Validacao Topologica no Qgis

Prévia do material em texto

1
AULA 05
Validação Topológica para Vetores
2
CURSO QGIS NÍVEL avançado
Aula 05
Validação Topológica
Ferramentas do QGIS para correção de 
erros topológicos causados pelo processo 
de edição de feições.
3
• Conceito e aplicação da Interpolação de Raster;
• Conceito sobre o Censo 2010: Sinopse do Censo;
• União de Tabelas: A variável População;
• Edição de Campos de um Tabela do Censo;
• Apresentação dos Resultados do Universo;
• Importação da Variável Etnia do Censo 2010.
Conteúdo estudado na aula anterior
Na aula anterior, apresentamos o conhecimento em
Geo para você através dos seguintes assuntos:
4
Na aula anterior, nós apresentamos para você uma 
pequena experiência de auditoria de processos após 
a união de tabelas com o material do Censo 2010 do 
IBGE. O controle de qualidade é uma atividade que deve 
ser encarada como natural em qualquer projeto de 
mapeamento, pois sua presença indica uma busca pela 
eficiência e estabilidade na produção da informação 
geoespacial.
As bases digitais que criamos diariamente devem ser 
submetidas a um processo de verificação de integridade. 
Para garantir a consistência das informações, devemos 
aplicar uma verificação topológica sempre que um novo 
conjunto de dados espaciais chegar em nossas mãos.
Relacionamento das Feições no SIG
Conceito de Topologia
5
Nesta aula, vamos apresentar as seguintes etapas da 
Verificação de Topologia:
Regras Topológicas para Polígonos;
Regras Topológicas para Linhas;
Regras Topológicas para Pontos;
Verificação Topológica no QGIS 3;
Correção Topológica com a ferramenta v.clean;
Correção com a ferramenta Checar Geometrias.
Nosso aprendizado inicia-se pela apresentação dos 
problemas topológicos. Antes de detectar os erros no 
Sistema de Informações Geográficas (SIG), temos que 
separar, um a um, os erros mais comuns. 
Relacionamento das Feições no SIG
Conceito de Topologia
6
Nem todos os erros podem ser corrigidos 
automaticamente, porque, no mundo real, há variações 
do espaço geográfico que admitem interpretações na 
paisagem cujo aspecto difere do apresentado no sistema 
SIG.
Após conhecer as regras topológicas aplicadas nos três 
tipos de geometria, nós vamos avançar para a etapa 
de validação. Nesta fase, as feições são varridas pelo 
verificador topológico e os erros são detectados. Este 
processo é de suma importância, principalmente pelo 
fato de existir a necessidade de salvar os resultados da 
verificação topológica. Estamos em busca de soluções 
dentro do QGIS para viabilizar isso.
Relacionamento das Feições no SIG
Conceito de Topologia
7
Regras 
Topológicas 
para Polígonos
CONCEITOS
FUNDAMENTAIS
8
Polígonos não podem se sobrepor
Esta é a principal regra topológica para 
polígonos e deve constar em todas as 
validações. O polígono é um tipo de 
geometria que possui um interior e um 
exterior. Polígonos devem compartilhar suas 
fronteiras e o erro topológico ocorre quando 
a sobreposição entre polígonos gera uma 
intersecção.
Regras Topológicas para Polígonos
Conceito de Topologia
9
Polígonos não devem conter fendas
Esta regra topológica deve ser incluída na 
validação, mas admite exceções. A fenda 
ou lacuna entre dois polígonos vizinhos 
pode representar um erro topológico ou 
não. A regra deve constar na validação, 
porém, o analista deve estudar cada caso.
Regras Topológicas para Polígonos
Conceito de Topologia
10
Polígonos não devem conter 
geometrias inválidas
Durante a edição de um polígono, se o vértice 
for duplicado durante a digitalização, o sistema 
acusa uma geometria inválida (uma cruz 
verde no local indica o erro). Outro tipo de 
geometria inválida são os desenhos de polígono 
que formam elementos complexos como 
intersecções. Logo, a presença desta regra na 
validação é obrigatória. 
Regras Topológicas para Polígonos
Conceito de Topologia
11
Polígonos não devem 
conter duplicatas
Regra topológica obrigatória 
em todas as validações. 
Polígonos duplicados não são 
permitidos.
As cópias devem ser 
removidas da base de dados 
do shapefile.
ID Poligono Area_km2
0 A 292,568
2 A 292,568
1 B 275,334
A B
Regras Topológicas para Polígonos
Conceito de Topologia
12
Polígonos não devem conter 
geometrias multiparte
Em relação à sua propriedade, 
as geometrias podem ser 
classificadas como partes 
simples ou multiparte. Ao aplicar 
esta regra opcional, você está 
considerando apenas as feições 
de partes simples, que são 
arquivos shapefile individuais.
A
B
C
820,470
PARTES SIMPLES
GEOMETRIAS DE GEOMETRIA
MULTIPARTE
A
Regras Topológicas para Polígonos
Conceito de Topologia
13
Regras 
Topológicas 
para Linhas
CONCEITOS
FUNDAMENTAIS
14
Linhas não devem interceptar-se
Principal regra topológica para linhas. 
Qualquer intersecção é proibida. Para uma 
base de arruamento, as ruas devem ser 
quebradas nas intersecções e o cruzamento 
entre elas não é permitido. Uma base de 
arruamento topologicamente adequada 
exibe os rótulos em cada uma das frações 
do traçado de linha.
Regras Topológicas para Linhas
Conceito de Topologia
15
Linhas não devem conter 
geometrias inválidas
A criação de intersecções contribui para 
o surgimento de geometrias inválidas 
(uma cruz verde no local indica o erro).
 Você deve eliminar todas as geometrias 
inválidas para validar as linhas.
R. TRÊS
R. QUATRO
Regras Topológicas para Linhas
Conceito de Topologia
16
Linhas não devem conter 
pseudo nós
Na validação de geometria de linha, 
o pseudo nó surge em locais onde 
o segmento foi quebrado sem 
necessidade.
 
R. X
R. X
R. X
R. X
R. P
R.
 P
R. 
Z
R. 
Z
R. 
Z
R. P
Regras Topológicas para Linhas
Conceito de Topologia
17
Linhas não devem conter 
pseudo nós
No exemplo acima, a Rua X foi 
fragmentada em quatro partes, porém 
deveria ter sido dividida em apenas 
três partes. Na ilustração ao lado, 
o mesmo local contém o cenário 
esperado onde o erro topológico não 
existe.
Regras Topológicas para Linhas
Conceito de Topologia
R. X
R. X
R. X
R. P
R.
 P
R. 
Z
R. 
Z
R. 
Z
R. P
18
Linhas não devem conter pseudo nós
A regra para segmentos indica que a extremidade de uma 
geometria de linha deve ser conectada às extremidades 
de outras duas geometrias de linha. Se a extremidade 
estiver ligada à apenas uma extremidade, esse traçado 
será considerado como um pseudo nó. A correção dos 
pseudo-nós deve figurar na validação de geometria 
como opcional, pois o validador pode encontrar erros 
topológicos que na verdade não são erros.
 
Regras Topológicas para Linhas
Conceito de Topologia
19
Linhas não devem conter 
pseudo nós
No mundo real é possível encontrar 
cenários assim: o segmento que 
representa a Rua 1 deveria ir ao 
encontro de dois outros segmentos, 
porém, esta rua possui ligação apenas 
com a Rua 2.
 
Regras Topológicas para Linhas
Conceito de Topologia
O pseudo nó no mundo real
20
Linhas não devem conter 
oscilações (dangles)
Esta é uma regra opcional. A oscilação 
(dangle) ocorre quando a extremidade 
de um segmento está afastada de 
outros segmentos. Ao lado temos 
um exemplo de surgimento de uma 
oscilação durante a validação de 
topologia.
Regras Topológicas para Linhas
Conceito de Topologia
21
Linhas não devem conter 
oscilações (dangles)
Esta regra topológica está sendo 
classificada como opcional porque 
admite exceções. Na base de arruamento, 
todas os pontas dos traçados que não 
encontram outros segmentos serão 
classificados como dangles pelo validador 
de topologia do QGIS.
R. X
R. X
R. X
R. P
R.
 P
R. 
Z
R. 
Z
R. 
ZR. P
Regras Topológicas para Linhas
Conceito de Topologia
22
Linhas não devem conter 
Geometrias Multiparte
Esta é uma regra opcional.
A Rua 4 possui dois segmentos que 
não estão ligados entre si e, em 
relação à sua base de dados, existe 
apenas um registro (multiparte).
DistanciaNomeID
0
1
R. 4
R. 5 1500
3000
DistanciaNomeID
0
1
R. 4
R. 5 1500
3000
Regras Topológicas para Linhas
Conceito de Topologia
23
Detecção de 
Erros em Dados 
Vetoriais
VALIDAÇÃO
TOPOLÓGICA24
É a ferramenta do QGIS 3 
utilizada na detecção dos erros 
topológicos mais frequentes. 
Após qualquer atividade de 
desenho ou edição de feições, 
você deve realizar a auditoria 
dos dados pelo Verificador de 
Topologia do Sistema SIG.
Detecção de Erros Topológicas no SIG
VERIFICADOR DE TOPOLOGIA
25
Por padrão, o Verificador de 
Topologia vem desabilitado.
Para habilitá-lo, clique no menu 
Complementos, Gerenciar e 
Instalar Complementos.
Marque o plugin na lista de 
complementos instalados.
Detecção de Erros Topológicas no SIG
VERIFICADOR DE TOPOLOGIA
26
Detecção de Erros Topológicas no SIG
VERIFICADOR DE TOPOLOGIA
A correção dos erros topológicos 
funciona da seguinte forma:
Você determina uma 
condição com base nas regras 
topológicas mencionadas na 
seção anterior e constrói as 
restrições necessárias para que 
o dado seja reconhecido como 
topologicamente corrigido.
27
Correção dos 
Erros causados 
pela Edição
VALIDAÇÃO
TOPOLÓGICA
28
Estas são as principais 
correções que você deve 
aplicar sobre um dado 
espacial no Sistema de 
Informações Geográficas 
QGIS, onde o controle sobre 
os erros topológicos é mais 
rigoroso do que em outras 
aplicações.
Remoção dos Erros causados pela Edição
CORREÇÃO TOPOLÓGICA NO QGIS
Remoção de Geometrias Inválidas;
Remoção de Sobreposição;
Remoção de Fendas ou Lacunas;
Remoção de Geometrias Inválidas;
Remoção de Geometrias Duplicadas;
Remoção de Vértices Duplicados;
Remoção do Pseudo Nó.
29
Remoção dos Erros causados pela Edição
CORREÇÃO TOPOLÓGICA NO QGIS
A presença de fendas ou 
lacunas no interior do polígono
A presença de vértices no 
interior dos polígonos são 
ocorrências de uma edição que 
gerou problemas na adjacência 
ou vizinhança.
 Esta é uma não conformidade 
que ameaça a qualidade do 
trabalho. Essas imperfeições são 
erros topológicos.
Remoção das Fendas ou Lacunas
Acompanhe a videoaula 
com a ferramenta v.clean 
do GRASS GIS e aprenda 
a eliminar as falhas no 
inteiror do polígono.
30
Remoção dos Erros causados pela Edição
CORREÇÃO TOPOLÓGICA NO QGIS
Eliminar Geometrias Inválidas
Remoção de Intersecções e Elementos Complexos
O QGIS 3 conta com um aliado importante na luta 
contra a ameaça topológica vetorial: o algoritmo 
Fixar Geometrias.
Use essa ferramenta para remover pontas de 
polígonos que se tocam e elementos complexos 
que formam uma intersecção desnecessária.
Acompanhe a videoaula 
do QGIS 3 e fique por 
dentro do processo de 
remoção de geometrias 
inválidas.
31
Remoção dos Erros causados pela Edição
CORREÇÃO TOPOLÓGICA NO QGIS
Quebrar Linhas nas Intersecções
Não há Base de Arruamento sem essa correção!
Linhas não podem ser sobrepor. A lei é essa. Um 
segmento de linha deve encontrar-se com outros 
dois segmentos de linha. Outro mandamento.
Para assegurar essas verdades, você deve quebrar 
as linhas nas intersecções e montar sua base.
Acompanhe a videoaula e 
use o v.clean combinado 
com o método BREAK 
para quebrar as linhas 
nas intersecções.
32
Remoção dos Erros causados pela Edição
CORREÇÃO TOPOLÓGICA NO QGIS
Repare na Avenida Atlântica: 
Há um único segmento, 
quando deveria haver outros 
encontrando-se com a 
extemidade de outras vias.
Arruamento Incorreto!
33
Remoção dos Erros causados pela Edição
CORREÇÃO TOPOLÓGICA NO QGIS
Este é o cenário esperado para 
todas as malhas de arruamento 
topologicamente corretas: a 
Avenida Atlântica e as outras vias 
estão divididas nas intersecções.
Arruamento Correto!
34
Certfique-se de assistir a aula em vídeo para 
adquirir a prática sobre este assunto.
Na medida em que o seu conhecimento 
em Geoprocessamento torna-se sólido, seus 
métodos de trabalho passam a ser confiáveis 
e o retrabalho deixa de existir.
Este é um dos fatores que determinam o 
nascimento de um novo Especialista em 
Ferramentas SIG.
CONCLUSÃO DA AULA SOBRE TOPOLOGIA