobreposição são fotografados diversas vezes, já que o recobrimento longitudinal (60%) tem, como principal aplicação, evitar que se formem áreas sem dados, ou seja, que não foram foto- grafadas. Devido ao comportamento do vento, muitas vezes pode ocorrer do avião ser deslocado de sua posição de rota, o que favoreceria o surgimento de áreas sem dados caso a superposição não fosse realizada. Figura 11. Recobrimento aerofotogramétrico e as superposições longitudinal e lateral ao longo da faixa de fotografias aéreas. Fonte: TOMMASELLI, 2009, p. 7. (Adaptado). < 60% > Linha de voo 30% A tomada das fotografias a partir de câmaras áreas métricas, são chamadas de fotogramas, ou seja, fotografias que representam com precisão os dados do terreno, permitindo verificar a topografia e os dados planimétricos de forma acurada para serem, posteriormente, projetados na carta. Além desses dados, o fotograma permite a realização de cálculos para a obtenção das posições reais dos objetos no terreno, a partir das informações presentes na fotografia. O tamanho das fotografias utilizadas são, geralmente, de 23 cm x 23 cm. GEOPROCESSAMENTO 58 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 58 06/01/2021 14:42:58 Dessa forma, no planejamento do recobrimento aerofotogramétrico, alguns cál- culos além da escala se fazem necessários, tomando como base os seguintes dados: • Área = largura (L) x altura (A); • Escala (E); • Tamanho das fotografias (T); • Superposição lateral (RLa); • Superposição longitudinal (RLo). É possível, por exemplo, calcular a quantidade de fotografias necessárias para que ocorra o recobrimento total da área de interesse. Observe os cálculos: A) Campo abrangido lateral e longitudinal (C): Fórmula: C = E T Exemplo: T = 23 cm E: 1:20.000 Resolução: Primeiramente, dividimos o valor da escala: 20.000 1 = 0,0005 Depois, realizamos o restante do cálculo: C = = 460.000 cm → = 4600 metros0,00005 23 cm 100 460.000 cm B) Cobertura lateral efetiva (CLa): Fórmula: C . (100 – RLa) / 100 Exemplo: C = 4600 m RLa = 30% Resolução: CLa = → = 3200 metros100 460 . (100 - 30) 100 322.000 C) Cobertura longitudinal efetiva (CLo): Fórmula: GEOPROCESSAMENTO 59 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 59 06/01/2021 14:42:58 C . (100 – RLo) / 100 Exemplo: C = 4600 m RLo = 60% Resolução: CLo = → = 1840 metros100 4600 . (100 - 30) 100 184.000 D) Número de faixas (Fa): Fórmula: Fa = CLa A + 2 . C4 1 Exemplo: Altura (A) = 10.000 m C = 4600 m CLa = 3200 m Resolução: Fa = → = 3,84 metros3200 12.300 3200 10.000 + 2 . 46004 1 Ou seja, aproximadamente 4 faixas. E) Número de fotos por linha de voo (Fo): Fórmula: Fo = + 4CLo (L) Exemplo: Largura (L) = 20.000 CLo = 1840 m Resolução: Fo = + 4 → 10,87 + 4 = 14,871840 (20.000) Ou seja, 15 fotos por linha de voo. E) Número total de fotos Fórmula: N = Fa . Fo GEOPROCESSAMENTO 60 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 60 06/01/2021 14:42:58 Exemplo: Fa = 4 Fo = 15 Resolução: N = 4 . 15 = 60 fotos Ou seja, são necessárias 60 fotos para o recobrimento total da área. 2) Apoio de campo/suplementar: Esta etapa consiste em escolher diversos pontos, identificando-os nas fo- tografias aéreas antes de se ir ao campo. A partir da definição dos pontos, são calculadas as distâncias, uma em relação à outra, bem como suas coordenadas planimétricas e altimétricas. Posteriormente, esses pontos são verificados em campo com o auxílio de um GPS, Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System). 3) Reambulação: É um procedimento da elaboração cartográfica que visa determinar a lo- calização, identificação e levantamento das variações do relevo (acidentes geográficos) presentes na área fotografada. Os acidentes geográficos podem ser naturais, como serras, rios e montanhas; ou artificiais, como é o caso das casas e edifícios. Nos mapas ou em outros produtos cartográficos, chamamos de toponímia os textos que aparecem escritos e que servem para descrever o lugar mapeado. A reambulação é um procedimento realizado em campo com as fotografias aéreas em mãos. Dessa forma, a partir da definição da escala de interesse e do produto cartográfico que se pretende elaborar, o levantamento dos acidentes geográficos é detalhado. 4) Aerotriangulação: É um método que consiste em estabelecer pontos fotogramétricos que cor- relacionem as fotografias aéreas com o sistema de coordenadas de referência, utilizando para tal finalidade os pontos que foram determinados em campo na etapa de apoio suplementar. A partir dessas coordenadas conhecidas, é atri- buído aos pontos fotogramétricos, que ainda não possuem coordenadas de referência, uma coordenada instrumental. A partir disso, um programa específico, tomando como base os pontos de apoio, ajusta as coordenadas dos pontos fotogramétricos, calculando-as auto- maticamente para que fiquem em conformidade com as coordenadas já conhe- GEOPROCESSAMENTO 61 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 61 06/01/2021 14:42:58 cidas e com o sistema de projeção adotado, no caso o UTM (Universal Transversa de Mercator). Essa etapa é fundamental na otimização da elaboração dos pro- dutos cartográficos, uma vez que não demanda o cálculo de coordenada por coordenada, já que isso é feito automaticamente, levando em consideração apenas alguns pontos conhecidos. Posteriormente, é realizada a plotagem, cujos pontos e respectivas coorde- nadas são colocadas em um material plástico, chamado de estereominuta ou minuta de restituição. No processo de plotagem, é levada em consideração a escala apropriada, e são colocadas ainda as “cruzetas”, que auxiliam na refe- rência das coordenadas geográficas e UTM. 5) Restituição: É a etapa em que são elaborados os mapas ou cartas, utilizando os restitui- dores, tomando como base as fotografias aéreas e os levantamentos de cam- po. Os restituidores são os instrumentos ou o próprio operador. A elaboração dos produtos cartográficos é feita a partir da transferência dos dados presen- tes na fotografia para a minuta de restituição na forma de traços. Para que esse processo seja preciso, é necessário que se reproduzam as mesmas condições geométricas no instante em que a fotografia foi tirada. Esse procedimento é realizado a partir das operações de orientação, sendo elas: orientação interior, em que é feito o ajuste da distância focal do projetor em que a restituição está sendo realizada. A distância focal deve ser a mes- ma da câmara utilizada na tomada das fotografias, ou seja, deve-se realizar o referenciamento da imagem, recompondo o sistema interno câmara-imagem correspondente ao momento da tomada das fotografias. Consiste, também, no cálculo da transformação entre o sistema de coordenadas de imagem digital (pixel) e o sistema fotográfico. Na orientação exterior ou relativa, é quando se eliminam as distorções provocadas pela paralaxe nas fotografias, objetivando a obtenção da posição e da atitude do sensor ao coletar cada imagem fotográfica.Por último, na orien- tação absoluta, determina-se a escala do modelo estereoscópico. Após a realização dos procedimentos de orientação, faz-se a restituição dos elementos, como a hidrografia, os sistemas viários, as edificações, as escolas, as igrejas, os restaurantes, as curvas de nível, as cotas de altitude, entre outros fatores. Além da minuta de restituição, são elaboradas, ainda, outras folhas GEOPROCESSAMENTO 62 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 62 06/01/2021 14:42:58 em material transparente, que apresentam, por exemplo, a nomenclatura ou a toponímia, a vegetação, as vias de acesso etc. Alguns dos produtos cartográficos são: • Mapa – “É a representação do plano, normalmente em escala pequena, dos aspectos geográficos, naturais, culturais e artifi- ciais de uma área tomada na superfície de um corpo celeste, de- limitada por elementos físicos ou culturais, destinadas aos mais variados usos” (ROSA, 2013, p. 8). • Carta – “É a representação no plano, em escala média ou gran- de, dos aspectos artificiais e naturais de uma área tomada da superfície de um corpo celeste, subdividida em folhas delimita- das por linhas convencionais – paralelos e meridianos – com a finalidade de possibilitar a avaliação de pormenores, com grau de precisão compatível com a escala” (ROSA, 2013, p. 8). • Planta – “É a representação em escala grande de áreas sufi- cientemente pequenas que podem ser tomadas por planas (a curvatura da Terra pode ser desconsiderada), sem erro sensível” (NOGUEIRA, 2009, p. 34). • Fotoíndice: é o conjunto de todas as fotografias aéreas tiradas no mesmo plano de voo, colocadas uma ao lado da outra, respeitando as superposições laterais e longitudinais; • Mosaico: é o conjunto de fotografias aéreas, colocadas uma ao lado da ou- tra, ajustadas, fazendo com que as fotos se liguem por elementos do terreno, como as vias, a hidrografia, entre outros elementos. É especialmente importan- te nos estudos de geologia, solos, vegetação e recursos hídricos; • Fotocarta: consiste em um mosaico, porém com informações adicionais, como a malha de coordenadas, as nomenclaturas, a legenda, o nome dos rios etc; • Ortofotocarta: é uma fotografia ampliada em papel especial, em que são adicionadas outras informações, como legenda, coordenadas, informações planimétricas etc. GEOPROCESSAMENTO 63 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 63 06/01/2021 14:42:58 Sintetizando A fotogrametria é uma ciência que, a partir de fotografias terrestres, aéreas ou por imagens de satélite, obtém informações variadas e importantes para os estudos geográficos e de outras áreas científicas. A fotogrametria interpretati- va analisa as variações no relevo, nos tipos de vegetação, nos corpos hídricos presentes na área; enquanto a fotogrametria métrica extrai informações, como as coordenadas, a altitude, a altura, a escala, entre outras, de diferentes áreas. Quando falamos em fotogrametria aérea ou espacial, estamos falando de tipos de sensoriamento remoto, que se caracterizam pelo levantamento de dados da superfície terrestre, sem que haja contato com os elementos. Atual- mente, o sensoriamento remoto tem grande destaque, sendo muito utilizado por meio de imagens de satélite. Isso se deve principalmente à facilidade na aquisição de dados e pelas excelentes resoluções espaciais e temporais que muitas imagens oferecem. Dessa forma, essas imagens são fundamentais aos estudos na área ambiental, principalmente no que concerne às análises das mudanças ao longo do tempo. As fotogrametrias área e espacial, por sua vez, são muito utilizadas na ela- boração de produtos cartográficos diversos, desde cartas topográficas até mapas realizados em softwares de geoprocessamento. A elaboração desses produtos por meio de fotografias aéreas envolve diversas etapas, como o pla- nejamento do voo e o recobrimento da área de interesse, levando em conta diversos aspectos climatológicos e técnicos, bem como visitas ao campo. Além disso, também se fazem presentes os processos de reambulação, aerotrian- gulação e restituição aerofotogramétrica. Por meio dessa técnica, os produtos gerados mais comuns são as ortofotos e os mosaicos. GEOPROCESSAMENTO 64 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 64 06/01/2021 14:42:58 Referências bibliográficas COELHO, L.; BRITO, J. N. Fotogrametria digital. Rio de Janeiro: UERJ, 2007. FITZ, P. R. Geoprocessamento sem complicação. São Paulo: Editora Oficina de Textos, 2008. MENESES, P. R; ALMEIDA, T. Introdução ao processamento de imagens de sensoriamento remoto. Brasília: UNB, 2012. NOGUEIRA, R. E. Cartografia: representação, comunicação e visualização de dados espaciais. 3. ed. Florianópolis: UFSC, 2009. ROSA, R. Introdução ao geoprocessamento. Uberlândia: UFU 2013. SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS [SPRING]. Sensoriamento remoto. [s.l.], [s.d.]. Disponível em: <http://www.dpi.inpe.br/spring/portugues/tutorial/ introducao_sen.html>. Acesso em: 07 out. 2020. TOMMASELLI, A. M. G. Fotogrametria básica. Santa Catarina: FAED, 2009. GEOPROCESSAMENTO 65 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID2.indd 65 06/01/2021 14:42:58 FOTOINTERPRETAÇÃO E SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA (SIG) 3 UNIDADE SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 66 06/01/2021 15:56:51 Objetivos da unidade Tópicos de estudo Compreender as principais características da fotointerpretação, seus parâmetros e aplicações; Apresentar o conceito de Sistema de Informações Geográficas (SIG), as principais bases de dados oficiais, quais são as operações realizadas e suas aplicações. Fotointerpretação Parâmetros da fotointerpretação Prática de fotointerpretação Sistema de Informações Geográ- ficas (SIG) Separação dos níveis temáticos gráficos e descritivos Aquisição dos dados Operações de análise de dados e processamento digital de imagens Aplicação prática GEOPROCESSAMENTO 67 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 67 06/01/2021 15:56:51 Fotointerpretação A fotointerpretação é a técnica que visa identificar e interpretar os ob- jetos presentes nas fotografias aéreas ou imagens de satélite, a fim de se obter informações sobre a dinâmica e fenômenos que ocorrem na área de estudo. As fotografias aéreas possuem alta resolução espacial, sendo passíveis de interpretação com mais facilidade, justamente pela excelente qualidade das imagens e seu maior detalhamento. Em comparação, as imagens de satélite têm variadas resoluções espa- ciais, de 30 metros a 1 metro, sendo esta última equiparada às fotogra- fias aéreas. No entanto, mesmo as imagens com baixa resolução espacial, como as de 30 metros, por exemplo, podem ser utilizadas na fotointerpre- tação. A resolução espectral permite que os alvos na superfície terrestre sejam distinguidos e identificados com maior facilidade. Na fotointerpretação é fundamental que o intérprete faça um levanta- mento prévio das características da área, como o relevo, clima, vegetação predominante, tipos de cultivo, entre outros. Este levantamento permite que a fotointerpretação seja condizente com a realidade e que se evitem erros. É importante ressaltar que a fotointerpretação é passível de modi- ficações, uma vez que cada analista interpreta a área de forma distinta, mesmo apresentando conhecimento das características geográficas. Como dito anteriormente, a fotointerpretação atua de forma qualitati- va, diferentemente da fotogrametria, cujo tratamento dos dados se dá de forma quantitativa, visando à acurácia geométrica e posicional. A fotointerpretação pode ser manual, automática ou semiautomática, conforme será estudado ao longo desta unidade. A fotointerpretação ma- nual é muito utilizada quando se pretende fazer um estudo mais preciso da área e no local onde o intérprete conhece bem as caracterís- ticas. Na fotointerpretação automática, praticamente não há a participação do usuário nas escolhas das classes de interesse; na fotointerpretação semiautomática, o usuário escolhe as classesde interesse, mas é o programa de computador que irá fazer o restante da interpretação e classificação. GEOPROCESSAMENTO 68 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 68 06/01/2021 15:56:51 Parâmetros da fotointerpretação Forma Elemento representativo que permite, por meio da geometria dos objetos, sua identifi cação. Apenas a título de exemplo, vale afi rmar que os rios apre- sentam formato sinuoso, com grandes variações, devido à velocidade do fl uxo; elementos retangulares podem representar edifi cações, quadras ou cultivos diversos, pela maneira como as plantações são dispostas em linhas; os cultivos podem se apresentar também em forma arredondada, chamadas de áreas ir- rigadas por pivô central. Estradas e ferrovias são identifi cadas por seu formato linear e longitudinal, que se estendem por longos quilômetros. Tanto as formas retangulares como redondas podem representar elementos diversos, como aeroportos, pontos em cidades onde há o encontro de várias avenidas e ruas, complexos indus- triais, além dos objetos já mencionados anteriormente. Os alvos são interpre- tados levando em consideração o todo presente na área de estudo. Se o contexto é uma cidade, por exemplo, os objetos em forma retangular ou redonda provavelmente serão construções, enquanto, em um contexto pre- dominantemente rural, as formas serão interpretadas como plantios. Figura 1. Encontro de avenidas e ruas, representando um formato redondo. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 28/10/2020. GEOPROCESSAMENTO 69 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 69 06/01/2021 15:56:56 Tamanho Diretamente proporcional à escala de análise. Ao interpretar uma fotografia aérea ou imagem de satélite de um loteamento e outra de um complexo indus- trial de grande porte, a escala de ambas será distinta devido ao tamanho dos objetos em questão, em que o primeiro apresentará uma escala maior em com- paração com o segundo. O mesmo se aplica, por exemplo, aos rios e seus tribu- tários/afluentes, ou braços, como são chamados popularmente. O rio principal apresenta tamanho maior em relação aos seus afluentes. Figura 2. Rio e seus afluentes em menor tamanho. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 28/10/2020. Textura Parâmetro que distingue um objeto do outro, em função das variações presentes em suas superfícies, ou seja, dos tons notados em um cur- to espaço. A textura pode ser caracterizada como lisa (suave) ou rugosa (áspera), como, uma área de pastagem e uma floresta nativa. Elementos como áreas de reflorestamento/plantações de eucalipto possuem pouca variação na textura e nos tons devido ao fato de as árvores serem da mesma espécie, plantadas na mesma época. Contudo, florestas nativas possuem variações maiores, graças à presença de espécies diversas com tamanhos variados, apresentando tons diferentes ao analisar uma foto- grafia ou imagem. GEOPROCESSAMENTO 70 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 70 06/01/2021 15:57:02 Figura 3. Área com presença de solo exposto, cultivos e pinheiros, apresentando variadas texturas. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 28/10/2020. Padrão Definido como o conjunto de elementos semelhantes que se repetem ao lon- go de uma extensão, apresentando variações em suas tonalidades. A forma e o padrão estão intimamente relacionados, uma vez que plantações em formato re- tangular ou redondo se repetindo em uma determinada área correspondem a um tipo de padrão, mas não são analisados em conjunto para os casos. Os pomares, por exemplo, em que as árvores são dispostas uma ao lado da outra, com espaça- mentos definidos, são outro tipo de padrão que pode ser analisado. Figura 4. Área de agricultura em formatos retangulares. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 28/10/2020. GEOPROCESSAMENTO 71 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 71 06/01/2021 15:57:20 Sombreamento A incidência solar nas árvores e no relevo, por exemplo, acarretam a formação de sombras. Essa ocorrência pode prejudicar a fotointerpreta- ção, uma vez que não é possível identificar os elementos que estão sendo sombreados, podendo passar algum detalhe relevante. Tonalidade Representada pela variação nos tons de cinza de uma imagem ou foto- grafia aérea pancromática em função da absorção ou reflexão da radiação eletromagnética pelos alvos na superfície terrestre. Ao interpretar uma foto ou imagem, nas áreas em que há presença de uma vegetação nativa densa os tons de cinza irão variar de cinza a preto, devido à absorção da radiação pelas plantas na região espectral do visível. A variação nos tons de cinza se deve às diferentes composições, espécies e tonalidade das ár- vores. Em comparação, os tons de cinza variam de cinza a branco em alvos como solo exposto, edificações, dentre outros, graças à alta reflectância da radiação eletromagnética nessa faixa espectral. Coloração Produto da utilização de filtros/sensores presentes nas câmaras foto- gramétricas, podendo ser pancromáticos, coloridos ou infravermelhos. Já nos sensores multiespectrais, em função das reflectâncias dos alvos presentes na superfície terrestre, são geradas imagens com tons de cinza variados, sendo possível adicionar cor a elas a partir de composições colo- ridas, específicas para cada tipo de análise que se pretende realizar. A partir do que foi explanado, entende-se a fotointerpretação como o conjunto de parâmetros que, utilizados em uma mesma análise, garantem a identificação correta dos alvos presentes na área de estudo – ou seja, não é possível realizar uma fotointerpretação fazen- do uso de apenas um parâmetro. Nesse tipo de estudo, é necessário verificar a escala de trabalho, uma vez que, a depender da escala utilizada, alguns alvos podem não ser identificados com facilidade, sendo preciso utilizar composições coloridas para melhor interpretação. GEOPROCESSAMENTO 72 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 72 06/01/2021 15:57:20 Prática de fotointerpretação Visto o que foi estudado no tópico anterior, agora é apresentada uma área de estudo localizada no município de Avaré, no Estado de São Paulo, cujo uso e ocupação do solo é predominantemente rural. Analise a imagem de satélite e tente identifi car os diferentes elementos presentes na área. Lembre-se de utilizar os conhecimentos adquiridos previamente para a re- solução da prática. Leve em consideração todos os parâmetros da fotointer- pretação e os exemplos mostrados durante a explicação: eles irão lhe ajudar a compreender melhor os elementos na imagem. Caso queira analisar a imagem em zoom, ela pode ser facilmente encontrada tanto no Google Maps quanto no Google Earth. Neste caso, apenas insira as coordenadas no campo de busca: 23°08’16.1” S e 48°57’48.3” W. Figura 5. Print tirada do Google Earh mostrando área de estudo localizada no município de Avaré – SP. Fonte: Autoral. Resolução: Após a realização da prática, para facilitar o entendimento, os elementos presentes na imagem estão organizados por números e listados, com suas res- pectivas descrições. GEOPROCESSAMENTO 73 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 73 06/01/2021 15:57:31 1 2 3 5 7 6 48 9 11 10 Figura 6. Usos do solo numerados de 1 a 11. • Número 1 – essa porção é identificada como área de pastagem, uma vez que apresenta textura lisa/suave, ou seja, possui pouca variação. A área de pastagem presente nessa região possui uma espécie de capim, bem baixo, localizado em uma área plana. Note que nessa área em especial, além da pasta- gem, há a presença de árvores isoladas ou pequenos fragmentos de vegetação. • Números 2, 6, 8 e 11 – essas porções são caracterizadas por plantios, po- rém cada um deles apresenta uma forma e textura específica, demonstrando que são cultivos diferentes. Outro aspecto importante é que os cultivos pos- suem um padrão: as mudas são plantadas de maneira linear, com espaçamen- tos constantes, e alguns podem ser dispostos em curvas de nível, como é o caso do cultivo 6. Embora nessa escala não seja possível verificar quais sãoas culturas, é possível identificar que as três diferem entre si, apenas analisando os parâmetros de forma, textura e padrão, como dito anteriormente. • Número 3 – note que tanto essa porção quanto a área presente no canto direito da imagem apresentam a mesma característica, ou seja, textura suave e homogênea. Além desse aspecto, repare que há sombreamento, indicando a presença de vegetação. Contudo, como dito no tópico sobre os parâmetros da fotointerpretação, uma textura homogênea em uma vegetação nos revela que GEOPROCESSAMENTO 74 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 74 06/01/2021 15:57:33 essas porções apresentam cultivo de eucalipto, destinado principalmente à indústria de papel e celulose. Outro aspecto é que essas plantações de eucalipto têm formas geométricas regulares, diferentemente de uma vegetação nativa. Se puder, faça uma análise mais completa das áreas adjacentes a essa, por meio do Google Earth, e note como ocorre essa regularidade. O formato geométrico, em conjunto com a tex- tura homogênea, é um forte indicativo da presença desse tipo de vegetação. • Número 4 – agora que você já sabe quais são as características de um cultivo de eucalipto, note como é essa vegetação. A principal diferença está na textura. Nesse caso, é rugosa, ou seja, possui uma variação maior. Uma vege- tação com textura rugosa indica uma vegetação heterogênea, ou seja, que há diversas espécies e tamanhos, não havendo um padrão, como na vegetação exclusivamente de eucalipto. Além desse aspecto, uma vegetação nativa não possui regularidade: ela se distribui de forma aleatória, podendo haver espa- ços entre as árvores ou até mesmo locais sem vegetação. • Número 5 – utilize o Google Earth para melhor visualização, aproxime com auxílio do zoom e repare bem em como o solo está. Note que esse solo pare- ce estar sendo preparado para o cultivo. Conseguimos verificar essa caracte- rística pela presença de canteiros e pequenos buracos no solo, que servirão posteriormente para receber as sementes. Além desse aspecto, note que há presença de árvores e coqueiros esparsos. Muito provavelmente essas árvores já estavam no local e o proprietário utilizou esse espaço para agricultura. • Número 7 – essa área apresenta solo exposto. Como está em um formato geométrico, indica que esse solo foi manuseado por alguém e está sendo pre- parado para receber um novo cultivo. • Número 9 – a área possui vegetações diversas, o que é possível notar pela pre- sença de tonalidades de verde diferentes e texturas variadas e rugosas. Nesse caso, indicam espécies diferentes de vegetação e uma possível presença de capim. Um ponto a se ressaltar é que, devido à escala, não é possível verificar se há presença de um curso d’água, porém pode ser que essa vegetação seja a mata ciliar, protegendo esse curso d’água, obrigatoriamente estabelecido pelo código florestal. Não é possível descartar a possibilidade da existência de um córrego ou uma nascente, uma vez que essa vegetação se estende no espaço, em uma espécie de corredor. Outro aspecto importante é que esse corredor pode ser GEOPROCESSAMENTO 75 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 75 06/01/2021 15:57:33 uma passagem de fauna, chamada de corredor ecológico, fundamental na ma- nutenção do fluxo gênico entre fragmentos florestais remanescentes, em locais cuja vegetação nativa foi praticamente toda convertida em uso agropecuário. • Número 10 – com o auxílio do Google Earth, aproxime a imagem e verifi- que que essa vegetação parece representar coqueiros. Essa constatação fica mais evidente ainda quando analisamos o sombreamento no chão causado pela incidência solar nas árvores. Não podemos avaliar nessa prática se é uma plantação ou se é apenas ornamental. Só seria possível verificar essa questão com a realização de um campo para verificação dos elementos. A partir da fotointerpretação é possível elaborar uma representação do uso e ocupação do solo. A classificação em cores é realizada por um software de geoprocessamento, como o QGIS, utilizado neste caso. As cores indicam as classes de uso, descritas anteriormente, e as áreas com cores iguais indicam a mesma classe de uso. Após o processamento da imagem, é possível gerar um mapa de uso e ocupação do solo, muito utilizado nos estudos ambientais e de planejamento urbano. 2 8 3 6 11 5 10 7 9 1 4 Figura 7. Representação das classes de uso e ocupação do solo na área de estudo após o processo de fotointerpretação. GEOPROCESSAMENTO 76 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 76 06/01/2021 15:57:34 Sistema de Informações Geográficas (SIG) Defi ne-se SIG como Um sistema constituído por um conjunto de programas compu- tacionais, o qual integra dados, equipamentos e pessoas com o objetivo de coletar, armazenar, recuperar, manipular, visualizar e analisar dados espacialmente referenciados a um sistema de coordenadas conhecido (FITZ, 2008, p. 23). Um SIG é constituído pelos seguintes componentes: hardware (plataforma computacional e capacidade de armazenamento em disco), software (programas, processamento gráfi co e banco de dados), os dados geográfi cos e as pessoas que o manuseiam. As principais funções do Sistema de Informações Geográfi cas estão relacionadas à aquisição, análise, edição e representação dos dados geográfi cos. Um SIG deve integrar diversos tipos de dados, como mapas e cartas topográfi cas, informações alfanuméricas e imagens de sa- télite, adquiridos por meio de diversas bases ofi ciais. Atualmente existem vários SIGs disponíveis. Dentre eles, destacam-se o QGIS e o ArcGIS. Separação dos níveis temáticos gráficos e descritivos Em um SIG, existem dois tipos de dados integrados em um Sistema de Ge- renciamento de Banco de Dados (SGBD): os dados espaciais (geométricos) e os dados alfanuméricos (não-geométricos). Os dados espaciais são aqueles representados graficamente, por meio de imagens e mapas temáticos, podendo ser tanto matriciais quanto vetoriais: EXPLICANDO O QGIS é um software livre e aberto que permite a mani- pulação, processamento dos dados e posterior elabora- ção de mapas diversos. A principal diferença entre este programa e o ArcGIS é que ele possui total interação com o usuário, além de ser gratuito. Por possuir um có- digo aberto, os usuários podem alterá-lo e gerar novos complementos. GEOPROCESSAMENTO 77 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 77 06/01/2021 15:57:34 • Dados vetoriais – são representados por pontos, linhas e polígonos, si- tuados em um sistema de coordenadas bi ou tridimensional. Os pontos são ca- racterizados por apresentarem duas coordenadas (x e y) e são muito utilizados para representar localizações. As linhas apresentam mais de um par de coorde- nadas e possuem dados alfanuméricos associados a elas, como, por exemplo, a representação de um rio, além do atributo gráfi co e de informações como o nome, a largura e extensão desse rio, que formarão um conjunto de dados. E os polígonos, cuja representação se dá por um conjunto de pontos. Esse tipo de geometria informa dados como áreas, perímetros, entre outros. São comumen- te representados pela extensão shp (formato shapefi le). Os arquivos vetoriais são um conjunto de dados, formados pelas extensões cpg, dbf, prj, sbn, sbx e shx, além do shp, em que cada um armazena um tipo de informação. Nem todos os dados possuem todas essas extensões, porém vale ressaltar que, para manipulá-los nos softwares, é necessário que na pasta de trabalho haja o conjunto de extensões do arquivo, não somente o shapefi le, uma vez que se faltar algum arquivo, o dado não é aberto no programa. • Dados matriciais (raster) – são representados por matrizes, compostas por linhas e colunas (coordenadas planas x e y), em que cada célula ou pixel apresenta um valor z, normalmente associado aos níveis de cinza (valor de bri- lho), dado diretamente proporcional à resolução espacial. Imagens de satélite e fotografi as aéreas sãoexemplos comuns de dados do tipo raster. Os dados ma- triciais são representados, em geral, pelo formato tiff , mas podem ter outros formatos como jpeg, png, pdf, dentre outros. O Quadro 1 mostra as principais diferenças entre os dados vetoriais e matriciais. Dados matriciais (raster) Dados vetoriais Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de escanerização. Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. Execução de operações entre camadas (layers) de mesma área e atributos distintos, sendo extremamente fácil e rápida. Execução de operações entre camadas (layers) de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. Traduzem imagens digitais matriciais geradas Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de Execução de operações entre camadas ( Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de Execução de operações entre camadas ( Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de escanerização. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de escanerização. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo extremamente fácil e rápida. Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de escanerização. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo extremamente fácil e rápida. Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de escanerização. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo extremamente fácil e rápida. Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo extremamente fácil e rápida. Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo extremamente fácil e rápida. Traduzem imagens digitais matriciais geradas por sensoriamento remoto e processos de Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo extremamente fácil e rápida. por sensoriamento remoto e processos de Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo extremamente fácil e rápida. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo extremamente fácil e rápida. Traduzem imagens vetorizadas, compostas layers de mesma área e atributos distintos, sendo extremamente fácil e rápida. Traduzem imagens vetorizadas, compostas layers de mesma área e atributos distintos, sendo Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. de mesma área e atributos distintos, sendo Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. Execução de operações entre camadas ( Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. Traduzem imagens vetorizadas, compostas por pontos, linhas e polígonos. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. Traduzem imagens vetorizadas, compostas Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. Execução de operações entre camadas ( de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. Execução de operações entre camadas (layers de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. layers de mesma área e atributos distintos, sendo bastante complexa e demorada. de mesma área e atributos distintos, sendo QUADRO 1. COMPARAÇÃO ENTRE OS DADOS RASTER E VETORIAL GEOPROCESSAMENTO 78 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 78 06/01/2021 15:57:35 Vínculo com atributos alfanuméricos é difi cultado (pixel a pixel). Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade e velocidade. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande detalhamento. Fronteiras das imagens são descontínuas (efeito serrilhado). Fronteiras das imagens são contínuas (feições regulares). Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do hardware. Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento mais rápido. Vínculo com atributos alfanuméricos éVínculo com atributos alfanuméricos éVínculo com atributos alfanuméricos éVínculo com atributos alfanuméricos é difi cultado (pixel a pixel). Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo Vínculo com atributos alfanuméricos é difi cultado (pixel a pixel). Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade Vínculo com atributos alfanuméricos é difi cultado (pixel a pixel). Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade Vínculo com atributos alfanuméricos é difi cultado (pixel a pixel). Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade Vínculo com atributos alfanuméricos é difi cultado (pixel a pixel). Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade Vínculo com atributos alfanuméricos é difi cultado (pixel a pixel). Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade Vínculo com atributos alfanuméricos é difi cultado (pixel a pixel). Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade e velocidade. Vínculo com atributos alfanuméricos é difi cultado (pixel a pixel). Resolução digital está vinculada diretamenteà quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade e velocidade. Vínculo com atributos alfanuméricos é Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade e velocidade. Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade e velocidade. Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do Resolução digital está vinculada diretamente à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. à quantidade de pixels da imagem, podendo requerer processadores de grande capacidade Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. requerer processadores de grande capacidade Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande detalhamento. Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande detalhamento. Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande detalhamento. Vínculo com atributos alfanuméricos torna-se bastante facilitado, já que se dá através do ponto, linha ou polígono registrado. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande detalhamento. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande detalhamento. Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande Resolução digital do mapa é limitada pela quantidade de vetores dispostos e de sua im- pressão, proporcionando grande quantidade de vetores dispostos e de sua im- Fronteiras das imagens são descontínuas Fronteiras das imagens são descontínuas Fronteiras das imagens são descontínuas Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se Fronteiras das imagens são descontínuas Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se Fronteiras das imagens são descontínuas (efeito serrilhado). Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se Fronteiras das imagens são descontínuas (efeito serrilhado). Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do hardware. Fronteiras das imagens são descontínuas (efeito serrilhado). Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do hardware. Fronteiras das imagens são descontínuas (efeito serrilhado). Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do hardware. Fronteiras das imagens são descontínuas (efeito serrilhado). Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do hardware. Fronteiras das imagens são descontínuas (efeito serrilhado). Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do hardware. Fronteiras das imagens são descontínuas Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do hardware. Fronteiras das imagens são descontínuas Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do hardware. Fronteiras das imagens são descontínuas Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do hardware. Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se ao desempenho do hardware. Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- Fronteiras das imagens são contínuas (feições regulares). Fronteiras das imagens são contínuas (feições regulares). Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- Fronteiras das imagens são contínuas (feições regulares). Fronteiras das imagens são contínuas (feições regulares). Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- Fronteiras das imagens são contínuas (feições regulares). Fronteiras das imagens são contínuas (feições regulares). Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- Fronteiras das imagens são contínuas (feições regulares). Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornandoo processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- mais rápido. ral, simplifi cados, tornando o processamento mais rápido. ral, simplifi cados, tornando o processamento Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- mais rápido. ral, simplifi cados, tornando o processamento mais rápido. ral, simplifi cados, tornando o processamento Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- mais rápido. ral, simplifi cados, tornando o processamento mais rápido. ral, simplifi cados, tornando o processamento Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- mais rápido. ral, simplifi cados, tornando o processamento mais rápido. ral, simplifi cados, tornando o processamento Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- Fronteiras das imagens são contínuas (feições Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge-Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge-Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Cálculos de distâncias, áreas etc. são, em ge- ral, simplifi cados, tornando o processamento Fonte: FITZ, 2008, p. 55. (Adaptado). Os dados alfanuméricos são representados por letras, números e ca- racteres especiais, armazenados em tabelas, como uma planilha do Excel ou outro programa que armazene informações, podendo gerar um banco de dados geográfi cos. Em um SIG, os dados alfanuméricos devem ter atributos específi cos para que possuam utilidade e vinculem, de forma adequada, es- sas informações às representações gráfi cas, como as coorde- nadas x e y e outras características qualitativas (nomes de países, estados, endereços, classifi cações etc.) e quantita- tivas (área, perímetro, largura, extensão, população, IDH etc.). Aquisição dos dados Os dados geográfi cos podem ser obtidos por meio de bases diversas, se- jam eles espaciais ou sejam eles alfanuméricas. É importante ressaltar que os dados devem ser confi áveis e, por isso, há a necessidade de se procurar em repositórios ofi ciais. Os dados são passíveis de alteração, permitindo a elabo- ração de produtos variados. Algumas das bases ofi ciais em que podem ser baixados dados são: • IBGE (Instituto Brasileiro de Geografi a e Estatística); • ANA (Agência Nacional de Águas); • Sicar (Sistema Nacional de Cadastro Ambiental Rural); • CPRM (Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais); GEOPROCESSAMENTO 79 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 79 06/01/2021 15:57:35 • MMA (Ministério do Meio Ambiente); • USGS – Earth Explorer (Serviço Geológico dos Estados Unidos); • DataGeo (Sistema Ambiental Paulista); • GeoSampa (Prefeitura de São Paulo). DICA Além dessas bases ofi ciais, existem diversas outras, a depender do estudo de seu interesse. Vale ressaltar que a maioria dos órgãos públicos, como Embrapa, Ibama, dentre outros, também possui bases de dados geográfi - cos. É importante destacar que determinados dados necessários à elabo- ração de um estudo específi co podem não ser encontrados nessas bases ofi ciais. No entanto, é possível adquirir produtos cartográfi cos diversos por meio de empresas privadas, com um certo custo ou também em conta- to direto com a prefeitura do município em que o estudo está sendo feito. Operações de análise de dados e processamento digi- tal de imagens A partir da aquisição dos dados geográfi cos, em um ambiente SIG podem ser realizadas diversas operações de análise. As principais são: • Reclassifi cação – ocorre pela substituição de valores por outros mais ade- quados a cada análise, muito comum em dados matriciais, em que cada pixel é redefi nido com um novo valor. Esses valores devem ser agrupados em intervalos de classe e, posteriormente, o software os transforma em números inteiros. Um exemplo de utilização desta operação são os valores de declividade, que, ao se- rem agrupados em determinadas classes de interesse, necessitam ser reclassifi - cados de acordo com as classes e não com os valores apresentados inicialmente nas imagens. Em geral, os valores de cada pixel possuem casas decimais, portan- to, não são funcionais na apresentação e manipulação dos dados. Para a maioria das análises é necessário que haja o processo de reclassifi cação dos dados das imagens ou vetoriais, sendo este último bem menos utilizado. • Sobreposição – ocorre tanto nos arquivos vetoriais quanto nos matriciais, a partir da sobreposição de diversas camadas de dados, possibilitando a inte- gração entre os dados gráfi cos e alfanuméricos. As operações de sobreposição com dados matriciais geram, necessariamente, outro arquivo, independente- GEOPROCESSAMENTO 80 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 80 06/01/2021 15:57:35 mente dos de origem. A sobreposição pode ser de duas formas: lógica (análise booleana), quando é realizada com operadores do tipo (E, OU, NÃO etc), ou aritmética, quando são utilizados operadores como adição, subtração, multi- plicação etc. Um exemplo da utilização desses operadores será representado. Nos softwares de geoprocessamento há uma tabela em que são armaze- nados os dados alfanuméricos. Esses dados podem ser manuseados a partir de uma calculadora. Imagine o seguinte: essa tabela apresenta, por exemplo, os nomes dos municípios de um Estado e suas respectivas populações. Nesse caso, o uso do “E” pode ser empregado quando se quer verificar, entre os di- versos dados da tabela, quais municípios possuem o nome “Campinas” e, ao mesmo tempo, possuem mais do que 500 mil habitantes. Essas ferramentas são de extrema importância quando se quer analisar correlações entre os da- dos, otimizando tempo, uma vez que o software irá filtrar os dados e apresen- tar apenas aqueles que correspondem aos parâmetros colocados. O operador “OU”, por exemplo, pode ser utilizado quando se pretende identificar, dentre os dados da tabela, diversos municípios, uma vez que não se estabelece uma condição de especificidade, como no caso anterior, podendo ser um ou outro. • Vizinhança e contextualização – utilizada para verificar as características do entorno, por meio de cálculos de distâncias e interpolações, e a partir de operações matemáticas de proximidades relativas, ou distâncias euclidianas, a fim de analisar qual é a melhor opção dentro do estudo em questão. Um exemplo dessa operação é analisar, por exemplo, qual é a melhor área para a construção de loteamentos, edificações em geral, estradas, ferrovias, entre outros, a partir da verificação do contexto geral da área de estudo. Essas operações de análise auxiliam bastante no processamento digital das imagens. Alguns dos processamentos maiscomuns são: • Correção radiométrica – ocorre pela redução ou até mesmo remoção das distorções provocadas no momento de detecção da radiação eletromagnética pelo sensor, alterando os valores digitais dos pixels da imagem. As distorções podem ser provocadas por problemas de calibração nos detectores, o que se chama de stripping, em que são visualizadas na imagem diversas linhas ho- rizontais. Além das distorções provocadas por perdas durante a transmissão dos dados, há na imagem linhas sem dados, chamadas de dropped lines. É fundamental que esse processo seja realizado nas imagens ao adquiri-las, uma GEOPROCESSAMENTO 81 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 81 06/01/2021 15:57:35 vez que, em etapas posteriores do processamento das imagens, essas degra- dações dos pixels podem ficar mais evidentes. • Correção geométrica – são realizadas objetivando corrigir as distorções provocadas pelo deslocamento do sistema de eixos do sensor, em que ocorre um desalinhamento no processo de varredura. Essas distorções podem ser do tipo row, afetando a imagem no sentido longitudinal; pitch, afetando a ima- gem no sentido transversal; e yaw, em que ocorrem distorções em formato de leque. Outras distorções podem ocorrer devido às variações de altitude do satélite, ocasionando problemas na escala, ou pelo movimento de rotação da terra, que provoca um deslocamento durante a varredura no sentido oeste. Essas distorções são corrigidas nos softwares de geoprocessamento por meio de ferramentas específicas que utilizam diversos algoritmos. • Realce de imagens – consiste em ajustar os valores digitais ou níveis de cinza das imagens, melhorando sua visualização por destacar determinadas informações espectrais. O realce pode ser feito por meio de composições colo- ridas ou pela filtragem digital, que consiste em transformar os níveis de cinza de cada pixel, tomando como base a relação entre os pixels vizinhos. O pro- cesso de filtragem visa modificar a imagem, enfatizando apenas as feições de interesse, eliminando o ruído. • Classificação de imagens de sensoriamento remoto – tem como obje- tivo mostrar um conjunto de pixels e relacioná-los a um determinado tipo de uso, como vegetação, solo, água etc. A partir da associação dos números digi- tais de cada pixel com sua reflectância, o software gera uma classificação, em que os pixels que apresentam reflectância parecida são colocados na mesma classe. A classificação pode ser não-supervisionada, em que o software faz todo o processo de classificação, levando em conta a reflectância dos pixels, classificando-os em classes que apresentam os mesmos números digitais, ou supervisionada, em que o analista coleta amostras (áreas de treinamen- to) com base em sua interpretação. Essas amostras são coletadas por meio do desenho de polígonos sobre cada uso do solo, sendo identificados com o mesmo número (vegetação = 1; solo = 2; etc.). Os métodos de classificação supervisionada são: • O de paralelepípedo, em que uma área quadrada em torno da área de treinamento é analisada, levando em consideração os números digitais mínimo GEOPROCESSAMENTO 82 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 82 06/01/2021 15:57:35 e máximo dentro daquela classe de uso. A partir disso, os pixels com números digitais semelhantes recebem a mesma classifi cação. • O método da distância mínima utiliza análises estatísticas, por meio do valor médio dos pixels dentro dos polígonos de cada classe. Após realizar a média de cada classe, o sistema avalia os números digitais dos pixels vizinhos, classificando-os conforme a proximidade do seu valor em relação às médias. • O método de máxima verossimilhança consiste em um cálculo de probabilidade que leva em consideração os valores de reflectância das áreas de treinamento, avaliando qual a probabilidade que cada pixel tem de pertencer a cada classe, sendo posteriormente classificado no uso em que apresentou maior probabilidade. • Georreferenciamento de dados espaciais – consiste em ajustar os arquivos inseridos no SIG, por meio de um sistema de coordenadas co- nhecido. O programa possui uma base de dados de todos os sistemas de referência utilizados no mundo. Pode ser realizado utilizando um mapa ou uma imagem com um sistema de referência conhecido da mesma área, em que o sistema utilizará o mapa/imagem para georreferenciar o arquivo de entrada. Após a inserção do arquivo de referência, é necessário escolher no mínimo seis pontos, em geral colocados em cruzamentos, rodovias etc., para posteriormente o sistema relacionar as coordenadas existentes no mapa/imagem com os pontos de controle, ocasionando o reposiciona- mento do dado, a partir dos dados da imagem de referência (sistema de coordenadas e sistema e projeção). Aplicação prática Com base no que foi estudado acerca dos SIGs, iremos realizar uma prática no software QGIS. Nesta prática, você compreenderá o que são arquivos veto- riais e como o software de geoprocessamento é útil a diversas análises, permi- tindo infi nitas possibilidades de processamento de dados. Faremos um exercício para visualizar, ao fi nal, uma representação das Áreas de Preservação Perma- nente (APPs) das nascentes do município de Ribeirão Pires, localizado no Estado de São Paulo. A prática está organizada em um passo a passo. Divirta-se! GEOPROCESSAMENTO 83 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 83 06/01/2021 15:57:35 ASSISTA Para baixar o QGIS e aprender os principais comandos do software, bem como explorar sua interface, recomen- da-se que se assista aos vídeos Como fazer o Downlod e Instalar o Software QGIS | Tutorial e Conhecendo a Inter- face Gráfica do Software QGIS. Passo a passo: 1) Entre nos sites do Cadastro Ambiental Rural (CAR) e do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). 2) Ao entrar no site do CAR, clique na aba “Consulta Pública” e clique nova- mente em “Consulta Pública”. Você será redirecionado para a página do SICAR. Clique em “Base de Downloads”. Irá aparecer uma página em que você deve- rá alterar o Estado (UF) de Acre para São Paulo (SP). Posteriormente, digite o nome do município “Ribeirão Pires” e clique na imagem do globo. 3) Salve os dados do SICAR em uma pasta chamada SIG, no diretório C: do seu computador, preferencialmente, ou em outra pasta. 4) No site do IBGE, você deverá clicar no ano de 2015, correspondente aos dados municipais. Clique na pasta “UFs/”, cuja data é 14/11/2016. Ao entrar, procure a pasta “SP” e clique nela. Você será redirecionado para outra página, clique na pasta “sp_municipios.zip”, datado de 30/06/2016, com um tamanho de arquivo de 9,5M. 5) Salve este arquivo, em formato zip, na mesma pasta que estão os ar- quivos do SICAR. Lembrando que as pastas zipadas apresentam os seguintes nomes: sp_municipios, Hidrografia-das-APPs e Nascentes-nas-APPs. 6) É necessário extrair esses dados, ou seja, retirá-los do formato zip. Para isso, é necessário ter um programa como o WinRAR, ou outro. Caso seja neces- sário baixá-lo, você pode encontrá-lo na internet de forma gratuita. 7) Após a extração dos dados, abra o QGIS e clique no ícone “adicionar camada vetorial”, como está indicado na Figura 8. Posteriormente, clique nas reti- cências (...) para procurar a pasta onde fo- ram salvos os arquivos. Escolha os arquivos 35MUE250GC_SIR.shp, APPs_Hidrografia.shp e APPs_Nascentes.shp. GEOPROCESSAMENTO 84 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 84 06/01/2021 15:57:35 Figura 8. Inserção dos arquivos vetoriais. 8) Após inserir os dados shp, clique em adicionar e em close. 9) Clique com o botão direito do mouse sobre a camada “35MUE250GC_SIR” e clique em “Abrir a tabela de atributos”, conforme Figura 9. Figura 9. Processo para abertura da tabela de atributos, contendo os dados alfanuméricos da camada selecionada. 10) Após clicar em “Abrir tabela de atributos”, ela será aberta em outra janela. Clique no botão que está escrito “Mostrar todas asfeições”, e uma lista será aber- ta. Clique em “Filtro de campo” e, em seguida, na opção “NM_MUNICIP”. No final da página haverá um campo para escrever o nome do município. Ali, escreva “Ri- GEOPROCESSAMENTO 85 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 85 06/01/2021 15:57:37 beirão Pires” e aperte a tecla “ENTER” do teclado: o município será selecionado. Por fim, clique no número 1, na frente do campo NM_MUNICIP, conforme Figura 10. Perceba que toda a linha ficou azul. Minimize a janela e você verá que o município foi selecionado no mapa do estado de São Paulo e estará com outra cor. Figura 10. Visualização da tabela de atributos e processos subsequentes para selecionar o município de Ribeirão Pires. 11) Clique com o botão direito sobre a camada “35MUE250GC_SIR” e clique em Exportar. Em seguida, selecione a opção “salvar feições selecionadas como”, em que será aberta uma janela. Na opção “nome do arquivo”, clique nas reticên- cias e salve na pasta com o nome de “mun_ribeirao_pires”. Vale ressaltar que, ao se trabalhar com softwares de geoprocessamento, os nomes dos arquivos não devem ter acentos e espaços. Em “SRC”, clique no globo e escolha a opção SIRGAS 2000 / UTM zone 23S, ou o código EPSG 31983. No tipo de codificação, coloque “system”. Em seguida, clique em OK. Veja Figura 11. Figura 11. Processo de exportação do shapefile do município de Ribeirão Pires. GEOPROCESSAMENTO 86 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 86 06/01/2021 15:57:39 12) Após essa etapa, desabilite as camadas APPs_Hidrografia e APPs_Nas- centes, clicando em cima do símbolo de check. 13) Após exportar o dado, clique com o botão direito do mouse sobre a ca- mada 35MUE250GC_SIR e clique na opção “Remover camada”. 14) Esses procedimentos foram necessários para que fosse realizado o re- corte da área de interesse. É importante ressaltar que esse processo é interes- sante quando não há o dado pronto do município para ser baixado. 15) Agora, vamos trabalhar de fato com os dados que irão gerar a repre- sentação final. Na barra de menu, clique na opção “processar” e, em seguida, em “caixa de ferramentas”. Uma janela será aberta no canto direito. Escreva no campo de pesquisa a palavra “recortar”. O sistema apresentará todas as opções referentes às ferramentas que realizam esse processo. Clique na op- ção “recortar o vetor pela camada de máscara”, conforme Figura 12. Outra janela será aberta e, em “camada de entrada”, coloque o arquivo shp. “APPs_ Hidrografia”; em “camada máscara”, coloque o arquivo “mun_ribeirao_pires”. Posteriormente, em “recortado (máscara)”, clique nas reticências. Para salvar o arquivo na pasta, clique na opção salvar no arquivo. Ao salvar, escolha o nome “Hidrografia_RP”. Não se esqueça de verificar se a extensão está como shp. Depois de executado, clique em close. Figura 12. Processo de recorte da camada APPs_Hidrografia utilizando o município de Ribeirão Pires como limite. GEOPROCESSAMENTO 87 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 87 06/01/2021 15:57:40 16) Faça o mesmo procedimento para o dado das nascentes, escolhendo a camada APPs_Nascentes. Salve no arquivo com o nome de “Nascentes_RP”. 17) Clique com o botão direito do mouse nas camadas APPs_Hidrografia e APPs_Nascentes e clique, em seguida, na opção “Remover camadas”. 18) Posteriormente, será gerado o produto mostrado na Figura 13. Essa etapa tem como objetivo transformar o que antes era uma re- presentação da hidrografia e das nascentes de vários municípios em um “recorte” que contenha apenas as APPs dentro do limite do município de Ribeirão Pires. Figura 13. Representação das APPs de nascentes e da hidrografia do município de Ribeirão Pires após processamento dos dados. 19) Para modificar as cores, basta clicar em cada camada com o botão esquerdo do mouse duas vezes, ou clicar com o botão direito do mouse e clicar em propriedades. Em seguida, será aberta a aba de simbologia. Clique em “Preenchimento simples” e escolha a cor. Em estilo do preenchi- mento, coloque sem pincel; na cor do traço, coloque a cor de sua preferên- cia; em largura do traço, coloque também um valor – sugiro 0,5. Clique em “Apply” ou “Aplicar” e, depois, em OK. 20) Repita o mesmo procedimento com as camadas “Nascentes_RP” e “Hidrografia_RP”. Ao final, o resultado é o seguinte, conforme Figura 14. GEOPROCESSAMENTO 88 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 88 06/01/2021 15:57:41 Figura 14. Representação final das APPs de nascentes do município de Ribeirão Pires após alteração na simbologia das camadas. 21) Por fim, salve o projeto na pasta, clicando no ícone de disquete, nomean- do-o da forma que preferir. Observação: sugere-se consultar a tabela de atributos das camadas “Nas- centes_RP” e “Hidrografia_RP”. A tabela de atributos é o que chamamos de da- dos alfanuméricos, que caracterizam um arquivo vetorial. A partir do que foi apresentado, os SIGs podem ter diversas utilidades e fornecer as seguintes informações: • Associação de diversos atributos à informação espacial. • Cálculos de áreas e distâncias. • Identificação de informações que estão posicionadas no espaço. • Estabelecimento de zonas de interesse. • Simulação de mudanças entre diferentes períodos. • Processamento digital de imagens. • Modelagens numéricas e análises estatísticas. Com o objetivo, por exemplo, de: • Determinar áreas de risco à erosão. • Delimitar Áreas de Preservação Permanente (APPs). • Classificar os usos do solo. • Realizar um inventário florestal. GEOPROCESSAMENTO 89 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 89 06/01/2021 15:57:41 • Realizar o zoneamento e o monitoramento ambiental. • Modelar a expansão urbana. Com a utilização dos SIGs, podem ser elaborados diversos mapas. Neste caso específico, poderia ser elaborado um mapa das APPs de nascentes do mu- nicípio de Ribeirão Pires – SP. GEOPROCESSAMENTO 90 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 90 06/01/2021 15:57:41 Sintetizando A fotointerpretação é utilizada para identificar os objetos presentes em uma área de interesse, a partir de imagens de satélite ou fotografias aéreas. Para essa finalidade, faz-se uso de diversos parâmetros como forma, tama- nho, textura, padrão, sombreamento, tonalidade e coloração dos elementos que compõem o local. A fotointerpretação pode ser feita apenas de forma visual, bem como fazê-la objetivando a geração de um mapa de uso e ocu- pação do solo. Para isso, é necessário manusear a imagem ou fotografia da área em um ambiente SIG. SIG, ou Sistema de Informações Geográficas, é um conjunto de progra- mas que visa à manipulação de dados geográficos, ou seja, dados que po- dem ser distribuídos e analisados espacialmente. Além disso, um SIG é com- posto por um computador (hardware), por softwares de processamento de dados e pelos usuários que o manuseiam. Os dados podem ser vetoriais, matriciais ou alfanuméricos e permitem a realização de diversas análises. A aquisição dos dados deve ser feita por meio de fontes oficiais, haven- do diversas opções aos usuários. Em geral, sites de órgãos públicos apre- sentam um grande volume de dados para download, sendo o IBGE a maior fonte. Cada base de dados é útil a determinados tipos de estudo. Por isso, é necessário pesquisar em várias fontes e definir qual é a mais adequada. Os dados geográficos devem ser processados em um ambiente SIG, a partir de operações como a reclassificação, sobreposição, correção radio- métrica, correção geométrica, realce de imagens, classificação supervisio- nada e não-supervisionada, georreferenciamento, entre outras. As aplicações dos SIGs são diversas, podendo, a partir da representação espacial dos dados, compreender fenômenos, realizar modelagens e inter- polações, a fim de gerar mapas dos mais variados tipos, a depender da aná- lise de interesse. GEOPROCESSAMENTO 91 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 91 06/01/2021 15:57:42 Referências bibliográficas ANA - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO. Dados Abertosda Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico. Disponível em: <https:// dadosabertos.ana.gov.br/>. Acesso em: 18 nov. 2020. CAR - CADASTRO AMBIENTAL RURAL. Disponível em: <https://www.car.gov.br/#/>. Acesso em: 18 nov. 2020. COMO fazer o Download e Instalar o Software QGIS | Tutorial. Postado por Anderson Medeiros - ClickGeo. (5min. 25s.). son. color. port. ou leg. Disponível: <https://www.youtube.com/watch?v=pV84APESgXc>. Acesso em: 18 nov. 2020. CONHECENDO a Interface Gráfica do Software QGIS. Postado por Anderson Medeiros - ClickGeo. (11min. 13s.). son. color. port. ou leg. Disponível em: <https:// www.youtube.com/watch?v=3ii17pnlpTs&list=LL&index=1&t=272s>. Acesso em: 18 nov. 2020. CPRM - COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS. Serviços. Disponível em: <http://geosgb.cprm.gov.br/>. Acesso em: 18 nov. 2020. DATAGEO. Disponível em: <http://datageo.ambiente.sp.gov.br/zh>. Acesso em: 18 nov. 2020. FITZ, P. R. Geoprocessamento sem complicação. São Paulo: Oficina de Textos, 2008. GEOSAMPA. Mapa digital da cidade de São Paulo. Disponível em: <http://geo- sampa.prefeitura.sp.gov.br/PaginasPublicas/_SBC.aspx>. Acesso em: 18 nov. 2020. IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Disponível em: <ht- tps://mapas.ibge.gov.br/bases-e-referenciais/bases-cartograficas/malhas-digi- tais>. Acesso em: 18 nov. 2020. MMA - MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Download de dados geográficos. Dis- ponível em: <http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm>. Acesso em: 18 nov. 2020. QGIS. Um Sistema de Informação Geográfica livre e aberto. Disponível em: <ht- tps://qgis.org/pt_BR/site/>. Acesso em: 18 nov. 2020. SICAR - SISTEMA NACIONAL DE CADASTRO AMBIENTAL RURAL. Disponível em: <https://www.car.gov.br/publico/municipios/downloads>. Acesso em: 18 nov. 2020. USGS. Disponível em: <https://earthexplorer.usgs.gov/>. Acesso em: 18 nov. 2020. GEOPROCESSAMENTO 92 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID3.indd 92 06/01/2021 15:57:42 APLICAÇÕES PRÁTICAS PARA PROJETOS AMBIENTAIS 4 UNIDADE SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 93 06/01/2021 16:44:00 Objetivos da unidade Tópicos de estudo Conhecer os principais conceitos teóricos acerca dos processos de dispersão de massa, bem como sobre as Áreas de Preservação Permanente (APPs) e os dispositivos de proteção assegurados pela legislação; Relacionar a importância entre o planejamento urbano e a preservação ambiental, na manutenção do bem-estar humano e do equilíbrio ecológico; Explorar algumas aplicações práticas do geoprocessamento para projetos ambientais. Dispersão de massa Fatores de influência Tipos de movimentos de massa Áreas de Preservação Permanente (APPs) Dispositivos legais e funções das APPs Aplicações práticas para projetos ambientais Exemplos de geoprocessamento de declividade e APPs GEOPROCESSAMENTO 94 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 94 06/01/2021 16:44:00 Dispersão de massa A dispersão de massa é o processo em que as massas de rocha e solo se deslo- cam pela encosta, devido à ação da gravidade e aos agentes de transporte. Esse pro- cesso é produto do intemperismo das rochas, que pode ser de natureza química, induzido pela ação da água, ou física, induzido pela ação da variação de temperatura ou pelas raízes da vegetação. O intemperismo é causado pela ação conjunta do cli- ma, relevo, rocha-matriz, tempo, fauna e fl ora. O processo de dispersão de massa é de extrema importância no planejamento urbano, especialmente no que concer- ne às áreas acidentadas e montanhosas, uma vez que a erosão é proporcional à inclinação da encosta. Embora os movimentos de massa sejam majoritariamente de origem natural, as ações antrópicas podem contribuir para a ocorrência desses processos ou até au- mentar a incidência em locais que apresentam vulnerabilidade. A construção de edi- fi cações e estradas, que modifi cam os taludes naturais, a partir da execução de cor- tes na vertente, ocasionando o aumento de sua declividade, é um exemplo de uma falha humana que pode ocorrer pelo mal planejamento e falta de estudo da área. Quando se trata de obras urbanas, é de extrema importância que equipes de planejamento urbano, construtoras e geólogos trabalhem em conjunto, uma vez que os laudos geológicos são ferramentas que auxiliam na previsão da ocorrência de movimentos de massa, de acordo com o material, declividade e presença de fa- lhas na área, o que é indicativo de processos antigos. Esses laudos são importantes, pois evitam que ocorram desastres, os quais podem colocar em risco a vida de pes- soas e acarretar prejuízos fi nanceiros. Fatores de influência Há três principais fatores que favorecem os movimentos de massa (Quadro 1): a natureza dos materiais da encosta; o conteúdo de água; e a declividade e estabilida- de das encostas. Os materiais da encosta variam conforme os tipos de terreno, em função da geologia local, podendo ser constituídos por: • Materiais inconsolidados, como areia, silte, argila, solo e fragmentos de rocha; • Materiais consolidados, como rochas, sedimentos compactados e solos com vegetação. GEOPROCESSAMENTO 95 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 95 06/01/2021 16:44:00 Natureza do material da encosta Declividade da encosta Conteúdo de água Estabilidade da encosta Não consolidado Areia ou silte arenoso soltos Ângulo de repouso Seco Alta Úmido Moderada Mistura inconsolidada de areia, silte, solo e fragmentos de rocha Moderada Seco Alta Úmido Baixa Íngreme Seco Alta Úmido Baixa Consolidado Rocha diaclasada e deformada Moderada e íngreme Seco ou úmido Moderada Rocha maciça Moderada Seco ou úmido Alta Íngreme Seco ou úmido Moderada Areia ou silte arenoso Areia ou silte arenoso Areia ou silte arenoso Areia ou silte arenoso soltos Areia ou silte arenoso soltos inconsolidada de Areia ou silte arenoso soltos Mistura inconsolidada de areia, silte, solo e fragmentos de rocha Areia ou silte arenoso Mistura inconsolidada de areia, silte, solo e fragmentos de rocha Mistura inconsolidada de areia, silte, solo e fragmentos de rocha Ângulo de repouso inconsolidada de areia, silte, solo e fragmentos de rocha Ângulo de repouso inconsolidada de areia, silte, solo e fragmentos de rocha Ângulo de repouso areia, silte, solo e fragmentos de rocha Ângulo de repouso fragmentos de rocha Ângulo de repouso Moderada Ângulo de repouso ModeradaModerada ÍngremeÍngremeÍngreme SecoSeco ÚmidoÚmido SecoSeco ÚmidoÚmido Seco ÚmidoÚmido Alta Moderada Úmido Alta ModeradaModerada Alta Moderada Alta BaixaBaixa Alta BaixaBaixa Rocha diaclasada e Rocha diaclasada e deformada Rocha diaclasada e deformada Rocha diaclasada e deformada Rocha maciça Rocha diaclasada e deformada Rocha maciça Rocha diaclasada e Rocha maciçaRocha maciça Moderada e íngremeModerada e íngremeModerada e íngremeModerada e íngreme Moderada Moderada e íngreme Moderada Íngreme Moderada e íngreme Moderada Íngreme Moderada e íngreme Íngreme Seco ou úmidoSeco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmido Seco ou úmidoSeco ou úmido ModeradaModeradaModerada Alta Moderada Alta ModeradaModeradaModerada QUADRO 1. FATORES QUE INFLUENCIAM OS MOVIMENTOS DE MASSA Fonte: PRESS et al., 2006, p. 292. (Adaptado). Os materiais inconsolidados tendem a ter estabilidade menor em relação aos materiais consolidados, uma vez que as forças de atrito entre as partículas são menores. Um exemplo dessa associação são os montinhos de areia que as crianças fazem na praia: quando elas manuseiam areia seca, a depender da quantidade, esse monte logo se desfaz, justamente pela diminuição da coesão entre as partículas, com o acréscimo de areia. Um monte de areia apresenta ângulo de inclinação de 35°, porém, sempre tenderá ao seu ângulo estável, ou seja, ao ângulo de repouso, no qual o pla- nocomposto de material inconsolidado repousa sem desabar. O tamanho e a forma das partículas também infl uenciam no ângulo de repouso, sendo que partículas maiores, mais achatadas e angulosas tendem a ter um ângulo de inclinação maior. Os materiais consolidados, embora apresentem estabilidade maior, pode ser reduzida com o aumento da declividade ou devido à remoção da vegetação presente sobre a encosta. A depender do grau de umidade presente no subsolo, o conteúdo de água pode se tornar saturado, favorecendo a diminuição do atrito interno entre as partículas ou grandes blocos agregados, facilitando sua movimentação. A água pode se infi ltrar pelas fraturas, descontinuidades ou pelos planos de folheação das rochas. GEOPROCESSAMENTO 96 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 96 06/01/2021 16:44:00 Nos materiais consolidados, a pressão da água nos poros pode proporcio- nar a separação dos grãos e provocar a dispersão de massa, podendo chegar a se movimentar na forma de fl uido, em um processo chamado de liquefação. Em materiais inconsolidados, como a areia, quando úmidas, o ângulo de repou- so se torna maior em relação às areias secas, devido à capacidade da água unir as partículas e aumentar a resistência ao movimento. A declividade e estabilidade das encostas estão relacionadas à ten- dência de um movimento de massa ocorrer encosta abaixo. Elas dependem do intemperismo, do grau de fragmentação do material da encosta e do material da encosta. Tipos de movimentos de massa Os movimentos de massa são classifi cados de acordo com a natureza do material, a velocidade do movimento e a natureza do movimento. A natureza do material, por outro lado, pode ser dividida em movimentos de massas ro- chosas ou de materiais inconsolidados. A queda de rocha é um movimento de massa rochosa, cujos fragmentos individuais caem de forma súbita, em queda- -livre, de um penhasco ou vertente montanhosa íngreme. Os deslizamentos de rochas descrevem um movimento de massa rochosa, na qual uma rocha desliza vertente abaixo, como um corpo unitário. As avalanchas de rochas são um movimento de massa rochosa, no qual a rocha sofreu fragmentação durante o processo de deslizamento ou no momen- to em que caiu. Esse movimento apresenta altas velocidades de deslocamento, muito maiores em relação à queda e ao deslizamento de rochas. São processos associados à ocorrência de terremotos, possuindo alto grau de destruição. Em geral, os movimentos de massas rochosas tendem a ocorrer quando o intem- perismo e a fragmentação acometem as rochas predispostas, ou seja, aquelas que apresentam planos de falhas e deformação estrutural. O rastejamento do solo é um movimento de massa de materiais inconsoli- dados, bastante lento, onde a taxa de deslocamento do solo declive abaixo é de 1 a 10 mm/ano. Essa variação depende do tipo de solo, do clima, da declividade e da densidade da vegetação. O rastejamento provoca a movimentação das camadas superiores do solo (ou horizontes, como são chamados na pedologia). GEOPROCESSAMENTO 97 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 97 06/01/2021 16:44:01 Esse movimento superficial provoca o deslocamento de objetos presentes na superfície, como postes, cercas, árvores etc. e causa rachaduras nas paredes de casas, bem como danifica as fundações de prédios. O fluxo de terra é um movimento de massa de materiais inconsolidados de textura fina, principalmente solos, siltes e argilas. O fluxo de detritos é um movimento de massa no qual os fragmentos de rocha fluem sobre uma matriz lamosa e, por apresentarem materiais mais grossos, movem-se com velocidades maiores, podendo chegar a 100 km/h. Os fluxos de lama são um movimento de massa cujos materiais são uma mistura de grãos finos com fragmentos de rocha e grande quantidade de água. Eles ocorrem a partir de eventos pluviométricos prolongados, nos quais o atrito interno entre as partículas é reduzido, tornando a resistência ao movimento muito menor. Os fluxos de lama apresentam velocidades al- tas e podem carregar consigo árvores, porções de rochas e casas. As avalanchas de detritos consistem em um movimento rápido de solo e rochas declive abaixo, em regiões montanhosas úmidas. As avalanchas ocorrem devido à junção de grande quantidade de água e da inclinação da vertente, acarretando um movimento com alta velocidade, e podendo carregar consigo vilarejos inteiros, bem como massas enormes de gelo e detritos diversos. Os escorregamentos são movimentos lentos, durante os quais o mate- rial inconsolidado move-se como um corpo unitário, enquanto os desliza- mentos de detritos são movimentos mais rápidos, durante os quais ma- teriais como solo e rochas deslocam-se em unidades de grande extensão, podendo ser apenas uma ou várias. Essas unidades movem-se sobre planos de fraqueza, como, por exemplo, uma base argilosa e saturada de água. A determinação da suscetibilidade a movimentos de massa é produto de uma análise multicriterial que exige um grande volume de informações. Dessa forma, os Sistemas de Informações Geográficas (SIGs) são fundamen- tais no que concerne à espacialização dos dados, bem como seu correto ma- nuseio e análise. O mapa de suscetibilidade a movimentos de massa é um exemplo da utilidade do geoprocessamento nos estudos desses processos, uma vez que sua geração envolve o processamento de camadas de dados vetoriais e alfanuméricos de fatores como: GEOPROCESSAMENTO 98 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 98 06/01/2021 16:44:01 • Pedologia; • Geomorfologia; • Geologia; • Declividade; • Uso e ocupação da terra. Essa ferramenta auxilia na tomada de decisão por parte de órgãos públicos e privados, a fi m de compreender a dinâmica do local de estudo e as atividades que podem ser desenvolvidas ali, bem como medidas de prevenção a desas- tres e a proteção dos taludes. Áreas de Preservação Permanente (APPs) As Áreas de Preservação Permanente são importantes, pois estão intima- mente relacionadas ao risco de dispersão de massa e a eventos de inundação, visto que a retirada da vegetação nativa, para construção de moradias nas margens de cursos d’água e encostas, acarreta sérios problemas à população e às obras públicas, cujas perdas anuais são onerosas. De acordo com o Novo Código Florestal, Lei n° 12.651, de 25 de maio de 2012, artigo 3°, inciso II, a Área de Preservação Permanente (APP) pode ser defi nida como (BRASIL, 2012): Área protegida, coberta ou não por vegetação nativa, com a fun- ção ambiental de preservar os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica e a biodiversidade, facilitar o fl uxo gênico de fauna e fl ora, proteger o solo e assegurar o bem-estar das populações humanas. A proteção dessas áreas é fundamental para a manutenção do equilíbrio ecológico da paisagem e das populações humanas, embora não seja isso que ocorre na realidade. Embora a Lei 12.651 institua inúmeras medi- das para a sua preservação, quando são analisadas imagens de satélite, é possível verifi car que áreas que deveriam apresentar vegetação nativa estão ocupadas por moradias irregulares, tanto nas encostas quan- to nas margens dos cursos d’água, além de es- tarem signifi cativamente degradas quando ainda há sua presença. GEOPROCESSAMENTO 99 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 99 06/01/2021 16:44:01 Nas áreas rurais, embora seja assegurado pelos dispositivos legais que toda propriedade deve conter uma Reserva Legal, em muitos lugares é possível no- tar sua inexistência, bem como áreas de cultivo próximas a cursos d’água. As Áreas de Preservação Permanente (APPs), então, atuam como uni- dades de integração na paisagem, e sua recuperação é muito mais complexa e onerosa do que sua preservação. Assim, é de extrema importância que sejam co- locadas em pauta as questões sobre qualidade ambiental, segurança da população e desen- volvimento econômico, pois as atividades humanas não se desenvolvem sem que hajarecursos naturais disponíveis. Dispositivos legais e funções das APPs O Novo Código Florestal (Lei 12.651/2012) dispõe faixas para os diferentes tipos de APPs, de acordo com sua característica e grau de vulnerabilidade. As faixas mínimas dos cursos d’água levam em consideração a largura do recurso hídrico e a conservação da vegetação presente em suas margens. Independen- temente da região, todo o Brasil deve seguir a legislação, como se segue no artigo 3°, inciso I (BRASIL, 2012): I – As faixas marginais de qualquer curso d’água natural perene e intermitente, excluídos os efêmeros, desde a borda da calha do leito regular, em largura mínima de: a) 30 (trinta) metros, para os cursos d’água de menos de 10 (dez) metros de largura; b) 50 (cinquenta) metros, para os cursos d’água que tenham de 10 (dez) a 50 (cinquenta) metros de largura; c) 100 (cem) metros, para os cursos d’água que tenham de 50 (cinquenta) a 200 (duzentos) metros de largura; d) 200 (duzentos) metros, para os cursos d’água que tenham de 200 (duzentos) a 600 (seiscentos) metros de largura ; e) 500 (quinhentos) metros, para os cursos d’água que tenham largura superior a 600 (seiscentos) metros. GEOPROCESSAMENTO 100 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 100 06/01/2021 16:44:01 DICA Para saber mais sobre as Áreas de Preservação Perma- nente, os tipos e todos os dispositivos legais associados, acesse o link e dê uma olhada na Lei n° 12.651/2012. É interessante pois existem diversas APPs e mecanismos de proteção dessas áreas. O mesmo vale para as nascentes, perenes ou inter- mitentes, que devem apresentar um raio mínimo de 50 metros, como se segue no artigo 3°, inciso IV (BRA- SIL, 2012): “As áreas no entorno das nascentes e dos olhos d’água perenes, qualquer que seja sua situação topográfica, no raio mínimo de 50 (cinquenta) metros”. Além dos recursos hídricos, as encostas com declividade superior a 45° (100%), os topos de morros, montes, montanhas e serras e áreas com altitude superior a 1.800 m devem ser protegidas seguindo os dispositivos legais, como se segue no artigo 3°, incisos V, VIII, IX e X (idem): V – As encostas ou partes destas com declividade superior a 45º, equivalente a 100% (cem por cento) na linha de maior declive; VIII – As bordas dos tabuleiros ou chapadas, até a linha de rup- tura do relevo, em faixa nunca inferior a 100 (cem) metros em projeções horizontais; IX – No topo de morros, montes, montanhas e serras, com altura mínima de 100 (cem) metros e inclinação média maior que 25º , as áreas delimitadas a partir da curva de nível correspondente a 2/3 (dois terços) da altura mínima da elevação sempre em rela- ção à base, sendo está definida pelo plano horizontal determina- do por planície ou espelho d’água adjacente ou, nos relevos on- dulados, pela cota do ponto de sela mais próximo da elevação; X – As áreas em altitude superior a 1.800 (mil e oitocentos) me- tros, qualquer que seja a vegetação. As Áreas de Preservação Permanente apresentam diversas funções am- bientais, como a preservação dos recursos hídricos, das paisagens, da esta- bilidade geológica e da biodiversidade e do fluxo gênico da fauna e flora, bem como a proteção do solo e do bem-estar das populações humanas. GEOPROCESSAMENTO 101 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 101 06/01/2021 16:44:01 As Áreas de Preservação Permanente, quando protegidas, exercem signifi- cativo impacto positivo sobre os corpos d’água, uma vez que atuam como zo- nas tampão, protegendo-os dos processos de erosão do solo e assoreamento dos rios. Assim, as matas ciliares ou ripárias são aquelas que cobrem os cursos d’água, essenciais na manutenção dos ecossistemas aquáticos. O sombreamento formado pela vegetação permite que a temperatura da água seja regulada. As APPs atuam ainda como fonte de alimentos e nutrientes para os organismos, bem como filtros, que barram a chegada de sedimentos, fertilizantes, pesticidas e outros poluentes aos corpos hídricos, a depender da atividade que é exercida nas proximidades dessas áreas. O fato de as APPs re- terem os sedimentos faz com que o volume de água, que ocupa o leito do rio, continue constante, evitando que ocorram eventos de enchentes. Na manutenção do equilíbrio ambiental, é fundamental a preservação das paisagens, atuando como corredores ecológicos que interligam fragmentos flo- restais às Unidades de Conservação. As Áreas de Preservação Permanente ga- rantem a integridade dos processos ecológicos e dos serviços ecossistêmicos, sendo este de extrema importância no que se refere à qualidade de vida do homem, uma vez que são caracterizados por serviços que a natureza fornece, como a disponibilidade de água, a regulação da temperatura e a umidade do ar, bem como a polinização etc. As Áreas de Preservação Permanente em encostas, serras e topos de mor- ros evitam que o processo de erosão, causado pelas chuvas, ocorra, bem como a manutenção do ciclo hidrológico, cuja água irá abastecer os rios e nascentes, e o lençol freático. Com a retirada da vegetação dessas áreas, há diminuição da infiltração da água pelas encostas, favorecendo a ocorrência de enxurradas. Vale ressaltar que mesmo com essa redução, a infiltração acontece e, a depen- der do volume de água, essas encostas tornam-se instáveis e podem ceder. O uso e a ocupação do solo, se realizados de forma inadequada, sem res- peitar as áreas de risco e as medidas de proteção das vertentes, causam di- versos problemas. O ideal é que não sejam construídas edificações nessas áreas, sendo responsabilidade do poder público orientar, fiscalizar e proibir os cortes nos taludes. Quando for necessária a realização dos cortes, é im- prescindível que sejam levados em conta rigorosos critérios técnicos e um planejamento adequado. GEOPROCESSAMENTO 102 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 102 06/01/2021 16:44:01 A fauna atua na manutenção de diversos processos ecológicos, entre eles a po- linização e a dispersão de sementes. Esses processos atuam de forma preponde- rante no equilíbrio dos ecossistemas florestais e nos cultivos agrícolas. As Áreas de Preservação Permanentes são importantes, pois são ambientes propícios à sobre- vivência e à reprodução dessas espécies. As matas ciliares, além de protegerem os cursos d’água, são fontes de alimento não só para a fauna terrestre como também para a aquática. As folhas e galhos são fontes primárias de carbono orgânico, essen- ciais na ciclagem de matéria orgânica e de energia pela cadeia trófica. Além da manutenção da biodiversidade, as APPs atuam na preservação do fluxo gênico das espécies, uma vez que possibilitam a ligação com as Unidades de Conserva- ção ou com remanescentes de vegetação nativa, devido a sua extensão ao longo das margens dos rios. Essa conexão faz com que populações da mesma espécie troquem informações genéticas por meio da reprodução, evitando que ocorra o isolamento das espécies e um consequente processo de especiação, pela diminuição da variabilidade genética, tornando as espécies menos adaptáveis às mudanças do ambiente. As APPs podem ser tanto o habitat de inúmeras espécies, como também ser apenas uma pas- sagem facilitadora da dispersão de espécies e recolonização de áreas degradas. Além do que já foi citado acerca da erosão e assoreamento dos rios pela retirada das APPs, outro fator importante é que a degradação dessas áreas protegidas é res- ponsável pela retirada da camada superficial do solo, cujos nutrientes estão concen- trados. A perda da camada agricultável causa prejuízos anuais enormes, bem como o aumento da vulnerabilidade das bacias hidrográficas, pois as áreas rurais que es- tão no entorno são fontes de fertilizantes e produtos químicos que são carregados pela água da chuva, produzindo grandes quantidades de matéria em suspensão, fator preocupante quando se trata dos ecossistemas aquáticos, que podem, devido à diminuição da passagem de luz e pelo aportede sedimentos e poluentes, sofrer uma eutrofização. Por fim, os parâmetros estabelecidos para as diversas APPs visam justamente a promoção do bem-estar das populações, uma vez que construir edificações pró- ximas às encostas, morros e serras coloca em risco a vida de milhares de pessoas. Além disso, as APPs de margens de rios contribuem para que não sejam fixadas mo- radias nessas áreas, devido à alta ocorrência de enchentes. O bem-estar das popu- lações só é assegurado quando elas podem usufruir de ambientes ecologicamente equilibrados e seguros. GEOPROCESSAMENTO 103 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 103 06/01/2021 16:44:01 Aplicações práticas para projetos ambientais As aplicações do geoprocessamento são inúmeras e auxiliam na compreen- são do espaço, por meio da espacialização dos dados geográfi cos e das análises que envolvem o processamento das informações, sejam elas vetoriais, matriciais ou alfanuméricas. No meio ambiente, o geoprocessamento atua principalmente nas esferas do planejamento territorial e/ou ambiental e na mitigação de impactos. A crescente demanda por projetos de licenciamento ambiental, recuperação de áreas degradas, planejamento urbano, uso e ocupação do solo, planos de con- servação de espécies da fauna e fl ora, mapeamento de terras indígenas e de po- pulações tradicionais, entre outros, são alguns exemplos das áreas de atuação. Desse modo, trabalhar com dados multifatoriais requer profi ssionais qualifi cados e que possuam uma perspectiva ampla e multidisciplinar, capazes de analisar e compreender as diversas inter-relações presentes no meio ambiente. Em geopro- cessamento, é possível elaborar uma gama enorme de mapas, sejam eles: • Os mapas gerais, que são aqueles nos quais não é possível analisar informações de forma detalhada, apresentando escalas pequenas, como 1:1.000.000, e sendo as divisões políticas, rodovias, estados de um país etc. os principais elementos representados; • Os mapas especiais, que são aqueles que apresentam cunho técnico e informações referentes a estudos específi cos, sendo, em geral, representados por uma escala grande, maior que 1:250.000; • Os mapas temáticos, que são aqueles que apresentam informações polí- ticas e hidrográfi cas, mudando apenas o tema, como geologia, geomorfologia, vegetação etc., e podendo ser representados em qualquer escala. Exemplos de geoprocessamento de declividade e APPs Assim, realizaremos duas práticas no software QGIS, ambas feitas a partir dos shapefi les do município de Ribeirão Pires, localizado no Estado de São Pau- lo. Na primeira prática, desenvolveremos um mapa de declividade, essencial na análise dos movimentos de massa e que compõe um dos fatores do mapa de suscetibilidade que trata desses fenômenos. Na segunda prática, elaborare- mos um mapa das APPs, tanto da hidrografi a quando das nascentes. GEOPROCESSAMENTO 104 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 104 06/01/2021 16:44:01 Ao final dessa unidade, esperamos alcançar o domínio sobre os aspectos teóri- cos e práticos que concernem a aplicação e a relação entre declividade e as APPs, sendo possível, a partir disso, realizar diversas outras operações. Os procedimen- tos realizados durante as práticas, organizadas em um passo a passo, são essen- ciais no dia a dia de um profissional de geoprocessamento, contribuindo significa- tivamente para sua formação. Assim, no caso da análise de declividade, podemos seguir os passos: 1) Entre no site <https://mapas.ibge.gov.br/bases-e-referenciais/bases-carto- graficas/malhas-digitais> e escolha a malha mais recente de mapas municipais; 2) Clique na pasta “UFs/” e depois escolha a pasta “SP”, baixando a pasta “sp_ municipios.zip”. Em seguida, adicione no QGIS o arquivo “35MUE250GC_SIR.shp”; 3) Exporte o município de Ribeirão Pires, salvando o arquivo em formato shapefile em uma pasta como “mun_ribeirao_pires”; 4) Após ter os arquivos recortados, elaboraremos o mapa de declividade. Para isso, será necessário baixar um arquivo raster, especificamente um MDE (Modelo Digital de Elevação), muito utilizado na confecção dos mapas de declividade. Esse MDE é proveniente do satélite ALOS (Advanced Land Observing Satellite) e pode- mos encontrá-lo no site <https://search.asf.alaska.edu/#/>; 5) O arquivo utilizado será o “ALPSRP273506700”, datado de 14 de março de 2011, 02:05:30. Baixe pela opção “Hi-Res Terrain Corrected” ou pelo link <https:// datapool.asf.alaska.edu/RTC_HI_RES/A3/AP_27350_FBS_F6700_RT1.zip>; ASSISTA Para facilitar o entendimento, o vídeo Como fazer Download de MDE ALOS Palsar com 12,5 m de Resolução Espacial, do canal Anderson Medeiros – ClickGeo, no YouTube, explica essa etapa. 6) Abra a pasta em que o download foi feito e note que a pasta nomeada como “AP_27350_FBS_F6700_RT1” possui vários arquivos. Utilizaremos o MDE, cujo nome é “AP_27350_FBS_F6700_RT1.dem.tif”. Adicione no QGIS, clicando no ícone “Adicionar Camada Raster”; 7) Adicione a camada vetorial “mun_ribeirao_pires”. Note que o município de Ribeirão Pires estará sobre o MDE. Altere a simbologia da camada vetorial, GEOPROCESSAMENTO 105 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 105 06/01/2021 16:44:01 clicando duas vezes com o botão esquerdo do mouse ou clicando com o botão direito e acessando as “Propriedades”. Mude para “outline red”, localizado na caixa de favoritos, logo abaixo da barra de seleção de cor. Em seguida, clique em aplicar e OK; 8) Com a camada “AP_27350_FBS_F6700_RT1” selecionada, acesse o menu “Raster” “Projeções” “Reprojetar coordenadas”. Em seguida, uma aba será aberta (Figura 1). Em “Camada de entrada”, adicione o arquivo raster MDE. Em “SRC original”, aparecerá a opção “WGS-84/UTM zone 23 S” ou, caso você tenha que escolher, clique no ícone de globo. Figura 1. Processo de reprojeção das coordenadas da camada raster. 9) Para verificar o sistema de referência da camada, é só clicar sobre ela duas vezes e acessar a opção “Informações”. Em “SRC de saída” selecione “SIR- GAS 2000/UTM zone 23S”, datum oficial do Brasil e coordenadas UTM referen- tes à área de interesse. Clique em “Executar”; GEOPROCESSAMENTO 106 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 106 06/01/2021 16:44:02 10) Após o procedimento, clique sobre a camada “Reprojetado(a)” e clique com o botão direito do mouse, escolhendo a opção “Exportar” “Salvar como”. Salve o arquivo em uma pasta que contenha todos os arquivos matriciais, sendo, em geral, nomeada “Raster”. Uma aba abrirá e, em seguida, escolha o formato da imagem como GeoTiff, o nome do arquivo como “Reprojetado_SIRGAS_2000” e o SRC como “SIRGAS 2000/UTM zone 23S”, caso apareça outra opção; 11) Em seguida, com a camada “Reprojetado_SIRGAS_2000” selecionada, cli- que no menu “Raster” “Extrair” “Recortar raster pela camada de máscara” e uma aba será aberta (Figura 2). Em “Camada de entrada” adicione o arqui- vo “Reprojetado_SIRGAS_2000” e, em “Camada máscara”, adicione o arquivo “mun_ribeirao_pires”; Figura 2. Procedimento para recortar o raster de acordo com a área de interesse. GEOPROCESSAMENTO 107 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 107 06/01/2021 16:44:04 12) Na opção “Atribua um valor ‘sem dados’ especificado as bandas de saída” coloque o valor 0 e marque a opção “Igualar a extensão da imagem recortada com a extensão da camada de máscara”. Salve o arquivo ou exporte, posteriormente. Clique em “Executar” e um arquivo nomeado como “Recortado_RP” será gerado; 13) Clique no menu “Raster” “Análise” “Declividade” e será aberta uma aba (Figura 3). Adicione em “Camada de estrada” o arquivo “Recortado_RP”. Em “Razão entre unidades verticais e horizontais” coloque o valor 1 e marque a opção “Declividade expressa em porcentagem (ao invés de graus)”. Em seguida, clique em “Executar”. Exporte o arquivo “Declividade”, com formato GeoTiff e o mesmo SRC do projeto; Figura 3. Processo de geração da declividade do município de Ribeirão Pires – SP. 14) Apósesse processo, clique na camada “Declividade” duas vezes, com o botão esquerdo do mouse, ou acesse as “Propriedades”, com o botão direito do mouse. Na aba “Simbologia”, no “Tipo de renderização”, selecione a opção “Banda simples falsa-cor”. Em “Gradiente de cor” escolha a opção “RdYlGn” (Fi- gura 4) e, em seguida, clique em “Inverter gradiente de cores”; GEOPROCESSAMENTO 108 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 108 06/01/2021 16:44:05 Figura 4. Alteração da simbologia da camada. Figura 5. Procedimento de alteração da quantidade de classes do mapa (a) e Mapa de declividade do município de Ribeirão Pires – SP, antes do processo de reclassificação (b). 15) Em “Modo”, coloque “Intervalo igual” e, em “Classes”, aumente para 6. Clique em “Aplicar” e, depois, em “OK” (Figura 5a). A declividade é, então, gera- da (Figura 5b), mas é necessário realizar o processo de reclassificação, uma vez que é necessário transformar os dados numéricos decimais em porcentagem ou em graus, a depender de sua preferência e metodologia. A B GEOPROCESSAMENTO 109 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 109 06/01/2021 16:44:06 16) No menu “Processar” “Caixa de ferramentas”, escreva “r.reclass” e clique na opção que aparecer. Em seguida, uma aba aparecerá (Figura 6a). Em “Camada raster de entrada”, selecione a opção “Declividade”. Em “Arquivo que contém regras de reclassificação” você pode tanto adicionar um arquivo com extensão .txt, do bloco de notas ou adicionar essas regras no campo “Texto de regras de reclassificação”. Figura 6. Processo de reclassificação da declividade para porcentagem (a) e Declividade após a reclassificação e expor- tação da camada (b). A B 17) Em “Tamanho da célula da região GRASS GIS 7” coloque 1 e clique em “Executar”. Um arquivo nomeado “Reclassificado” será gerado e, posterior- mente, deverá ser exportado com formato GeoTiff, com o nome “Declivida- de_Reclass” e com o mesmo SRC do projeto (SIRGAS 2000/UTM zone 23S). Após clicar em “OK”, será gerada a imagem da Figura 6b. 18) Posteriormente, com a camada “Declividade_Reclass” selecionada, cli- que duas vezes sobre a camada ou acesse as “Propriedades”. Na aba “Sim- bologia”, em “Tipo de renderização”, selecione a opção “Banda simples falsa- -cor”. Em “Gradiente de cor” escolha a opção “RdYlGn” e, em seguida, clique em “Inverter gradiente de cores”. Em “Rótulo” (Figura 7a), coloque os valores: “0 – 2% (Plano)”; “3 – 8% (Suave Ondulado)”; “8 – 20% (Ondulado)”; “20 – 45% (Forte Ondulado)”; “45 – 75% (Montanhoso)” e “> 75% (Escarpado)” (EMBRAPA, 1979, p. 27). GEOPROCESSAMENTO 110 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 110 06/01/2021 16:44:07 Figura 7. Procedimento para alteração do rótulo da camada de acordo com a metodologia adotada (a) e Mapa de declividade finalizado (b). A B 19) Após o procedimento, o mapa de declividade está pronto (Figura 7b). Por fim, salve o projeto na pasta, clicando no ícone de disquete e nomeando-o da forma que preferir. No caso do mapa das Áreas de Preservação Permanentes (APPs), pode- mos seguir os passos: 1) Entre no site: <https://www.car.gov.br/publico/municipios/downloads?si- gla=SP>; 2) Escolha o Estado de São Paulo e em seguida o mu- nicípio de Ribeirão Pires. Baixe o arquivo zipado e ex- traia os arquivos em uma pasta. No QGIS, adicione as camadas vetoriais “mun_ribeirao_pires.shp”, “APPs_Hidrografia.shp” e “APPs_Nascentes.shp”; 3) Realize o recorte das APPs de hidrografia e nascentes, utilizando como base o shape do município de Ribeirão Pires, nomeando-as como “Hidrografia_RP” e “Nascentes_RP”; 4) Com os arquivos previamente pro- cessados, adicione no QGIS os arquivos shapefile “mun_ribeirao_pires”, “Hidrogra- fia_RP” e “Nascentes_RP”; GEOPROCESSAMENTO 111 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 111 06/01/2021 16:44:08 ASSISTA Para visualizar melhor a área de estudo, utilizemos o Google Satélite, disponível no QGIS, para acompanhar a delimitação das Áreas de Preservação Permanentes (APPs) e compreender o relevo da área e sua relação com a distribuição dos cursos d’água. Para isso, o vídeo Como Inserir Imagens do Google Earth no QGIS | Plugin QuickMapServices, do canal Anderson Medeiros – Click- Geo, no YouTube, ensina a instalar o plugin que permite essa conexão entre o software e as imagens de satélite. 5) Após a instalação do plugin Quick Map Services, adicione o Google Saté- lite ou Google Híbrido; 6) Com a camada “Hidrografia_RP” selecionada, clique na opção “Selecio- nar feições por área ou por simples clique”, na barra de ferramentas. Em se- guida, clique sobre as feições lineares (Figura 8a), selecionando uma por vez. Com o botão direito do mouse, clique sobre a camada e acesse a tabela de atributos. Uma nova janela será aberta, contendo todas as informações dos cursos d’água da área; Figura 8. Seleção de feições lineares (a) e Tabela de atributos da camada “Hidrografia_RP” (b). A B GEOPROCESSAMENTO 112 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 112 06/01/2021 16:44:10 7) Acesse o botão “Mostrar todas as feições” (Figura 8b) e clique em “Mostrar todas as feições selecionadas”. Em seguida, serão mostradas 10 feições, das 654. Clique na barra de ferramentas da tabela de atributos e, então, no botão “Novo campo”; 8) Ao abrir a aba, marque as opções “Atualizar apenas 10 feições selecionadas” e “Criar um novo campo”. Em “Nome do novo campo” coloque “APP (m)”, em “Tipo do novo campo” coloque “Número inteiro” e em “Comprimento do campo de saída”, co- loque o valor 3, uma vez que, como vimos nos aspectos teóricos referentes às Áreas de Preservação Permanente, a faixa de proteção não ultrapassa três casas; 9) No campo “Expressão” (Figura 9), clique no último item e escreva “500” entre as aspas simples, e clique em “OK”. Ainda na tabela de atributos, clique no ícone de lápis e salve as alterações. Note que, ao terminar o procedimento, uma nova coluna é criada, com os valores de APP de 500 m, que correspondem aos trechos seleciona- dos na camada de hidrografia; Figura 9. Calculadora de campo com os valores em metros da APP. 10) Repita o processo, selecionando as feições lineares da camada hidrografia e clicando em “Mostrar somente as feições selecionadas”, na tabela de atributos. Clique em “Abrir calculadora de campo”, disponível na barra de ferramentas da tabela, e selecione as opções “Atualizar apenas 10 feições selecionadas” e “Atualiza um campo existente” (Figura 10). Selecione, na barra de rolagem, a opção “APP (m)”. Novamente, no campo “Expressão”, selecione o último item e coloque o valor 200, clicando em “OK”. Clique no ícone de lápis e salve as alterações; GEOPROCESSAMENTO 113 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 113 06/01/2021 16:44:11 Figura 10. Calculadora de campo com os processos para atualizar os dados de APP da hidrografia. Figura 11. Procedimento de filtragem das feições (a) e Seleção das feições de interesse a partir do comando NULL (b). 11) Ainda na tabela de atributos, em vez de selecionar a opção “Mostrar todas as feições selecionadas”, escolha a opção “Filtro de campo” (Figura 11a) e, em seguida, “APP (m)”. Na barra inferior da tabela, onde há um espaço para ser preenchido logo após o botão “123 APP (m)”, coloque NULL (Figura 11b); A B GEOPROCESSAMENTO 114 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 114 06/01/2021 16:44:13 12) Note que 634 feições foram selecionadas e que, na barra inferior, está escrito “‘APP (m)’ IS NULL”. Isso acontece porque os campos que não foram preenchidos com nenhum valor de APP são selecionados. Assim, abra a cal- culadora de campo e marque as opções “Atualizar apenas 634 feições selecio- nadas” e “Atualiza um campo existente”, escolhendo, na barra de rolagem, a opção “APP (m)”. No campo “Expressão”, clique no último item e, entre as aspas simples, coloque o valor 30; 13) Em seguida, clique em “OK”. Note que todos os campos anteriormente preenchidos com NULL agora apresentam o valor 30. Novamente, clique sobre o ícone de lápis,salve as alterações e feche a tabela de atributos; 14) Posteriormente a esse processo, na barra de menu, clique em “Processar” “Caixa de ferramentas” e, com ela aberta, escreva “variable distance buffer”, clicando na opção que vai surgir. Ao abrir a aba (Figura 12a), em “Shapes”, sele- cione a camada “Hidrografia_RP” e, em “Buffer distance”, coloque “APP (m)”. Salve o arquivo como “Buffer_Hidrografia”, clicando em “Executar”. Note que uma ca- mada buffer foi criada em toda a extensão dos cursos d’água (Figura 12b). Caso não consiga salvar, faça o processo de exportação da camada e salve na pasta; Figura 12. Procedimento para geração do buffer de APPs (a) e Resultado após a geração do buffer (b). 15) Com a camada “Nascentes_RP” selecionada, abra a tabela de atribu- tos, clicando duas vezes com o botão esquerdo do mouse ou clicando uma vez com o botão direito. Clique em “Novo campo” e, ao abrir a calculadora de campo, selecione a opção “Criar um novo campo” (Figura 13a). Em “Nome A B GEOPROCESSAMENTO 115 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 115 06/01/2021 16:44:14 do campo”, coloque “APP (m)” e, em “Tipo do novo campo”, coloque “Núme- ro inteiro”, colocando “2”, em “Comprimento do campo de saída”. No campo “Expressão”, selecione o último item e, entre aspas simples, coloque o valor 50. Em seguida, clique em “OK”, notando que todos os campos foram preen- chidos com o valor estipulado; Figura 13. Processos na calculadora de campo em relação à camada “Nascentes_RP” (a) e Procedimento para geração do buffer das nascentes presentes na área (b). A B 16) Com a camada “Nascentes_RP” selecionada, clique em “Vetor”, na bar- ra de menu “Geoprocessamento” “Buffer” (Figura 13b). Após abrir a aba, em “Camada de entrada”, selecione a opção “Nascentes_RP”. Em “Distância”, coloque 50 e deixe a unidade em metros. Em “Segmentos”, coloque o número 20, pois assim o buffer terá um formato bem arredondado. Se deixarmos o valor estipulado pelo software, o buffer apresentará um formato com vários vértices. Na opção “Bordeada”, clique nas reticências e salve o arquivo na pasta com o nome de “Buffer_Nascentes”. Em seguida, clique em “Executar”; 17) No menu “Processar” “Caixa de ferramentas”, escreva “mesclar ca- madas vetoriais” e clique sobre a opção que surgir. Com a aba aberta, em “Camadas de entrada”, clique nas reticências e, na aba “Seleção Múltipla” (Figura 14a), marque apenas as camadas “Buffer_Hidrografia” e “Buffer_Nas- centes”. Em seguida, salve o arquivo na pasta, com o nome “Mesclado_Buf- fers” e clique em “OK”; GEOPROCESSAMENTO 116 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 116 06/01/2021 16:44:15 Figura 14. Aba de seleção múltipla da etapa de mesclagem das camadas vetoriais (a) e Comandos para a seleção de todas as feições da área de estudo (b). A B 18) Com a camada “Mesclado_Buffers” selecionada, clique no ícone de lápis na barra de ferramentas e, em seguida, na opção “Selecionar feições por área ou por simples clique”. Clique sobre a área de interesse, em forma de um retân- gulo (Figura 14b), a fim de selecionar todas as feições de uma só vez. Note que, posteriormente, a área selecionada ficará vermelha, com o buffer de 500 m da hidrogria em amarelo; 19) Ainda com o ícone de lápis selecionado, clique na opção “Mesclar feições selecionadas” (Figura 15). Ao clicar nesse botão, a aba “Mesclar atributos da feição” será aberta. Clique em “OK”. Note que, se você aproximar a camada, as feições estarão em amarelo. Clique no botão “Desfazer seleção de feições em todas as camadas”. Caso o ícone de lápis ainda esteja selecionado, clique nele, para que as alterações sejam salvas; GEOPROCESSAMENTO 117 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 117 06/01/2021 16:44:16 Figura 15. Comando “Mesclar feições selecionadas”. 20) Para visualizar melhor os dados, recomenda-se que a ordem das cama- das seja “Nascentes_RP”, “Hidrografia_RP”, “Mesclado_Buffers” e “mun_ribei- rao_pires”. As demais camadas podem ser desmarcadas; 21) Posteriormente, é possível alterar a simbologia das camadas “Mesclado_ Buffers”, “Hidrografia_RP” e “Nascentes_RP”, modificando a cor e a espessura do traço, de acordo com sua preferência; DICA Mesmo parecendo óbvio, muitas pessoas não colocam a hidrografia em azul, embora seja um padrão utilizado no geoprocessamento. No caso desse mapa, foi colocada a opção “outline green” no mesclado; na hidro- grafia, foi colocada a cor azul com código #02cffd ou os valores RGB de 2, 207 e 253, com espessura da linha de 0,4; e, nas nascentes, foi colada a mesma cor da hidrografia, mas com tamanho das bolinhas de 2. 22) Para medir os buffers e conferir se apresentam os valores corretos, que foram preenchidos na tabela de atributos, é só clicar no ícone de uma régua e colocar a opção “Linha”. Assim, é possível medir os raios ou lados do buffer (Figura 16a). A partir desses procedimentos, é gerado um mapa de APPs da hidrografia e nascentes do município de Ribeirão Pires – SP (Figura 16b). GEOPROCESSAMENTO 118 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 118 06/01/2021 16:44:17 Figura 16. Ferramenta de cálculo de áreas, linhas e ângulos (a) e Resultado do mapa de APPs do município de Ribeirão Pires – SP (b). ASSISTA Após o processamento dos dados e a geração dos mapas, é hora de ela- borar um produto cartográfico que contenha todas as informações neces- sárias, como escala, legenda, datum e sistema de coordenadas, fontes das bases cartográficas, entre outros aspectos. Para aprender a mexer com o compositor de impressão do QGIS, assista aos vídeos Layout com QGIS: Aula 02, Aula 03, Aula 04 e Aula 05, do canal Rafael Igino, no YouTube. A B GEOPROCESSAMENTO 119 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 119 06/01/2021 16:44:18 Sintetizando O geoprocessamento possui diversas aplicações, entre elas o mapea- mento da suscetibilidade aos movimentos de massa e a localização e deli- mitação das Áreas de Preservação Permanente (APPs), sendo ferramentas de extrema importância no que se refere ao planejamento urbano e am- biental, à fiscalização e à mitigação de impactos. Os movimentos de massa são influenciados por fatores como grau de umidade, tipo de material e declividade da encosta. A partir desses aspectos, diversos tipos de movimentos podem ocorrer e possuem características específicas, de acordo com a natureza do mate- rial, a velocidade e a natureza do movimento, podendo ser mais lentos ou mais rápidos, em função do tipo da perturbação que sofreram. O grande problema, que envolve a dispersão de massa, é que, em geral, elas estão associadas a causas antrópicas e à morte de milhares de pessoas, visto que edificações são construídas no sopé dos morros, onde são feitos cortes nos taludes, deixando-os consequentemente instáveis e frágeis. Dessa forma, as Áreas de Preservação Permanente são essenciais na manutenção do equilíbrio ecológico, geológico e humano, uma vez que, se protegidas, atuam nos serviços ecossistêmicos, que regulam várias fun- ções vitais, como, por exemplo, o aporte de nutrientes, a proteção natural das encostas e topos de morro, a conservação do solo contra processos de erosão e o assoreamento dos rios, a preservação da biodiversidade e a consequente garantia de polinização e dispersão de sementes nas florestas nativas, bem como nos cultivos agrícolas. A partir disso, é possível traçar medidas preventivas que visam assegu- rar o bem-estar humano e ambiental, utilizando como base os Sistemas de Informação Geográfica (SIGs). Por meio do processamento de da- dos vetoriais, matriciais e alfanuméricos, é possível compreen- der as relações ambientais e como elas se sucedem, contribuindo significativamente com o processo de tomada de decisão e planejamento com o que con- cerne à prevenção de desastres e à proteção ou recuperação ambiental. GEOPROCESSAMENTO 120 SER_ARQURB_GEOPRO_UNID4.indd 120 06/01/2021 16:44:18 Referências bibliográficas BRASIL. Lei n° 12.651, de 25 de maiode 2012. Dispõe sobre a proteção da ve- getação nativa. Diário Oficial da União. Brasília, 20 maio 2012. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2011-2014/2012/lei/l12651.htm>. Acesso em: 09 dez. 2020. COMO fazer Download de MDE ALOS Palsar com 12,5 m de Resolução Es- pacial. Postado por Anderson Medeiros - ClickGeo. (11 min. 44 s.) color. son. port. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=ZR9NrlMGjgI>. Aces- so em: 09 dez. 2020. COMO Inserir Imagens do Google Earth no QGIS | Plugin QuickMapServices. Postado por Anderson Medeiros - ClickGeo. (5 min. 56 s.) color, son, port. Dis- ponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=wFiYf3XT3Lg>. Acesso em: 09 dez. 2020. EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos. Súmula da X Reunião Técnica de Levantamento de Solos. Rio de Janeiro, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, 1979. Disponível em: <https://edepot.wur. nl/480004>. Acesso em: Acesso em: 09 dez. 2020. LAYOUT com QGIS: Aula 02 - Compositor de mapas. Postado por Rafael Igino. (5 min. 45 s.) color. son. port. Disponível em: <https://www.youtube.com/wat- ch?v=NWtFLIQ6zGs>. Acesso em: 09 dez. 2020. LAYOUT com QGIS: Aula 03 - Inserindo elementos no layout. Postado por Ra- fael Igino. (7 min. 15 s.) color. son. port. Disponível em: <https://www.youtube. com/watch?v=9jkWXyFTNxM>. Acesso em: 09 dez. 2020. LAYOUT com QGIS: Aula 04 - Inserindo Norte, Escala e Grade de Coordenadas. Postado por Rafael Igino. (8 min. 44 s.) color. son. port. 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