Geoprocessamento

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DO CONTESTADO - CAMPUS DE CAÇADOR
CURSO DE AGRONOMIA - IV FASE
SANDRO NHAIA
GEOPROCESSAMENTO
CAÇADOR
2009
SANDRO NHAIA
GEOPROCESSAMENTO
Trabalho apresentado como exigência para a obtenção de nota na disciplina de Topografia, do Curso de Agronomia, ministrado pela Universidade do Contestado – UnC Caçador, sob orientação do(a) professor(a) Nilson Barros Jr.
CAÇADOR
2009
SUMÁRIO
3SUMÁRIO	�
4INTRODUÇÃO	�
52 - CONCEITOS DE GEOPROCESSAMENTO	�
53 - HISTÓRICO DO GEOPROCESSAMENTO	�
64 - GEOPROCESSAMENTO A NÍVEL NACIONAL	�
85 - SOFTWARES UTILIZADOS	�
96 - ATIVIDADES COM GEOPROCESSAMENTO E TOPOGRAFIA	�
96.1 APLICADO À CONSERVAÇÃO DA NATUREZA	�
106.2 EM SERVIÇOS PÚBLICOS	�
106.3 NO TRÂNSITO E TRANSPORTES	�
106.4 EM REDES E INFRA-ESTRUTURA	�
106.5 Eletricidade	�
116.6 Saneamento	�
116.7 Telefonia	�
116.8 EM APLICAÇÕES COMERCIAIS	�
116.9 NO MERCADO IMOBILIÁRIO	�
127 - CONCLUSÃO	�
138 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	�
�
INTRODUÇÃO
O Homem sempre necessitou conhecer o meio em que vive, por questões de sobrevivência , orientação, segurança, guerras, navegação, construção, etc... No principio a representação de espaço baseava-se na observação e descrição do meio. Cabe salientar que alguns historiadores dizem que o homem já fazia mapas antes mesmo de desenvolver a escrita. Com o tempo surgiram técnicas e equipamentos de medição que facilitariam a obtenção de dados para posterior representação. A Topografia e o Geoprocessamento foram as ferramentas utilizadas para realizar estas medições.
O geoprocessamento é o processamento informatizado de dados georreferenciados. Utiliza programas de computador que permitem o uso de informações cartográficas (mapas, cartas topográficas e plantas) e informações a que se possa associar coordenadas desses mapas, cartas ou plantas. Pode ser utilizado para diversas aplicações.
O termo geoprocessamento denota a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica e que vem influenciando de maneira crescente as áreas de Cartografia, Análise de Recursos Naturais, Transportes, Comunicações, Energia e Planejamento Urbano e Regional.
Um dos ganhos em relação à forma tradicional de analisar o ambiente é o aumento da objetividade, possibilitando a tomada de decisões sobre uma base mais técnica e menos subjetiva. Como conseqüência, obtém-se uma menor repetição de processos e procedimentos na rotina das instituições e uma maior racionalização no uso de recursos financeiros e dos equipamentos sociais.
2 - CONCEITOS DE GEOPROCESSAMENTO
É um conjunto de conceitos, métodos e técnicas regido em torno do processamento eletrônico de dados que opera sobre registros de ocorrência georreferenciados, analisando suas características e relações geotopológicas para produzir informação ambiental.
As ferramentas computacionais para geoprocessamento, chamadas de Sistemas de Informação Geográfica GIS - sigla em Inglês para SIG -, permitem realizar análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar bancos de dados geo-referenciados. Tornam ainda possível automatizar a produção de documentos cartográficos.
3 - HISTÓRICO DO GEOPROCESSAMENTO
As primeiras tentativas de automatizar parte do processamento de dados com características espaciais aconteceram na Inglaterra e nos Estados Unidos, nos anos 50, com o objetivo principal de reduzir os custos de produção e manutenção de mapas. Dada a precariedade da informática na época, e a especificidade das aplicações desenvolvidas (pesquisa em botânica, na Inglaterra, e estudos de volume de tráfego, nos Estados Unidos), estes sistemas ainda não podem ser classificados como “sistemas de informação”.
Os primeiros Sistemas de Informação Geográfica surgiram na década de 60, no Canadá, como parte de um programa governamental para criar um inventário de recursos naturais. Estes sistemas, no entanto, eram muito difíceis de usar: não existiam monitores gráficos de alta resolução, os computadores necessários eram excessivamente caros, e a mão de obra tinha que ser altamente especializada e caríssima. Não existiam soluções comerciais prontas para uso, e cada interessado precisava desenvolver seus próprios programas, o que demandava muito tempo e, naturalmente, muito dinheiro. Além disto, a capacidade de armazenamento e a velocidade de processamento eram muito baixas. Ao longo dos anos 70 foram desenvolvidos novos e mais acessíveis recursos de hardware, tornando viável o desenvolvimento de sistemas comerciais. Foi então que a expressão Geographic Information System foi criada. Foi também nesta época que começaram a surgir os primeiros sistemas comerciais de CAD (Computer Aided Design, ou projeto assistido por computador), que melhoraram em muito as condições para a produção de desenhos e plantas para engenharia, e serviram de base para os primeiros sistemas de cartografia automatizada. Também nos anos 70 foram desenvolvidos alguns fundamentos matemáticos voltados para a cartografia, incluindo questões de geometria computacional. No entanto, devido aos custos e ao fato destes proto-sistemas ainda utilizarem exclusivamente computadores de grande porte, apenas grandes organizações tinham acesso à tecnologia.
A década de 80 representa o momento quando a tecnologia de sistemas de informação geográfica inicia um período de acelerado crescimento que dura até os dias de hoje. Até então limitados pelo alto custo do hardware e pela pouca quantidade de pesquisa específica sobre o tema, os GIS se beneficiaram grandemente da massificação causada pelos avanços da microinformática e do estabelecimento de centros de estudos sobre o assunto. Nos EUA, a criação dos centros de pesquisa que formam o NCGIA - National Centre for Geographical Information and Analysis (NCGIA, 1989) marca o estabelecimento do Geoprocessamento como disciplina científica independente.
4 - GEOPROCESSAMENTO A NÍVEL NACIONAL
A introdução do geoprocessamento no Brasil inicia-se a partir do esforço de divulgação e formação de pessoal feito pelo prof. Jorge Xavier da Silva (UFRJ), no início dos anos 80. A vinda ao Brasil, em 1982, Roger Tomlinson, responsável pela criação do primeiro SIG (o Canadian Geographical Information System), incentivou o aparecimento de vários grupos interessados em desenvolver tecnologia, entre os quais podemos citar:
UFRJ: O grupo do Laboratório de Geoprocessamento do Departamento de Geografia da UFRJ, sob a orientação do professor Jorge Xavier, desenvolveu o SAGA (Sistema de Análise GeoAmbiental). O SAGA tem seu forte na capacidade de análise geográfica e vem sendo utilizado com sucesso com veículo de estudos e pesquisas.
MaxiDATA: Os então responsáveis pelo setor de informática da empresa de aerolevantamento AeroSul criaram, em meados dos anos 80, um sistema para automatização de processos cartográficos. Posteriormente, constituíram empresa MaxiDATA e lançaram o MaxiCAD, software largamente utilizado no Brasil, principalmente em aplicações de Mapeamento por Computador. Mais recentemente, o produto dbMapa permitiu a junção de bancos de dados relacionais a arquivos gráficos MaxiCAD, produzindo uma solução para desktop mapping para aplicações cadastrais.
CPqD/TELEBRÁS: O Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da TELEBRÁS iniciou, em 1990, o desenvolvimento do SAGRE (Sistema Automatizado de Gerência da Rede Externa), uma extensiva aplicação de Geoprocessamento no setor de telefonia. Construído com base num ambiente de um SIG (VISION) com um banco de dados cliente-servidor (ORACLE), o SAGRE envolve um significativo desenvolvimento e personalização de software.
INPE: Em 1984, o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espacias) estabeleceu um grupo específico para o desenvolvimento de tecnologia de geoprocessamento e sensoriamento remoto(a Divisão de Processamento de Imagens - DPI). De 1984 a 1990 a DPI desenvolveu o SITIM Sistema de Tratamento de Imagens) e o SIG (Sistema de Informações Geográficas), para ambiente PC/DOS, e, a partir de 1991, o SPRING (Sistema para Processamento de Informações Geográficas), para ambientes UNIX e MS/Windows.
O SPRING (Sistema de Processamento de Informações Geográficas) unifica o tratamento de imagens de Sensoriamento Remoto (ópticas e microondas), mapas temáticos, mapas cadastrais, redes e modelos numéricos de terreno. A partir de 1997, o SPRING passou a ser distribuido via Internet. É uma aplicação gratuita e indicada para quem precisa aprender os conceitos do Geoprocessamento.
O Laboratório de Processamento de Imagens e Geoprocessamento (LAPIG) do Instituto de Estudos Sócio-Ambientais (IESA / UFG) iniciou suas atividades em 1995 sob a orientação do professor Laerte Guimarães Ferreira. O LAPIG muito contribui para o avanço das pesquisas na área de Geoprocessamento, vem focando suas análises para o CERRADO. Uma das grandes contribuições do LAPIG, para o crescimento da capacidade de análise do CERRADO foi o desenvolvimento do Sistema Integrado de Alerta de Desmatamento (SIAD), que foi desenvolvido pelo professor Nilson Clementino Ferreira, no ambito dos projetos desenvolvidos no LAPIG. 
5 - SOFTWARES UTILIZADOS
	Vários sistemas fazem parte do Geoprocessamento dentre os quais o GIS é o sistema que reúne maior capacidade de processamento e análise de dados espaciais. A utilização destes sistemas produz informações que permitem tomar decisões para colocar em pratica ações. Estes sistemas se aplicam a qualquer tema que manipule dados ou informações vinculadas a um determinado lugar no espaço, e que seus elementos possam ser representados em um mapa, como casas, escolas, hospitais, etc. Podemos dividir em três tipos básicos os softwares utilizados em geoprocessamento: CADs, SIGs e Desktop Maping.
	Os CADs (Computer-Aided Design, ou Desenho Auxiliado por Computador) são softwares de representação gráfica (desenho) por camadas (camada de desenho, cores e estilos) que usam a geometria vetorial. Exemplos: o AutoCAD é o mais conhecido, porém existem outros programas similares, alguns inclusive, em ambiente software livre: IntelliCAD, QCAD, BricsCAD, DataCAD e o Vector.
	Os SIGs (Sistemas de Informações Geográficas, ou GIS – Geographic Information System) são sistemas (ou softwares) que possibilitam a análise, manipulação e geração de dados georreferenciados. Exemplos: Spring, ArcGIS, VisionGIS, QGIS, Idrisi, etc. Na verdade, por se constituírem de um “sistema” os SIGs, dependendo de sua arquitetura, podem até mesmo englobar recursos de software que classificamos aqui separadamente.
	Por fim, os Desktop Maping ou Computer Maping, são softwares para manipulação de mapas vetoriais e dados alfanuméricos que ficam em um meio termo entre os CADs e os SIGs. Exemplo: MapInfo e MapWindow.
	
Outros softwares de geoprocessamento: GIS Maps Viewer, Terra View, MegaGis. Sobre alguns deles:
* Spring: é um SIG desenvolvido pelo INPE, em parceria com outras instituições*, com funções de processamento de imagens, análise espacial, modelagem numérica de terreno (MNT) e consulta a bancos de dados espaciais. Dentre seus objetivos encontra-se o de fornecer um ambiente unificado de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto para aplicações urbanas e ambientais, tornando-se amplamente acessível para a comunidade brasileira.
* ArcGIS: é um conjunto de softwares para SIG (o mais usado no mundo inteiro) composto de alguns aplicativos com funcionalidades específicas - Arc View, é a principal ferramenta do ArcGIS, utilizada para visualização de dados, query, análise e capacidade de criar, editar e integrar elementos geográficos simples; o ArcEditor adiciona ao ArcView, a capacidade de editar elementos em um geodatabase com múltiplos utilizadores e coberturas; o ArcInfo inclui capacidades avançadas de geoprocessamento; o ArcSDE, interface de programação para cesso aos dados; e ArcIMS que disponibiliza dados e mapas SIG via web.
6 - ATIVIDADES COM GEOPROCESSAMENTO E TOPOGRAFIA
6.1 APLICADO À CONSERVAÇÃO DA NATUREZA
O geoprocessamento é uma ferramenta de grande utilidade para a conservação da biodiversidade, pois possibilita a coleta de dados espaciais relevantes para diversos estudos, como dados temáticos e de distribuição de espécies, permitindo análises mais detalhadas, como a identificação de áreas prioritárias para a conservação, delimitação de corredores de biodiversidade, base para sistemas de suporte a decisão. 
Na análise ambiental, o geoprocessamento é uma das ferramentas mais utilizadas para monitoramento, por exemplo, da cobertura vegetal e uso das terras, níveis de erosão do solo, poluição da água e do ar, disposição irregular de resíduos, etc. Da mesma maneira, ele pode ser usado em análises de qualidade de habitat e fragmentação. 
6.2 EM SERVIÇOS PÚBLICOS
O geoprocessamento permite que os governos municipal, estadual e federal integrem suas ações, unindo projetos do setor de saneamento, por exemplo, com outros de urbanização, saúde, educação e meio-ambiente. Essa integração entre diversos setores do governo pode ser mais facilmente visualizada através da localização espacial das áreas mais carentes, suas demandas e da delimitação de suas respectivas áreas de influência e acesso. 
Também possibilita aos administradores visualizarem os bairros mais violentos, orientando as ações policiais, a delimitação das áreas de maior incidência de epidemias, facilitando seu controle e extinção, uma demarcação das regiões com maior concentração de analfabetos, tornando mais eficiente a construção de novas unidades escolares e a localização de áreas devastadas e com problemas ambientais.
6.3 NO TRÂNSITO E TRANSPORTES
Auxiliar o gerenciamento de infra-estrutura, logística, administração de frotas e diversas outras tarefas relacionadas a transporte, sendo também muito útil no monitoramento de ferrovias e rodovias.
Pode-se também visualizar o volume de tráfego em ruas e rodovias e analisar as relações entre este volume e as dimensões das vias que o suportam.
6.4 EM REDES E INFRA-ESTRUTURA
6.5 Eletricidade
É relevante para as empresas de distribuição e transmissão de energia o monitoramento de suas redes a fim de identificar perdas técnicas e/ou comerciais que possam afetar o faturamento e a qualidade do atendimento.
6.6 Saneamento
	As empresas de água e esgoto têm o funcionamento de suas aplicações SIG resumidos na geração, operação e distribuição de água e a coleta e tratamento de água e esgoto. Além disso, operam com equipamentos e componentes conectados e suas redes físicas, gerando grande volume de dados.
6.7 Telefonia
Na área de telecomunicações, a solução de muitos problemas requer uma boa compreensão de onde se localizam os consumidores e as instalações, além das informações relacionadas. 
Gerenciamento de linhas telefônicas, cadastro da rede, georreferenciamento de assinantes e estudos de mercado para conhecer necessidades do cliente são alguns dos benefícios obtidos após a implantação de geoprocessamento.
6.8 EM APLICAÇÕES COMERCIAIS
Gerentes comerciais, estrategistas de marketing, analistas financeiros e planejadores profissionais estão progressivamente dependendo mais de SIG para organizar, apresentar e analisar seus dados de negócios, pois fornece
percepções a respeito de hábitos de consumo, comportamento financeiro e demanda por produtos e serviços. Como resultado eles conseguem definir melhor seu público-alvo. 
6.9 NO MERCADO IMOBILIÁRIO
Realizando mapeamentos direcionados ao mercado comercial ou residencial, o setor imobiliário consegue oferecer um maior suporte aos seus clientes, antes mesmo de mostrar-lhes o imóvel. Desta forma, saber informações como proximidade a escolas, shopping centers, principais ruas, pontos de ônibus, hospitais, parques, distância a aeroportos, favelas, ruas com tráfego pesado são fatores que devemoslevados em consideração no momento de selecionar um imóvel residencial.
7 - CONCLUSÃO
Não só com a elaboração deste trabalho, mas também com base nas explicações do prefessor em sala de aula, compreendi que todas as ciências que se utilizam do Geoprocessamento e da Topografia (Engenharia civil, mecanica, agronomica, florestal, arquitetura, agrimensura, etc), necessitam informações do terreno e do local onde serão implantados os projetos. Assim, para se locar ferrovias, estradas, edificios, loteamentos ou para divisão de terras e exploração agropecuária, tem-se que conhecer a área, o relevo, as formas, o tipo e as dimensões e a situação local. 
Parte do assunto citado no trabalho ainda é escasso no Brasil, por ser um procedimento de alto custo, complexidade dos softwares, falta de pessoal habilitado e qualificado para trabalhar com os mesmos, além de solicitar um bom número de pessoas para coleta de dados que é feita diariamente.
	Geoprocessamento nada mais é que o uso automatizado de informação que de alguma forma está vinculada a um determinado lugar no espaço, seja por meio de um simples endereço ou por coordenadas. 
Ao se projetar qualquer obra de Engenharia, Arquitetura ou Agronomia, é necessário o levantamento topográfico do lugar onde a obra será implantada. Daí a importância da Topografia, que se incumbe do levantamento ou medição, que deverá ser precisa e adaptada ao terreno. Apenas a Topografia pode medir ou calcular distâncias horizontais e verticais, calcular ângulos horizontais e verticais com alta ou altíssima precisão, como medir distâncias horizontais com erro provável de 1 para 100.000, calcular altitudes com precisão de um décimo de milímetro ou ainda medir ângulos horizontais e verticais com precisão de um segundo sexagesimal.
8 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Apostila Utilizada em Aulas pelo professor Nilson Barros Jr ;
Internet - Site Wikpédia
Geoprocessamento. Disponível em: http://www.infoescola.com/cartografia/geoprocessamento/
Sistema de informações geográficas: aplicações e utilidades. Disponível em: http://www.devmedia.com.br/articles/viewcomp.asp?comp=7782