SIG raster

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SISTEMAS RASTER
9O raster diz o que ocorre em todos os lugares da área 
de estudo;
9O vetorial diz onde tudo ocorre;
9 Conceitualmente, o modelo raster é o mais simples;
SISTEMAS RASTER
CRIAÇÃO DE UM RASTER
9 Considerando um mapa geológico, o raster é criado 
atribuindo a cada célula ⇒ Valor que representa o tipo de 
rocha;
9 Há vários métodos para se criar banco de dados raster:
Entrada célula a célula
9 Pode ser feita dentro do SIG ou pela importação de 
arquivo ASCII.
9 Cada programa tem suas necessidades específicas. ⇒
Processo tedioso
9 É demorado ⇒ milhões de células.
Por run-lenght-encoding
00011
00111
00111
Entrada: 302120312031
⇒ 20% menos tempo, porém, só alguns GIS aceitam.
Dados já digitais ⇒ imagens e dados de elevação.
SISTEMAS RASTER
Tipos de valores
9 O valor das células depende da realidade que 
está sendo representada, podendo ser:
• Inteiro
• Real
• Alfabético
9 Muitos sistemas aceitam vários tipos de valores 
⇒ Atenção para não misturar valores numéricos 
com não numéricos
9 Muitos sistemas aceitam apenas um valor por 
célula ⇒ Alguns permitem mistura nos pixels (Ex: 
Naus, Um. Illinois). Ex: 30% a, 40% b, 30% c.
SISTEMAS RASTER
Formato das células
As células de um raster podem ter diferentes formatos:
9 Quadrada
9 Hexagonal
9 Triangular
Formato das células
Comparações:
9 A quadrada pode ser dividida e tem estrutura menos 
complexa ⇒ mais usada.
9 A hexagonal e triangular ⇒ a divisão não produz 
elementos menores da mesma forma ⇔ Estruturas mais 
complexas.
SISTEMAS RASTER
Tamanho das células
9 Diferentes tamanhos ⇒ relação com a unidade mínima 
de mapeamento.
9 Tamanhos inadequados ⇒ perda de feições
Regra
9 Baseada na teoria da amostragem, a célula deve ter, 
no mínimo, metade do comprimento da menor feição, ou 
¼ de sua área.
9 Maior problema ⇒ tamanho dos arquivos ⇔
necessidade de compressão dos dados.
SISTEMAS RASTER
Layers
9 Dados de uma área podem ser visualizados por uma 
série de layers.
9 Um layer ⇒ série de dados que descrevem uma 
característica única Para cada localização no interior de 
áreas.
9 Dentro de um layer ⇒ apenas um tipo de informação 
sobre uma localidade.
9 Múltiplos itens de informação ⇒ múltiplos layers.
9 Mapa topográfico ⇒ no mínimo 5 layers para 
representação em raster.
9 Bancos de dados raster ⇒ vários layers ⇔ cada layer 
possui centenas ou milhares de células.
9 Importantes características de um layer raster são:
• Resolução
• Orientação
• Zoneamento
• Valor
• Localização
SISTEMAS RASTER
9 Resolução ⇒ dimensão da menor unidade do espaço 
geográfico com a qual o dado é armazenado. No raster, a 
menor unidade é retangular ou quadrada, denominadas 
células ou pixels.
9 Orientação ⇒ É o ângulo definido entre o Norte real e 
a direção definida pelas linhas e colunas.
9Zoneamento ⇒ Cada zona do mapa corresponde a 
uma série de localidades contíguas com o mesmo valor, 
logo, mesma característica. Ex: litologia, solos, uso da 
terra.
9 Valor ⇒ Informação armazenada no layer para cada 
pixel ou célula.
9 Localização ⇒ Normalmente localizações identificadas 
por um par de coordenadas (linha e coluna). Geralmente 
são conhecidas as coordenadas geográficas dos cantos.
ESTRUTURAS RASTER
O arranjo estrutural de um raster pode ser:
9 Raster total ou arranjo simples ⇒ usado para 
imagens de satélite, onde os valores vão de 0 a 255, 
organizados em bandas para cada comprimento de onda. 
9 Referenciados por linha e coluna, a partir do canto 
superior esquerdo: diferente dos sistemas de 
coordenadas planas.
9 As estruturas comuns são BIL, BSQ, BIP, BSQ, mais 
rápida para display.
9Arquivos grandes ⇒ necessidade de compressão
9 Quanto menor o tamanho do pixel, maior o tamanho do 
arquivo.
Mecanismos de compressão mais utilizados:
¾ Run-lenght-encoding ⇒ simples e útil para vários 
processamentos. Para certos processamentos, como 
relações de vizinhança ⇒ raster total.
¾ Quadtrees/octrees ⇒ sucessivas subdivisões de 
pixels ⇔ estrutura hierárquica ou em pirâmide ⇔ Em 
cada nível superior, os pixels dobram de tamanho ⇔
Tamanho total do arquivo original é maior ⇔ Ganhos nos 
processamentos e nas buscas aos bancos de dados.
LINHAS E PONTOS NO RASTER
9 Linhas ⇒ cadeias de pixels conectados
9 Pontos ⇒ pixels simples
9 Para muitas aplicações, a resolução do raster é muito 
grosseira para representar linhas e pontos:
9 De fato: ponto ⇒ área zero
linha ⇒ espessura zero
9 Problemas nas mudanças de escala.
POTENCIALIDADES DO MODELO RASTER
Um sistema raster deve ter capacidade para:
9 Entrada de dados;
9 Armazenamento;
9 Operações entre layers, como reclassificação, overlay, 
etc.
9 Cada sistema atribui nomes diferentes às suas funções.
POTENCIALIDADES DO MODELO RASTER
Layers
9 O tipo mais simples de valores a serem distribuídos: 
inteiros.
9 Deve haver tantas cores no sistema, quanto números 
inteiros a serem representados.
9 Deve haver legendas, explicando o significado de cada 
cor.
9 Quando os valores possuem uma ordem natural, a 
seqüência de cores deve ter algum sentido. Ex.: cores 
para elevações.
9 Se existem mais valores do que cores: reclassificação 
deve anteceder o display.
9 Pode ser conveniente mostrar o dados como uma 
superfície.
9 A superfície pode ser mostrada na forma oblíqua, 
numa vista em perspectiva.
9 Superfícies podem ser cobertas por imagens ou 
mapas.
POTENCIALIDADES DO MODELO RASTER
Operadores locais
9 Produz um novo layer a partir de um ou mais layers de 
entrada.
9 O valor de cada novo pixel não depende da vizinhança
Ex.:A. Reclassificação
1. Atribuir novos valores para cada valor do mapa de entrada.
2. Atribuir novos valores para intervalos ou classes do mapa 
de entrada.
B.Overlays
Operadores baseados na vizinhança
O valor de um pixel no novo layer é determinado pela sua 
vizinhança.
1.Filtragem⇒ janelas móveis
Mudança de pesos: suavização
realce de bordas
os pesos devem somar 1
Ex: -1 -1 -1
-1 9 -1
-1 -1 -1
Realça detalhes locais, por atribuir aos vizinhos pesos 
negativos
POTENCIALIDADES DO MODELO RASTER
Declividade e aspecto
Se o valor das células é elevação:
A direção da encosta mais inclinada ⇒ aspecto. Pode ser 
medido em graus a partir do N.
Declividade e aspecto ⇒ úteis para análise de padrões 
de vegetação,energia do relevo.
Direções de maior energia⇒ erosão
= Criação de símbolos
Operação de expansão de vizinhanças
Distâncias:
Calcula a distância de cada célula a determinado ponto.
Buffers ⇒ Criação de buffers em torno de feições.
Aplicações ⇒ Buffers em áreas de proteção ambiental, 
áreas de risco, etc.
POTENCIALIDADES DO MODELO RASTER
Operações overlay em raster