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Introdução ao Geoprocessamento, Conceitos e Aplicações Prof. Dr. Fabio C. Alves Disciplina: Geoprocessamento Barreiras, Bahia 2024 Informação geográfica (IG) Proporciona a um elemento locacional (ou posicional) o vínculo com algum sistema de referência baseado em coordenadas geográficas ou coordenadas planas (ex: sistema UTM). Conhecimento sobre onde alguma coisa está. Trata-se de uma INFORMAÇÃO GEORREFERENCIADA Informação Geográfica ou Geoespacial Dado x Informação? Elementos brutos, não específicos (números, classes, etc) Uma vez tratado, processado e analisado, os dados se tornam informação Ex: Censo demográfico do IBGE Como as pessoas consumiam a informação geográfica? Como as pessoas consumiam a informação geográfica? Como as pessoas consumiam a informação geográfica? Nazistas se comunicavam via códigos criptografados (Enigmas). O que eram os códigos? Coordenadas Geográficas E atualmente? Webmaps - Refere-se à superfície da Terra ou próximo à ela. - Sinônimo de geográfico. - Um subconjunto de dado espacial aplicado especificamente à superfície da Terra e às suas proximidades. Geográfico Espacial Geoespacial Geográfico x Espacial x Geoespacial - Refere-se à qualquer espaço, não apenas ao espaço da superfície terrestre (e.g., a superfície de outros planetas, o espaço do corpo humano capturados por imagens médicas, etc.) Geoespacial (Geo = Terra) O dado geográfico caracteriza-se por três componentes: Espacial ou de posição (comp. geométrica) ONDE? Descritiva ou Semântica (comp. temática / características do objeto ou fenômeno em questão) O QUÊ? Temporal QUANDO? Dados Geográficos ou Geoespaciais objetos, eventos ou fenômenos localizados na superfície terrestre ou próximas a ela (atmosfera), associados aos componentes do sistema terrestre. O que? medidas do canal 2 do GOES16 (útil para acompanhar a dinâmica de nuvens) Onde? América do Sul Quando? 11/03/2021 09:00 https://cptec.inpe.br O que?População Onde? Estado deSão Paulo Quando? 2021 https://datageo.ambiente.sp.gov.br/ Estima-se que até 80% dos dados do globo tenham componente espacial, ou seja, podem ser espacializados! The true cost of spatial data in Canada http://dx.doi.org/10.1111/1541-0064.02e11 O que diferencia um Dado comum de um Dado Geográfico / Geoespacial ? LOCALIZAÇÃO ! Por que o dado geográfico é especial? É multidimensional, necessita de um par de coordenadas para definir uma posição (x, y) ou longitude e latitude ( , ) Sistemas de Coordenadas! Pode ser volumoso! Um banco de dados geográfico (BDG) pode alcançar 1Terabyte facilmente. Pode ser representado em diferentes níveis de resolução espacial: - Escala pequena 1: 1.000.000 menor resolução - Escala grande 1:25.000 maior resolução Pode ser representado de diferentes formas no computador: - Geo-campos e Geo-objetos - Matrizes e Vetores • É frequentemente representado em uma superfície plana Problema da Projeção Cartográfica! • Requer muitos métodos especiais para a sua análise, a qual pode levar tempo. Material: Prof. Dra. Tatiana Sussel Gonçalves Mendes (UNESP) GEOPROCESSAMENTO O que vem em mente? Definições de Geoprocessamento “Disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica, permitindo realizar análises complexas ao integrar dados de diversas fontes e ao criar banco de dados georreferenciados” (CÂMARA, DAVIS e MONTEIRO, 2001); Geoprocessamento corresponde: “a área do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica” (Câmara e Davis, 2004); “Conjunto de técnicas computacionais que opera sobre a base de dados georreferenciados, para transformá-los em informações relevantes, com análises, sínteses e reformulações desses dados” (XAVIER da SILVA, 2000). Definições de Geoprocessamento É um ramo da área ou subárea do conhecimento denominada Geomática (literatura internacional). “Se onde é importante para seu negócio, então Geoprocessamento é sua ferramenta de trabalho” (Câmara e Davis, 2004) Quais são as ferramentas computacionais utilizadas para o Geoprocessamento ? Sistemas de Informação Geográfica (SIG) PRÓXIMA AULA!! ATÉ ALGUNS ANOS ATRÁS: -Feito de modo analógico; - Fotografias aéreas, imagens, documentos e mapas de papel; - Dificuldade na análise que combinasse diversos mapas e dados; COM A INFORMÁTICA: - Possibilidade de armazenamento; - Processamento; - Representação de informações em ambiente computacional; - Abre espaço para Geoprocessamento e utilização de SIG Como as análises geográficas eram/são feitas? Realidade de muitos produtores rurais: Não permite a realização de consultas e análises espaciais integradas para um melhor manejo/gestão das atividades agrícolas. Exemplo da Agricultura A fase atual do Geoprocessamento (era digital) permitiu auxiliar o produtor a conhecer características importantes da sua propriedade rural, culturas cultivadas, a qualidade do seu solo e os fenômenos que ocorrem na área melhor aproveitamento da terra Pensar o espaço Localização - “Onde está ...” “Quais as áreas com declividade acima de 20%? Condição - “O que está ..” “Qual a população desta cidade ?” Tendência - “O que mudou...” “Esta terra era produtiva há 5 anos atrás ?” O espaço geográfico é a linguagem comum do Geoprocessamento Desafio do Geoprocessamento Como representar o mundo real? Eventos dinâmicos? Conjunto de tecnologias para coleta, processamento, análise e disponibilização de informação com referência geográfica; Geotecnologias? Cartografia Digital, Sensoriamento Remoto e GNSS (GPS) Geração e qualidade dos dados; Geoprocessamento Geração da informação ambiental. Geoprocessamento como sinônimo de Geotecnologias? Aplicações de Geoprocessamento - Calcular a erosão dos solos em determinada área; - Analisar a inclusão e exclusão social a partir de dados sócio-econômicos; - Classificar e quantificar os Recurso Naturais; - Gerenciar serviços de telefonia móvel e planejar instalação de novas torres de transmissão; - Segurança pública: informar qual é a viatura mais próxima e como chegar ao lugar da ocorrência mais rapidamente. Quais mais? A variedade de aplicações é muito extensa e envolve profissionais de várias áreas! Responder perguntas e examinar as relações Onde ocorrem (em quais regiões) os maiores casos de COVID-19? Gerenciamento de dados geográficos de forma mais eficiente Acesso aos atributos dos dados geográficos (pessoas, residências, lugares, etc) Modelagem da ocorrência de deslizamentos Modelagem da ocorrência de deslizamentos Mapeamento da desnutrição no Panamá http://www.esri.com/news/arcnews/fall08articles/mapping-hunger.html Visualização e análise dos dados em 3D Serviços públicos: distribuição do sinal de telefonia Onde devo instalar novas torres de celulares? Análise de redes: distribuição de seguradoras Qual a seguradora mais próxima? Melhorar o atendimento de ordens de serviço Serviços públicos: distribuição de energia elétrica Manutenção de uma rede segura e operacional Análise de expansão / crescimento urbano Bristol, Inglaterra Brussels, Bélgica Helsned, Dinarmarca Milão, Itália Rennes, França Stuttgart, Alemanha Aproveitamento de energias alternativas: energia eólica Agricultura de Precisão - AP: fertilidade do solo Malha amostral: Uma amostra por hectare Estratégias de espacialização (estratos / grades regulares) Porcentagem de infestação Amostragem em campo Áreas prioritárias de aplicação Agricultura de Precisão - AP: aplicação de herbicidas Áreas mais produtivas? Áreas menos produtivas? Agricultura de Precisão - AP: definição de zonas de manejo Análise da batimetria de reservatórios https://www.mdpi.com/2220-9964/4/1/220 UHE de Tucuruí (PA)https://www.mdpi.com/2220-9964/4/1/220 https://www.mdpi.com/2220-9964/4/1/220 Perda de Solos por Erosão: EUPS Chuva - Fator Erosividade (R) A = R.K.L.S.C.P (t.ha-1. ano-1) Nascimento e Lombardi Neto (1999) Solo - Fator Erodibilidade (K) Comprimento e grau do declive - Fatores L e S Uso e manejo do solo - Fator C Prática conservacionista - Fator P Mapa de perda de solos por erosão hídrica Identificar setores específicos com maior suscetibilidade a erosão para posterior aplicação de métodos de recuperação/conservação de um determinado solo Perda de solo por erosão (ton/hectare/ano) Outras aplicações em Geoprocessamento Acesso: https://www.flightradar24.com/ - Integrar os dados geográficos com a internet (webmaps, aplicativos, etc)