Aula 1 Introdu€ ¦ção ao SIG

Prévia do material em texto

1
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
“SISTEMA DE INFORMAÇÃO 
GEOGRÁFICA – SIG”
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
GEOGRÁFICA – SIG”
Profa. Cristina Nascimento
Ramal: 7766 Sala: Bloco C
Grupo Yahoo: SIG_UFMG_ICA
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
�� Introdução ao SIGIntrodução ao SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de ImagensO Mapa de O Mapa de PsalterPsalter, 1225 , 1225 --12501250
((OrientaçãoOrientação com com LesteLeste aoao topotopo))
Cartográfo, DesconhecidoCartográfo, Desconhecido
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de ImagensO Planisfério de O Planisfério de CantinoCantino, cerca de 1502, cerca de 1502
Descobrimento do Brasil pelos portugueses: Expedições comerciais
(pau brasil e açúcar)
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA1. SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA
""Tudo o que acontece, Tudo o que acontece, 
acontece em algum acontece em algum 
lugarlugar."."lugarlugar."."
Gilberto Câmara Gilberto Câmara -- INPEINPE
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��SIG: DefiniçãoSIG: Definição
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
UmUm SIGSIG podepode serser consideradoconsiderado umum sistemasistema
computacionalcomputacional projetadoprojetado parapara aa entradaentrada,,computacionalcomputacional projetadoprojetado parapara aa entradaentrada,,
armazenamento,armazenamento, manipulação,manipulação, análise,análise,
representaçãorepresentação ee recuperaçãorecuperação eficienteseficientes dede
todastodas asas formasformas dede dadosdados geograficamentegeograficamente
indexadosindexados ee descritivosdescritivos aa eleseles relatadosrelatados..
2
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��11 SIG: Londres 1854SIG: Londres 1854
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
�� Histórico do SIGHistórico do SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
�� DÉCADADÉCADA DEDE 6060 :: SIG’SSIG’S AUTOMATIZADOSAUTOMATIZADOS
1.1. RefinamentoRefinamento dasdas técnicastécnicas cartográficascartográficas;;1.1. RefinamentoRefinamento dasdas técnicastécnicas cartográficascartográficas;;
2.2. RápidoRápido desenvolvimentodesenvolvimento dada informáticainformática;;
3.3. RevoluçãoRevolução quantitativaquantitativa dasdas análisesanálises espaciaisespaciais..
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
�� Histórico do SIGHistórico do SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
�� DÉCADADÉCADA DEDE 7070:: DIFUSÃODIFUSÃO DOSDOS SIG’SSIG’S
1.1. PrimeiroPrimeiro paíspaís:: EstadosEstados UnidosUnidos;;1.1. PrimeiroPrimeiro paíspaís:: EstadosEstados UnidosUnidos;;
2.2. ImportânciaImportância dede trabalhartrabalhar comcom aspectosaspectos dada
superfíciesuperfície terrestreterrestre dede formaforma integradaintegrada ee
multidisciplinarmultidisciplinar..
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
�� Histórico do SIGHistórico do SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
�� DÉCADA DÉCADA DE DE 80: 80: AVANÇOS TECNOLÓGICOS AVANÇOS TECNOLÓGICOS 
1.1. DirecionamentoDirecionamento parapara oo setorsetor comercialcomercial ee1.1. DirecionamentoDirecionamento parapara oo setorsetor comercialcomercial ee
industrialindustrial;;
2.2. SurgimentoSurgimento dede melhoresmelhores soluçõessoluções emem termostermos dede
dadosdados gráficosgráficos ee alfanuméricoalfanumérico;;
3.3. DesenvolvimentoDesenvolvimento dada tecnologiatecnologia dede
processamentoprocessamento dede imagensimagens digitaisdigitais..
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
�� Histórico do SIGHistórico do SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
�� DÉCADADÉCADA DEDE 9090:: COMERCIALIZAÇÃOCOMERCIALIZAÇÃO EFETIVAEFETIVA
1.1. ConcepçãoConcepção alicerçadaalicerçada emem ambientesambientes clientecliente--1.1. ConcepçãoConcepção alicerçadaalicerçada emem ambientesambientes clientecliente--
servidorservidor;;
2.2. GerenciadoresGerenciadores dede bancobanco dede dadosdados relacionaisrelacionais ee
pacotespacotes adicionaisadicionais parapara processamentoprocessamento dede
imagensimagens..
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
� ATUALMENTE…
Um SIG não é apenas um software que
permite fazer mapas de forma maispermite fazer mapas de forma mais
bonita, mas…
...É uma FERRAMENTA DE ANÁLISE,
...RELACIONA dados espaciais com não-espaciais,
...Pode computar NOVAS INFORMAÇÕES,
... Auxilia no processo de TOMADA DE DECISÃO.
3
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��DESAFIOS DO SIGDESAFIOS DO SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
�� OO queque éé representaçãorepresentação??
�� OO queque éé espaçoespaço geográficogeográfico??�� OO queque éé espaçoespaço geográficogeográfico??
�� ComoComo representarrepresentar oo espaçoespaço geográficogeográfico??
�� ComoComo representarrepresentar oo espaçoespaço geográficogeográfico nono
computadorcomputador??
�� OO queque oo computadorcomputador permitepermite fazerfazer aa partirpartir
dessadessa representaçãorepresentação??
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��A questão no SIG é...A questão no SIG é...
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
�Desenhos e
Mapas;Mapas;
�Palavras;
� Imagens;
�Medidas.
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��RepresentaçãoRepresentação
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��TERMINOLOGIAS EM SIG...TERMINOLOGIAS EM SIG...
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
•• DADODADO: Elemento Puro, Quantificável
Não oferece embasamento para o entendimento da situação
•• INFORMAÇÃOINFORMAÇÃO: Dado analisado e contextualizado
Exemplo: Comparação entre faturamentos X Metas
•• INFORMAÇÃO GEOGRÁFICAINFORMAÇÃO GEOGRÁFICA:: Informação cujo significado contempla
uma natureza espacial (localização). 
•• BASE DE DADOS GEOGRÁFICOS:BASE DE DADOS GEOGRÁFICOS: Conjunto de dados organizados
sob a forma de mapas, registrados espacialmente numa mesma projeção
cartográfica.
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
��COLOCANDOCOLOCANDO O MUNDO NO O MUNDO NO COMPUTADORCOMPUTADOR
INFORMAÇÃOINFORMAÇÃO
NÃO ESPACIALNÃO ESPACIAL ESPACIALESPACIAL
SistemasSistemas GerenciaisGerenciais
NãoNão GeográficaGeográfica GeográficaGeográfica
CADCAD SIGSIG
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
SIGSIG
� Projeções cartográficas;
� Topologia do espaço;
� Atributos descritivos;
� Alia mapas a banco de dados.
CADCAD
� Coordenadas do papel;
� Desenhos sem atributos;
� Não opera análise. 
SIGSIG
4
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamentoe Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
��COLOCANDOCOLOCANDO O MUNDO NO O MUNDO NO COMPUTADORCOMPUTADOR
BASEBASE DE DADOS GEOGRÁFICOSDE DADOS GEOGRÁFICOS
DADO ESPACIALDADO ESPACIAL ATRIBUTO DO DADOATRIBUTO DO DADO
GEOMETRIAGEOMETRIA
QUALITATIVOSQUALITATIVOS QUANTITATIVOSQUANTITATIVOS
NOMINAL/ORDINALNOMINAL/ORDINAL INTERVALO/RAZÃOINTERVALO/RAZÃO
••PONTOSPONTOS
••LINHASLINHAS
••ÁREAÁREA
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
Universo Universo Universo Universo
��COLOCANDOCOLOCANDO O MUNDO NO O MUNDO NO COMPUTADORCOMPUTADOR
Universo
Mundo Real
Universo
Formal
Universo
Estrutural
Universo
Implement.
1. Mundo Real: Lote, Tipo de solos.
2. Formal: Entidades (objetos) x Distribuições (campos).
3. Estruturas de dados: Matrizes e Vetores.
4. Implementação: Código em linguagem de computador.
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
�� NONO SIG O SIG O USUÁRIOUSUÁRIO NECESSITA TOMAR NECESSITA TOMAR 
DECISÕES CONCRETASDECISÕES CONCRETAS
1. Atributos
� Que medidas caracterizam os dados ? �
2. Partição geométrica do espaço
� Que estruturas de dados são necessárias ?
3. Escala
� Qual o nível de detalhe?
4. Análise
� Que procedimentos de extração de informação serão
utilizado?
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��Benefícios do SIGBenefícios do SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
�Uso do espaço como linguagem comum;�Uso do espaço como linguagem comum;
�Produção de novas informações;
�Múltiplas visões do espaço.
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��Desafios do SIGDesafios do SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
��Representar o espaço geográfico;Representar o espaço geográfico;��Representar o espaço geográfico;Representar o espaço geográfico;
��Capturar a dependência espacial;Capturar a dependência espacial;
��Explicitar efeitos de escala.Explicitar efeitos de escala.
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��SIG X GEOPROCESSAMENTOSIG X GEOPROCESSAMENTO
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
� GEOPROCESSAMENTO: Representa a área do conhecimento
que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para tratar aque utiliza técnicas matemáticas e computacionais para tratar a
informação geográfica.
� SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA (SIG): São as
ferramentas computacionais para Geoprocessamento,
integrando dados de diversas fontes em bancos de dados
georreferenciados.
5
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��Visões do Visões do GeoprocessamentoGeoprocessamento......
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
� Produção de Mapas: Geração e visualização de dados
espaciais.espaciais.
� Banco de Dados: Armazenamento e recuperação de
informação espacial.
� Análise Espacial: Combinação de informações espaciais.
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��COM UM SIG É POSSÍVEL...COM UM SIG É POSSÍVEL...
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
““GERARGERAR informações e não informações e não ““GERARGERAR informações e não informações e não 
só só RECUPERÁRECUPERÁ--LASLAS de um de um 
banco banco de de dados.”dados.”
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��RESUMINDO PRECISAMENTE!!!RESUMINDO PRECISAMENTE!!!
1.1. COLETACOLETA
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
2.2. ARMAZENAMENTOARMAZENAMENTO
3.3. MANIPULAÇÃOMANIPULAÇÃO
4.4. ANÁLISEANÁLISE
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��FAZ PARTE DE UM SIG...COLETAFAZ PARTE DE UM SIG...COLETA
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
Fotos-Aéreas
(Aero-Levantamento)
Levantamento 
Banco de imagens,
fotografias e 
dados de campo
Imagens de Satélite Levantamento Topográfico
•Dados Específicos
de cada Aplicação
Bancos de
Dados GPS
Imagens em
papel
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��ARMAZENAMENTOARMAZENAMENTO
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
•Geodésia
•Fotointerpretação
Banco de imagens,
Imagens e Fotografias
Georreferenciadas, Mapas
e Dados Tabulares
Processamento 
de Imagens
•FotogrametriaBanco de imagens,
fotografias,
dados de campo e
dados da aplicação
6
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��MANIPULAÇÃOMANIPULAÇÃO
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
Camada n
Foto-aérea / Imagem Satélite
Eixo de Ruas
Camada 1
Eixo de Ruas
Curvas de Nível
Rede de Esgoto
Consumidores
Níveis de poluição
•Renda média
•Nível social
•Umidade relativa
•Volume de tráfego
•População do local
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��ANÁLISEANÁLISE
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
Consultas 
Espaciais
Geração de 
Novos Conjuntos
Consultas a 
Atributos
Espaciais Novos Conjuntos
de dados
Dados espaciais
não espaciais
e temporais
•Álgebra espacial
•Algoritmos incorporados ao SIG
•Estatística
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��ORGANIZAÇÃO DE DADOS EM SIGORGANIZAÇÃO DE DADOS EM SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
�� OrganizaçãoOrganização porpor níveisníveis ((planosplanos) de ) de informaçãoinformação
� Cada Nível = Dado Específico� Cada Nível = Dado Específico
�� AtributosAtributos de de OObjetosbjetos
� Armazenados em Tabelas
elevação
rios
divisão
política
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��VISÃO GERAL DE UM SIGVISÃO GERAL DE UM SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��Tipos de Dados em SIGTipos de Dados em SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
�Dados geográficos possuem representação 
dual: localização e atributos.dual: localização e atributos.
�Localização
– Representação da superfície terrestre.
�Atributos
– Descrição do fenômeno.
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��Tipos de Dados em SIGTipos de Dados em SIG
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
1. Imagens de Sensores Remotos;
2. Mapas Temáticos;
3. Mapas cadastrais;
4.Modelos Numéricos de Terreno – MNT;
5. Redes.
7
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
��Imagens de Imagens de ��ImagemImagem
Satélites Satélites 
��ImagemImagem
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
��Imagens de Imagens de 
��MapaMapa
TemáticoTemático
Satélites Satélites 
TemáticoTemático
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1.INTRODUÇÃO AO SIG
��Imagens de Imagens de 
��Mapa CadastralMapa Cadastral
Localização de objetos do mundo (lotes)
Satélites Satélites 
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
��Imagens de Imagens de 
��Elementos de Elementos de RedeRede
•• Associados a serviços de utilidade pública. Ex: Sistema de Abastecimento
•Usam topologia arco e nós. 
Satélites Satélites 
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
��Imagens de Imagens de 
��MNT (Modelo Numérico de MNT (Modelo Numérico de 
Terreno)Terreno)
Representação de superfícies
Satélites Satélites 
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
��Imagens de Imagens de 
��MNT (Modelo Numérico de MNT (Modelo Numérico de 
Terreno)Terreno)
Representação de superfícies
•Grade
Satélites Satélites 
•Amostras
•Grade
Retangular
•Grade
Triangular
8
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
LANDSAT sobreposta a um DEMLANDSAT sobreposta a um DEM
(Digital (Digital ElevationElevation ModelModel))
��MNT MNT –– 2D2D
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
LANDSAT sobreposta a um DEMLANDSAT sobreposta a um DEM
(Digital (Digital ElevationElevation ModelModel))
��LANDSAT sobreposta a um MNT LANDSAT sobreposta a um MNT --3D3D
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
LANDSAT sobreposta a um DEMLANDSAT sobreposta a um DEM
(Digital (Digital ElevationElevation ModelModel))
��LANDSAT sobreposta a um MNT LANDSAT sobreposta a um MNT --3D3D
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
•Sistemas que realizam tratamento 
computacional dos dados geográficos 
(ASSAD & SANO, 1998).
•Ferramentas computacionais para •Ferramentas computacionais para 
geoprocessamento (CÂMARA & DAVIS, 1998).
•Ferramentas que permitem processar dados 
espaciais transformando-os em informação 
que PODEM SER usadas para tomar decisões 
(DEMERS, 1999).
FAFA--675 675 –– Processamento e Interpretação de ImagensProcessamento e Interpretação de Imagens
��COMPONENTES DO COMPONENTES DO 
AULA AULA 1. INTRODUÇÃO AO SIG1. INTRODUÇÃO AO SIG
��COMPONENTES DO COMPONENTES DO 
SIG....SIG....