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Geoprocessamento Geoprocessamento Organizado por Universidade Luterana do Brasil Universidade Luterana do Brasil – ULBRA Canoas, RS 2015 Eduardo Lorini Carneiro Conselho Editorial EAD Andréa de Azevedo Eick Astomiro Romais, Claudiane Ramos Furtado Dóris Cristina Gedrat Kauana Rodrigues Amaral Luiz Carlos Specht Filho Mara Lúcia Salazar Machado Maria Cleidia Klein Oliveira Thomas Heimann Obra organizada pela Universidade Luterana do Brasil. Informamos que é de inteira responsabilidade dos autores a emissão de conceitos. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma sem prévia autorização da ULBRA. A violação dos direitos autorais é crime estabelecido na Lei nº 9.610/98 e punido pelo Artigo 184 do Código Penal. ISBN: 978-85-5639-003-5 Dados técnicos do livro Diagramação: Jonatan Souza Revisão: Ane Sefrin Arduim Dados Internacionais de Catalogação na Publicação – CIP Setor de Processamento Técnico da Biblioteca Martinho Lutero – ULBRA/Canoas G345 Geoprocessamento / Organizado por Universidade Luterana do Brasil. – Canoas: Ed. ULBRA, 2015. 178 p. : il. 1. Geografia - processamento. 2. Geoprocessamento. 3. Cartografia. I. Universidade Luterana do Brasil. CDU 528.9 Prezado(a) aluno(a), Você já parou para observar como os mapas são importantes para a nossa vida? Geralmente, quando pensamos em mapas, a imagem que vem na nossa cabeça é daqueles mapas de escola que os livros di- dáticos de Geografia nos mostram, com o planeta dividido ao meio pela linha do Equador e os oceanos pintados de azul. Mas a verdade é que os mapas podem ser bem diferentes e bem mais complexos do que aqueles que vimos na escola. Deparamos-nos com eles em vários momentos, sem nem sequer nos darmos conta. Quando vamos ao shopping, assistimos ao noticiário, aces- samos determinados aplicativos de tablets e smartphones e até mesmo quando jogamos video game. Os mapas estão lá auxiliando a nos localizar e a tomar decisões para o nosso cotidiano, inclusive em situações básicas da nossa vida e que nem imaginamos que os mapas podem ter influência. A energia elétrica que chega até nossas casas, por exemplo, passa por todo um sistema que inclui o mapeamento das redes de alta tensão. As redes de saneamento básico e tubulação de gás de um município também precisam de mapas para identificação, caso contrário, uma escavação em área inapropriada poderia ter péssimas consequências. A grande produção de mapas eficientes nos dias de hoje só é possível graças às ferramentas de geoprocessamento, que nada mais são do que a utilização de tecnologia para a elaboração de produtos cartográficos. Nesta disciplina, você irá conhecer mais a respeito do geoprocessamento. Este livro está organizado em 10 capítulos, nos quais você irá encontrar informações sobre os conceitos ligados ao geoprocessamento e ao SIG (Sistema de Informações Geográficas), além de conhecer os tipos e for- Apresentação Apresentação v matos de arquivos utilizados na produção cartográfica, além dos softwares mais indicados para os projetos em geoprocessamento. Iremos rever também alguns conceitos que já nos são conhecidos do Ensino Fundamental e Médio, mas muitas vezes nos esquecemos, como os elementos que constituem um mapa, a escala, a legenda, a padronização de cores, o cálculo de áreas e distâncias e os sistemas de projeções utiliza- dos no mapeamento. Além disso, ao longo de todos os 10 capítulos, ire- mos conhecer alguns exemplos práticos de geoprocessamento, tanto para projetos sociais e econômicos, como para análises ambientais, o que inclui a identificação de áreas de desmatamento, identificação de áreas de risco ambiental, etc. O principal objetivo desta disciplina é deixá-lo ciente de todas as pos- sibilidades que o geoprocessamento nos proporciona, podendo realizar análises de vários segmentos e verificar a representação de fenômenos geográficos, sejam eles naturais ou sociais. Além disso, você também terá subsídios nos próximos capítulos para criar seus próprios mapas e projetos. Bons estudos! 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento .........1 2 Sensoriamento Remoto .......................................................20 3 Desenho Assistido por Computador (CAD) ..........................41 4 Sistema de Informações Geográficas (SIG) ..........................56 5 Tipos de Arquivos ...............................................................71 6 Fontes de Dados em Geoprocessamento .............................87 7 Montagem de Projeto em Geoprocessamento ...................103 8 Grupos de Operações de Análise Espacial em SIG .............................................................................118 9 Aplicações SIG ..................................................................136 10 Componentes Cartográficos ..............................................155 Sumário Capítulo 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento1 1 Licenciado e bacharel em Geografia pela ULBRA. Professor da rede pública no Colégio Agrícola Estadual Daniel de Oliveira Paiva, Cachoeirinha, RS. Eduardo Lorini Carneiro1 2 Geoprocessamento Introdução Neste capítulo iremos conceituar alguns itens importantes para esta disciplina, como a cartografia e o próprio geoprocessa- mento. Faremos uma breve revisão histórica de como surgiram as práticas de mapeamento e como elas foram se aprimoran- do com o passar do tempo com o auxílio do geoprocessamen- to. Também iremos fazer uma análise de como estas práticas são importantes nos dias de hoje e não são utilizadas apenas por geógrafos ou engenheiros, mas sim por grande parte da população em geral. Bons estudos! 1 Conceitos e definições Os mapas fazem parte do nosso dia a dia. Por mais que a gente não perceba, a cartografia é uma das ciências mais comuns do nosso cotidiano. Deparamos-nos com mapas na escola, nos noticiários, nos shopping centers, na publicida- de. Enfim, saber caracterizá-los e interpretá-los corretamente é fundamental para entendermos muito do que se passa ao nosso redor. 1.1 Cartografia Mas afinal, o que vem a ser a Cartografia? Atualmente, a pa- lavra é utilizada apenas para designar a “ciência que estuda os mapas”, mas isto é uma definição muito simplória do que vem a ser a cartografia. Visconde de Santarém, historiador e Capítulo 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento 3 diplomata português foi o primeiro a empregar este termo em uma carta destinada ao historiador brasileiro Francisco Adolfo de Varnhagen, onde ele teria escrito “invento esta palavra já que aí se tem inventado tantas” (IBGE, 2014). Em 1966, após a realização do XX Congresso Internacional de Geografia, em Londres, organizado pela Associação Carto- gráfica Internacional (ACI), foi elaborada a seguinte definição para a Cartografia: Conjunto de estudos e operações científicas, técnicas e artísticas que, tendo por base os resultados de observa- ções diretas ou da análise de documentação, se voltam para a elaboração de mapas, cartas e outras formas de expressão ou representação de objetos, elementos, fenômenos e ambientes físicos e socioeconômicos, bem como a sua utilização. (ACI, 1966). A definição da ACI é a mesma utilizada pelo Instituto Bra- sileiro de Geografia e Estatística (IBGE), disponível em seu site oficial. Mas é claro que muitos dicionários e enciclopédias, além de pesquisadores em geral, foram dando novos concei- tos à palavra com o passar do tempo. No Brasil, por exemplo, o dicionário Aurélio define Cartografia como sendo “a arte ou ciência de compor cartas geográficas ou mapas.” (AURÉLIO, 2004). Em 1991, com o objetivo de simplificar a definição inicial e torná-la de fácil compreensão de grande parte da população, a ACI resumiu Cartografia como sendo“a disciplina que trata da concepção, produção, disseminação e estudo de mapas.” (ACI, 1991). 4 Geoprocessamento 1.2 Carta Em relação aos termos derivados e relacionados à Cartografia, existe uma confusão entre a diferença entre “carta” e “mapa”. Quanto à Carta, esta é definida por Miguel Cezar Sanchez como sendo toda representação de parte da superfície terrestre em escalas geralmente grandes, portanto com algum de- talhe. Essas representações possuem como limites, a maior parte das vezes, as coordenadas geográficas, e raramente terminam em limites político-administrativos. (SANCHEZ, 1973 apud SEABRA 2010). Outra definição de Carta é que consta no Dicionário Car- tográfico, que afirma que esta seria Representação dos aspetos naturais e artificiais da Terra, destinada a fins práticos da atividade humana, principal- mente a avaliação precisa das distâncias, direções e a localização geográfica de pontos, áreas e detalhes; re- presentação plana, geralmente em média ou grande es- cala, de uma superfície da Terra, subdividida em folhas, de forma sistemática, obedecendo um plano nacional ou internacional. Nome tradicionalmente empregado na designação do documento cartográfico de âmbito na- val. (OLIVEIRA, 1980 apud ANDERSON, 1982). Assim sendo, a carta possui um objetivo a ser representa- do, normalmente aspectos naturais de um local. Ela não obe- dece a limites geográficos, representando tudo que está em Capítulo 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento 5 um intervalo definido de coordenadas. A Figura 1 apresenta um trecho de carta topográfica elaborada pelo exército bra- sileiro na década de 1970. Nela é possível observar as áreas urbanizadas (em tons avermelhados), as áreas de vegetação (em verde), além de estradas, cursos d’água e curvas de nível com indicação da elevação. Figura 1 Carta topográfica elaborada pelo exército brasileiro. 1.3 Mapa As principais diferenças do mapa para a carta estão na sua escala e nas informações apresentadas. Miguel Cezar Sanchez afirma que o mapa, 6 Geoprocessamento como a carta, resulta de um levantamento preciso, exa- to, da superfície terrestre, mas em escala menor, apre- sentando menor número de detalhes em relação à car- ta. Os limites do terreno representado coincidem com os limites político-administrativos, sendo que o título e as informações complementares são colocados no interior do quadro de representações que circunscreve a área mapeada. (SANCHEZ, 1973 apud SEABRA 2010). A definição de mapa do Dicionário Cartográfico traz o se- guinte texto: Representação gráfica, em geral uma superfície plana e numa determinada escala, com a representação de acidentes físicos e culturais da superfície da Terra, ou de um planeta ou satélite. As posições dos acidentes devem ser precisas, de acordo, geralmente, com um sistema de coordenadas. Serve igualmente para denominar parte ou toda a superfície da esfera celeste. (OLIVEIRA, 1980 apud ANDERSON, 1982). Ou seja, o mapa se diferencia da carta por ser uma re- presentação mais simples, que segue limites político-admi- nistrativos e possuem escalas que podem ser bem menores, o que significa possível perda de detalhes. A Figura 2 apre- senta um mapa político do Brasil elaborado pela editora Ática. Não são percebidos muitos detalhes além da divisão política do país. Capítulo 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento 7 Figura 2 Mapa político do Brasil (Maria Elena Simielli, Editora Ática, 2012). Disponível em http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/Mapa_Poli- tico_Brazil_1981_CIA.gif 8 Geoprocessamento 1.4 Geoprocessamento Como o geoprocessamento está diretamente ligado às tecnolo- gias de produção cartográfica, seu conceito vem ganhando novas formas e significados na medida em que estas tecnologias vão evoluindo. No entanto, ele não pode ser confundido com todo o conjunto de geotecnologias, que engloba ainda sensoriamento re- moto, GPS, etc. O geógrafo Jorge Xavier da Silva define Geopro- cessamento como sendo “um conjunto de técnicas computacionais que opera sobre bases de dados (que são registros de ocorrências) georreferenciados, para os transformar em informação (que é um acréscimo do conhecimento) relevante.” (SILVA, 2009). De um modo mais simples, podemos dizer que geoprocessa- mento é a manipulação de informações geográficas e espaciais através de softwares específicos. Ele consiste na coleta, armaze- namento, tratamento e análise das informações e de seu uso de forma integrada. O geoprocessamento pode ser elaborado para atender diversas finalidades. Uma empresa, por exemplo, pode utilizar para conhecer onde estão os seus clientes em potencial; uma prefeitura pode fazer uso desta técnica para localizar as melhores áreas para construção de escolas, hospitais, aterros sanitários,, etc. E nos setores ambientais, o geoprocessamento pode auxiliar no manejo de bacias hidrográficas, controle de desmatamento, identificação de áreas de preservação, etc. 2 Breve histórico da cartografia Representar o seu espaço é uma prática que está presente há muito tempo na sociedade. Desde os primórdios da civilização o ser humano possui uma necessidade de conhecer o espaço Capítulo 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento 9 que está ocupando, definindo melhores locais para habitação, agricultura, represamento de águas, etc. Em 2.500 a.C., os ba- bilônicos já representavam seu território em inscrições gravadas em argila, identificando elementos da paisagem como monta- nhas e rios. Com o passar do tempo, a cartografia foi ganhan- do cada vez mais espaço nas civilizações chinesa e egípcia. No século IV a.C. os gregos já se aprofundavam ainda mais nos conhecimentos cartográficos e passaram a elaborar mapas de áreas maiores, e não apenas de seu entorno. Neste período, Anaximandro de Mileto representou o mundo conhe- cido na forma de um círculo onde estariam os continentes afri- cano, europeu e asiático, como visto na Figura 3. Figura 3 Mapa de Anaximandro de Mileto. Fonte: http://arquimedes.matem.unam.mx/ 10 Geoprocessamento Com o tempo, a cartografia foi ganhando destaque em diversos povos e seu uso foi sendo cada vez mais aprimorado. Ptolomeu, por exemplo, entre os séculos I e II, calculou as co- ordenadas de mais de 8.000 mil lugares e disseminou o uso das coordenadas geográficas (latitude e longitude). Durante a Idade Média, com a imposição da Igreja Católica, muitas conquistas científicas deram lugar a representações simbóli- cas e de caráter religioso. Muitos mapas traziam Jerusalém no centro e ao seu redor os três continentes já conhecidos. Em 1413, já no fim da Idade Média, inicia-se o período dos descobrimentos e a era das grandes navegações. Os ma- pas voltam a assumir sua importância e com a função de au- xiliar os navegantes em suas jornadas. Este período também conta com o auxílio de instrumentos como bússola e astrolábio (Figura 4) para complementar a atividade cartográfica. Figura 4 Representação de bússola e astrolábio. Fontes: museu de Astronomia e Museu da Tecnologia de São Paulo. Capítulo 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento 11 Em 1569 foi produzido o primeiro mapa-múndi (Figura 5), elaborado por Mercator utilizando projeção cilíndrica e apre- sentando grandes distorções próximas aos pólos. Este mapa se tornou parte do primeiro grande Atlas Mundial, finalizado em 1570. Figura 5 Mapa-múndi de Mercator, 1569. Fonte: Wikipedia – History of Cartography. Os mapas de Mercator, justamente pela sua distorção vi- sível nos países ao norte do Equador, são utilizados como pa- drão em todo o mundo, o que prova a força ideológica dos mapas. Os países considerados mais ricos e desenvolvidos são os que aparecem na parte “de cima” e em tamanho muito superior aos países mais pobres e em desenvolvimento. Na dé- 12 Geoprocessamento cada de 1970, a projeção elaborada por Arno Peters criticava a visão “eurocentrista” de Mercatore colocava os países afri- canos e latino-americanos em destaque. A Figura 6 apresenta a comparação entre estas duas formas de enxergar o mundo. Figura 6 Comparação entre as projeções de Mercator (E) e Peters (D). Fonte: TERRA, ARAÚJO e GUIMARÃES, 2010. Com o passar dos anos, novas tecnologias foram surgindo. A partir de 1884, com a definição do Meridiano de Greenwich como referência para as longitudes e o surgimento das primei- ras fotografias aéreas, os mapas se tornaram mais precisos. Atualmente os mapas constam com diversas fontes para sua elaboração, que podem ser desde entrevistas com moradores, pesquisas, fotografias aéreas, imagens de satélite, etc. 3 Cartografia digital e geoprocessamento nos dias de hoje A Cartografia Temática não é algo recente. Desde o final do século XVIII e início do século XIX já existem mapas que têm por Capítulo 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento 13 objetivo mostrar informações que vão além das características físicas (feições de relevo ou vegetação, por exemplo) ou limites políticos. Antes, ao se observar um mapa, a única pergunta que poderia ser respondida era “Onde?”, pois estes mostra- vam apenas a localização de fenômenos específicos. Atual- mente, a cartografia pode responder perguntas como “Como aconteceu?”, “Quando?”, “Quantos?”, etc. Pode-se retratar qualquer tema em um mapa, mas estes deixam de ser gerais para atender a públicos específicos. Os dados representados são coletados são coletados de diver- sas formas (entrevistas, análises, observações, etc.) e uma das desvantagens da Cartografia Temática Digital é que suas in- formações podem estar desatualizadas pouco tempo após a elaboração do mapa. A Figura 7 a seguir apresenta um exemplo. Trata-se da densidade demográfica do Rio Grande do Sul. É um mapa temático elaborado com os dados do Censo Demográfico 2010 pela Secretaria de Planejamento do Estado. Com as informações contidas neste mapa podem-se perceber quais são as áreas mais povoadas no estado e que merecem uma atenção maior dos governos nas questões de infraestrutura, por exemplo. 14 Geoprocessamento Figura 7 Densidade demográfica do Rio Grande do Sul. Disponível em http://www.scp.rs.gov.br/atlas/conteudo.asp?cod_menu_ filho=806&cod_menu=805&tipo_menu=POPULA&cod_conteudo=1388 A Cartografia Digital é utilizada atualmente em diversas áreas, dentre as quais podemos citar: classificação de uso do solo, demografia (população absoluta, densidade demográ- fica), saúde (ocorrências de epidemias e focos de doenças), segurança (áreas de ocorrências de crimes) e questões am- bientais (mapeamento de áreas de preservação, identificação de focos de desmatamento, etc.). O uso do geoprocessamento também é utilizado em larga escala pela população. E muitas vezes nem nos damos conta. Capítulo 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento 15 O Sistema de Posicionamento Global (GPS, no inglês Global Positioning System) é uma ferramenta que antes estava restrita aos profissionais de engenharia e geografia, mas hoje está sendo utilizado cada vez mais por motoristas para localização e elaboração de rotas. Além disso, o sistema já vem integrado na maioria dos novos celulares, o que possibilita aos usuários o acesso a serviços de localização e estimar tempos de des- locamentos, por exemplo. A Figura 8 mostra um aplicativo de celular baseado na utilização de GPS. Figura 8 Aplicativo de GPS para celulares. Fonte: do autor. 16 Geoprocessamento A ideia do geoprocessamento nos dias de hoje é a praticida- de. Ou seja, buscar maneiras de tornar algumas tarefas do dia a dia mais práticas, como pegar um ônibus, por exemplo. No Brasil, cidades como Rio de Janeiro e Maceió já contam com frotas de ônibus equipadas com GPS e aplicativos de celular que permitem ao usuário saber quais linhas passam em cada parada de ônibus e acompanhar o trajeto de cada uma em tempo real, poupando, assim, tempo de espera das paradas. No entanto, mesmo com estas vantagens, a cartografia di- gital apresenta algumas limitações. A principal delas é a au- sência de uma escala. Embora esteja presente em algumas ferramentas (como o Google Earth, por exemplo) a escala ain- da é uma ferramenta essencial em um mapa, pois permite o cálculo de distâncias entre pontos específicos e no caso dos computadores e celulares a escala se torna imprecisa, pois varia conforme a resolução e tamanho da tela em que se ob- serva o mapa. Outra limitação está na escassez de mão de obra qualificada e pessoas bem treinadas para a elaboração cartográfica, que poderiam gerar produtos de forma mais con- fiável e com maior qualidade. Uma última desvantagem é justamente uma consequência da praticidade da cartografia digital, pois como a tecnologia evolui muito rapidamente, requer um investimento maior de empresas que trabalhem com mapas. Há ainda a necessidade de atualização e formação dos profissionais que irão lidar com essas ferramentas, que devem sempre estar atentos às novi- dades que podem dar maior produtividade ao seu trabalho. Isso sem falar na obrigatoriedade de conexão com a Internet, Capítulo 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento 17 visto que muitos mapas e aplicativos encontram-se disponíveis apenas na rede. No entanto, a Cartografia Digital e geoprocessamento na atualidade também contam com algumas desvantagens. Uma delas está na carência de mão de obra qualificada e pessoas bem treinadas para a produção de mapas e aplicativos, que teriam condições de criar produtos mais confiáveis e de maior qualidade. Além disso, justamente pelo fato de que as tecno- logias estão sempre se aprimorando e evoluindo muito depres- sa, as empresas que trabalhem neste segmento hoje precisam investir muito mais na atualização de seus recursos e formação de seus profissionais. 4 Atividades Complementares 1) Quais as principais diferenças entre um mapa e uma carta? 2) Defina o que é geoprocessamento. 3) Explique porque a cartografia pode ser considerada uma ferramenta de poder. 4) Quais as maiores vantagens da Cartografia Temática Digi- tal em relação à cartografia tradicional? 5) De que forma o geoprocessamento pode ser utilizado em nosso dia a dia? 18 Geoprocessamento Recapitulando Neste capítulo, vimos o quanto os mapas fazem parte do nos- so dia a dia e como é importante saber reconhecer as infor- mações contidas neles. Fizemos uma revisão da história da cartografia desde os povos antigos – que desenhavam seus trajetos nas paredes das cavernas –, até os dias de hoje, em que dispomos de uma avançada tecnologia para elaborações de projetos. Diferenciamos, neste capítulo, alguns conceitos que costu- mamos confundir, como cartas e mapas, sendo que os primei- ros dão ênfase aos recursos naturais de um determinado lugar, enquanto que os segundos são mais dinâmicos e abrangentes. Também vimos o conceito de geoprocessamento, que será o tema principal dos próximos capítulos, e que está diretamen- te ligado às tecnologias de produção cartográfica. Referências ANDERSON, Paul S. Princípios de Cartografia Básica. 1982. Disponível em: <http://www.fcav.unesp.br/Home/departa- mentos/engenhariarural/TERESACRISTINATARLEPISSARRA/ Cartografia-Basica.pdf>. Acesso em 27 out. 2014. CÂMARA, Gilberto. et al. Conceitos Básicos em Geoproces- samento. Disponível em: <http://www.ufpa.br/sampaio/ curso_de_sbd/sig/cap02-conceitos.pdf>. Acesso em 27 de outubro de 2014. Capítulo 1 Conceitos Básicos de Cartografia e Geoprocessamento 19 FITZ, Paulo Roberto. Cartografia Básica. São Paulo: Oficina de Textos, 2008. IBGE. Glossário Cartográfico. Disponível em: <http://www. ibge.gov.br/home/geociencias/cartografia/glossario/glos- sario_cartografico.shtm>. Acesso em 27 out. 2014. SEABRA, Vinicius da Silva. Cartografia. Universidade Castelo Branco. Rio de Janeiro: UCB, 2010. SILVA, Jorge Xavier da. O que é geoprocessamento? Revista do Crea-RJ. Out./nov. 2009. SIMIELLI, Maria Elena.Atlas Geográfico Escolar. São Paulo: Ática, 2012. Sensoriamento Remoto1 1 Licenciado e bacharel em Geografia pela ULBRA. Professor da rede pública no Colégio Agrícola Estadual Daniel de Oliveira Paiva, Cachoeirinha, RS. Eduardo Lorini Carneiro1 Capítulo 2 Capítulo 2 Sensoriamento Remoto 21 Introdução Já perceberam como as imagens de satélite estão presentes no nosso cotidiano? Existem muitas informações que podem ser extraídas a partir delas, desde o planejamento urbano e ambiental até a previsão do tempo. Neste capítulo, iremos es- tudar a utilização de sensoriamento remoto, o que inclui as imagens de satélite, fotografias aéreas, entre outros, desde a sua origem até a sua utilização na atualidade, pois se tratam de produtos que podem auxiliar o trabalho de geoprocessa- mento. Bons estudos! 1 Definição e histórico Sensoriamento remoto refere-se à obtenção de imagens à dis- tância, o que pode incluir desde uma câmera fotográfica uti- lizada por uma pessoa até um satélite em órbita da Terra que registra imagens de sua superfície. Cada um destes aparelhos utilizados para a coleta de imagens é denominado de “sensor remoto”. Trata-se, portanto, de trabalharmos em uma determi- nada região sem a necessidade de termos contato físico direto com ela. Mais adiante iremos estudar os principais tipos de sensores que são utilizados hoje e as aplicabilidades de cada um, mas por enquanto vamos analisar um breve histórico de como esta prática se tornou comum no geoprocessamento. O sensoriamento remoto aplicado ao geoprocessamento tem sua origem desde a invenção das câmeras fotográficas, que foi o primeiro tipo de sensor a ser usado, e suas aplicações 22 Geoprocessamento estavam diretamente ligadas ao uso militar. No início do sécu- lo XX, por exemplo, algumas câmeras eram fixadas em pom- bos-correios, que eram enviados para locais estrategicamente escolhidos com o objetivo de registrar imagens sobre possíveis posições inimigas. As imagens, quando obtidas com sucesso, ajudavam no planejamento estratégico e reconhecimento da infraestrutura inimiga. A Figura 1 mostra uma imagem de ar- quivo de um pombo utilizado para fotografias aéreas. Figura 1 Pombo com câmera fotográfica. Disponível em http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bundesarchiv_Bild_183- -R01996,_Brieftaube_mit_Fotokamera_cropped.jpg Com o passar do tempo, os pombos passaram a ser fixa- dos em balões que sobrevoavam as áreas militares com rotas mais específicas. Já nos anos 1960 surgem os aviões norte- -americanos de espionagem denominados U2 (Figura 2), que são conduzidos por apenas um piloto e possuem diversos sen- Capítulo 2 Sensoriamento Remoto 23 sores acoplados. Estes aviões voam a uma altitude acima de 20.000 metros, o que dificulta o seu abate por inimigos. Figura 2 Avião de espionagem U2. Disponível em http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Landsat-1.jpg Já nos anos 1970, com o avanço da corrida espacial e o lançamento de diversos satélites para o espaço, o senso- riamento remoto ganha uma nova configuração. Os recursos utilizados na construção e lançamento de um satélite são altos, porém, eles podem orbitar ao redor da Terra por vários anos e registram imagens 24 horas por dia durante toda a sua vida útil. Em 1972, os Estados Unidos enviou ao espaço o satélite Landsat-1 (Figura 3), que constituiu um dos maiores progra- mas espaciais e de aquisição de imagens da Terra. 24 Geoprocessamento Figura 3 Satélite Landsat-1 Disponível em http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Landsat-1.jpg O Landsat-1 só foi desativado seis anos após o seu lança- mento. Para se ter uma ideia da vida útil dos satélites moder- nos, o Landsat-5, lançado em 1984, só registrou problemas de funcionamento em 2011, e mesmo assim continua em opera- ção. O mais recente lançamento deste projeto aconteceu em fevereiro de 2013, com o lançamento do satélite Landsat-8. Em outubro de 2014 a NASA divulgou algumas imagens deste novo satélite. Trata-se de uma comparação nos níveis de água da represa Jaguari, na grande São Paulo (Figura 4). Capítulo 2 Sensoriamento Remoto 25 Figura 4 Imagens do reservatório de Jaguari pelo Landsat-8 Disponível em: http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/nasa-divulga-fotos-que- -mostram-a-seca-do-cantareira O Brasil também possui participação na aquisição de ima- gens espaciais. Trata-se do programa CBERS (Satélite Sino- -Brasileiro de Recursos Terrestres), uma cooperação entre os governos brasileiro e chinês que enviou para o espaço o saté- lite CBERS-1 em outubro de 1999. As principais utilizações das imagens deste programa estão no controle ambiental, que in- clui monitoramento de queimadas, controle do desmatamento na Amazônia, ocupação do solo e áreas agrícolas. A parceria entre os dois governos continua até hoje. Em 2013 foi lançado o CBERS-3, que apresentou mau funciona- mento e teve que retornar à Terra, sendo desativado. O lan- çamento de um novo satélite, CBERS-4 (Figura 4) está previsto para dezembro de 2014. 26 Geoprocessamento Figura 5 Representação do satélite CBERS-4 Fonte: INPE. Atualmente, Estados Unidos e Rússia possuem a maior quantidade de satélites lançados. E além dos programas Lan- dsat e CBERS, outros satélites também possuem importância na coleta de imagens do planeta, como o Spot, o Ikonos, o QuickBird e o NOAA. Destes, apenas o primeiro é da França e todos os outros pertencem aos Estados Unidos. 2 Principais sensores remotos Podemos definir os principais tipos de sensores remotos em três tipos: olhos, câmeras fotográficas e satélites. 2.1 Olhos Sim, nossos olhos também podem ser considerados sensores, pois são capazes de reconhecer objetos a distância através da Capítulo 2 Sensoriamento Remoto 27 propagação de ondas eletromagnéticas. No entanto, apenas o recurso visual é pouco utilizado no geoprocessamento, pois os olhos só conseguem distinguir aquilo que é visível à luz e não conseguem identificar detalhes com clareza como uma imagem de satélite. Além disso, não há como armazenar uma informação que foi apenas vista e não foi registrada a não ser em nossa própria memória, o que dificultaria um trabalho mais rigoroso. 2.2 Câmeras fotográficas Assim como nossos olhos, as câmeras capturam a energia vi- sível ao alcance da lente, registrando-a em um filme (no caso das câmeras analógicas) ou em um arquivo virtual (no caso das câmeras digitais). O uso das câmeras fotográficas foi mu- dando ao longo do tempo, assim como a sua configuração. Se antigamente elas eram um recurso restrito apenas a deter- minados profissionais (fotógrafos, jornalistas, etc.), hoje elas estão difundidas entre a população e presentes na maioria dos celulares. Elas foram os primeiros sensores utilizados para fins de geoprocessamento, como vimos anteriormente. Através de uma fotografia, podemos identificar vários elementos que constituem a paisagem e podem ser úteis para caracterizar a área estudada. Observe a imagem a seguir (Figura 7), por exemplo. 28 Geoprocessamento Figura 7 centro de Porto Alegre. Fonte: http://geossistema.blogspot.com.br Trata-se do centro de Porto Alegre, e através da fotografia é possível perceber que a cidade mistura elementos culturais (como igrejas e grandes construções) com elementos naturais (como as árvores e o Lago Guaíba no primeiro plano da foto- grafia). Todas estas informações já nos são transmitidas pela imagem, não sendo necessário ir até Porto Alegre para des- cobri-las. Observe também este outro exemplo (Figura 8), na cidade de Nova Iorque, nos Estados Unidos. Capítulo 2 Sensoriamento Remoto 29 Figura 8 fotografia aérea de Nova Iorque, EUA. Fonte: http://bigappledreaming.com Também não é necessário ir até Nova Iorque para obter algumas informações a respeito da cidade. Pela imagem aérea podemos observar as grandes áreas urbanizadas de Manhat- tan, os rios que estão em seu entorno e a grande área verde do Central Park, no centro da ilha. 2.3 Satélites Como jávimos anteriormente, os satélites formam a maior fonte de arquivos de sensoriamento remoto utilizados em geo- processamento. São muitas as vantagens dos satélites em rela- ção aos outros tipos de sensores, como, por exemplo: 30 Geoprocessamento  Permite observar uma área maior em um único arqui- vo: uma única imagem obtida em satélite geralmente abrange uma área de 25 km². No entanto, mosaicos podem ser realizados com o objetivo de criar uma única imagem que compreende uma área bem maior.  Permite observar mais detalhes: ao contrário dos olhos humanos e das lentes das câmeras, uma imagem de alta resolução permite localizar detalhes que são mais fáceis de observar em uma vista aérea, como áreas de banhados, afloramentos de rochas, etc.  Permite a inclusão de georreferências: uma imagem de satélite pode ser georreferenciada, ou seja, permite a inclusão de informações a respeito de suas coordenadas geográficas (latitude e longitude), o que facilita cálculos de áreas e a criação de bases cartográficas.  Permite análise temporal: comparando duas imagens do mesmo lugar, porém em épocas diferentes, é possível analisar mudanças na configuração local, como as áre- as urbanas que cresceram, áreas desmatadas que não existiam, etc. Uma imagem de satélite convencional é obtida através da captura da área iluminada pelo Sol na superfície do planeta. Esta informação é processada e enviada a receptores que ge- ram o arquivo final. A Figura 9 mostra como é o processo de coleta da imagem. Capítulo 2 Sensoriamento Remoto 31 Figura 9 modelo de coleta de imagem de satélite. Fonte: Rudorff (2008). As três imagens da sequência a seguir mostram a evolução na qualidade de visualização de alguns satélites ao longo do tempo, como o CBERS (Figura 10), o QuickBird (Figura 11) e o WorldView (Figura 12). 32 Geoprocessamento Figura 10 Imagem do satélite CBERS-2 do encontro entre o rio Negro e rio Solimões em Manaus, Amazonas. Fonte: INPE. Capítulo 2 Sensoriamento Remoto 33 Figura 11 Imagem do satélite QuickBird do aeroporto de Guarulhos, em São Paulo. Fonte: INPE. Figura 12 imagem do satélite WorldView-2 da praia de Porto de Galinhas, Pernambuco. Fonte: Globalgeo Geotecnologias. 34 Geoprocessamento 3 Utilizações do sensoriamento remoto As tecnologias de sensoriamento remoto facilitam a produção cartográfica de mapas dinâmicos, pois em imagens de satélite é possível observar a dinâmica de fenômenos naturais e so- ciais. A seguir você encontra quatro exemplos de como estas imagens podem ser úteis e fornecem resultados eficientes. 3.1 Previsão do tempo A partir de uma imagem atualizada e comparando com ima- gens do mesmo local, porém com algumas horas de diferen- ça, é possível observar a dinâmica de fenômenos atmosféricos, como massas de ar, nuvens, etc. A Figura 13 mostra um exem- plo desta situação. Figura 13 previsão do tempo sobre imagem de satélite. Fonte: Climatempo, 29/10/2014. Capítulo 2 Sensoriamento Remoto 35 3.2 Expansão da urbanização As áreas urbanas ocupadas atualmente podem ser compa- radas com a situação de décadas passadas, possibilitando à administração pública o planejamento de infraestrutura social, como criação de novas escolas e hospitais, além de controlar a ocupação em possíveis áreas de risco. A Figura 14 mostra o exemplo na cidade de São Paulo. Figura 14 expansão urbana em São Paulo por imagem de satélite. Fonte: INPE. 36 Geoprocessamento 3.3 Controle de desmatamento A comparação entre imagens recentes e antigas de áreas flo- restadas permite controlar o desmatamento e monitorar a ação de madeireiros ilegais. A Figura 15 a seguir é um exemplo dis- to e mostra em manchas vermelhas a área que um dia já foi floresta e atualmente se encontra sem vegetação. O intervalo entre as duas imagens é de 20 anos. Figura 15 aumento de áreas de desmatamento vistas em imagens de satélite. Fonte: G1. Capítulo 2 Sensoriamento Remoto 37 3.4 Áreas atingidas por catástrofes O último exemplo do qual trataremos neste capítulo é a esti- mativa de prejuízos em áreas que foram atingidas por catástro- fes, como um furacão ou um terremoto, por exemplo. A Figura 16 mostra uma área do Mississipi, nos Estados Unidos, antes e depois de ser atingida por um tornado em abril de 2010. Figura 16 análise dos efeitos de um tornado no Mississipi, EUA. Fonte: Digital Globe, 2010. Atividades 1) No início do século XX, as primeiras imagens aéreas ti- nham objetivos militares. De que forma as atuais tecnolo- gias de sensoriamento remoto podem auxiliar a estratégia militar? 2) O que significa georreferenciar uma imagem de satélite? 38 Geoprocessamento 3) O que é análise temporal? 4) De que forma as imagens de satélite podem auxiliar a ad- ministração pública de uma cidade? 5) Observe a fotografia de São Paulo a seguir e diga que informações podem ser extraídas apenas observando a imagem. Fonte: Luís Henrique Boucault. Disponível em: https://www.flickr.com/photos/lh- boucault/6971157525/) Recapitulando Neste capítulo, conhecemos o conceito de sensoriamento re- moto, que nada mais é do que trabalhar com um objeto tendo o mínimo de contato possível com ele. Na cartografia, esta Capítulo 2 Sensoriamento Remoto 39 prática surge ainda no início do século XX, quando pombos eram encarregados de tirar fotografias das posições inimigas em situações de guerra. Na história do sensoriamento remoto, ainda foram utiliza- dos aviões e câmera fotográficas para registrar imagens que serviriam de base para mapas. Atualmente, a maioria dos ma- pas é feita com base em imagens de satélite, que permitem uma visualização da superfície atualizada e em alta resolução. Neste capítulo, também vimos a quantidade de informa- ções que podemos extrair de uma fotografia de um lugar (se ele é urbano ou rural, se é calmo ou agitado, se a paisagem é natural ou cultural, etc.) além de uma imagem de satélite (previsão do tempo, análise temporal, estimativa de desmata- mento, etc.). Referências FIGUEIREDO, Divino. Conceitos Básicos de Sensoriamen- to Remoto. Disponível em: <http://www.conab.gov.br/ conabweb/download/SIGABRASIL/manuais/conceitos_ sm.pdf>. Acesso em: 29 out. 2014. INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS. CBERS. <http://www.cbers.inpe.br/sobre_satelite/introducao. php> Acesso em: 29 de out. de 2014. 40 Geoprocessamento MENESES, Paulo Roberto; ALEMIDA, Tati de (Org.). Introdu- ção ao Processamento de Imagens de Sensoriamento Remoto. Brasília: uNB, 2012. RUDORFF, Bernardo. Introdução ao Sensoriamento Re- moto. Disponível em: <http://www.dgi.inpe.br/ndc/html/ s24112008/Bernardo/Introducao_SR-s24112008.pdf> Acesso em: 29 de out. de 2014. SAUSEN, Tania. Sensoriamento Remoto. Disponível em: <http://mtc-m15.sid.inpe.br /col/sid.inpe.br/iris%401915/ 2005/ 11.08.13.16/doc/ 08_ Sensoriamento_remoto.pdf> Acesso em: 29 de out. de 2014. Desenho Assistido por Computador (CAD)1 1 Licenciado e bacharel em Geografia pela ULBRA. Professor da rede pública no Colégio Agrícola Estadual Daniel de Oliveira Paiva, Cachoeirinha, RS. Eduardo Lorini Carneiro1 Capítulo 3 42 Geoprocessamento Introdução Neste capítulo iremos conhecer um dos principais métodos de elaboração em geoprocessamento. Trata-se do Desenho Assis- tido por Computador (CAD). Nas próximas páginas você vai conhecer como este método é utilizado para a elaboração de projetos cartográficos, além de saber quais são os principais programas baseados (CAD) e seus principais recursos e funções. Com isso, você poderá explorar ao máximo as funcionalidades que estiverem à sua disposição durante o trabalho. Bons estudos! 1 Definição Um Desenho Assistido por Computador (em inglês, Computer Aided Design, CAD) é um desenho técnico projetado para a representação de um objeto. No mapeamento, estes desenhos podem ser utilizados para representar desde a planta de uma residência até o mapa de bairros e cidades. Uma das prin- cipais funcionalidades do CADé a possibilidade de calcular ângulos durante a criação dos desenhos e a visualização tri- dimensional, o que pode facilitar o trabalho com curvas de nível, por exemplo. A plataforma CAD permite a criação de projeções tanto em 2D como em 3D. A principal característica de um desenho técnico é que ele é uma representação gráfica rigorosa, permitindo calcular dis- tâncias, coordenadas, volumes, etc. São vários os profissio- nais que fazem uso de desenhos técnicos. Na engenharia, por exemplo, eles são usados para elaboração de peças e verifi- car a compatibilidade entre diferentes componentes, além de Capítulo 3 Desenho Assistido por Computador (CAD) 43 projetar estradas, pontes e outras obras de infraestrutura. Na arquitetura, os desenhos em CAD são utilizados para a criação de plantas baixas de residências e prédios, possibilitando ve- rificar a disposição de cada cômodo, ficando mais prático do cliente imaginar como ficará o produto final. No geoprocessamento existem várias possibilidades de uso dos desenhos técnicos elaborados em CAD, como a criação de bases cartográficas que podem ser utilizadas para a criação de mapas, utilização de pontos levantados em campo com aparelhos GPS, cálculos de áreas em ambientes urbanos (ocu- pações, loteamentos, praças e parques, etc.) e rurais (lavou- ras, pastagens, áreas de preservação, etc.). Na Figura 1 há o exemplo da base cartográfica do estado do Rio de Janeiro elaborada em um sistema CAD. Figura 1 base cartográfica do Rio de Janeiro em CAD. Fonte: sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental, UFRJ. 44 Geoprocessamento Uma das maiores vantagens do uso de sistemas CAD no geoprocessamento é que os formatos de arquivos gerados (.dxf e.dwg) são compatíveis com vários programas de desenhos e vetorização, o que facilita a sua visualização. 2 Principais softwares O principal software CAD é o AutoCAD (Figura 2), desenvolvi- do pela Autodesk. É utilizado em larga escala por engenheiros e arquitetos para a criação de peças e plantas arquitetônicas. No mapeamento, o seu uso ocorre para criação de levanta- mentos topográficos em geral, criação de modelos digital de terreno a partir da elevação, entre outros. Figura 2 modelo digital de terreno em AutoCAD. Fonte: http://civil3d.wordpress.com Capítulo 3 Desenho Assistido por Computador (CAD) 45 No entanto, uma das desvantagens do AutoCAD é a au- sência de um banco de dados eficiente, o que possibilitaria a inserção de uma tabela de informações às feições. Por exem- plo, na base cartográfica do Rio de Janeiro vista na Figura 1, poderia ser criado um banco com informações sobre o esta- do (população, densidade demográfica, indicadores sociais e econômicos, etc.), facilitando a análise no geoprocessamento e a comparação entre dados diferentes, como o Rio de Janeiro e outro estado. Uma das principais barreiras no uso do AutoCAD é o seu preço, que varia conforme os recursos comprados pelo usu- ário. Uma licença anual pode custar cerca de dois mil reais, enquanto que o valor de uma licença vitalícia pode superar os dez mil reais. Para solucionar esta questão, existem alguns sof- twares livres, ou seja, que permitem a sua utilização de forma gratuita. No entanto, possuem restrições nas suas funcionali- dades. Uma alternativa de software livre é o QCAD (Figura 3), que possui suporte ao formato de arquivos do AutoCAD (.dxf) e permite a criação de modelos em 2D. Possui uma interface fá- cil de visualizar e muito parecida com outros softwares do gê- nero. Além disso, o QCAD possui tradução para o português na maioria de seus recursos. Trata-se de uma ótima alternativa para quem precisa elaborar trabalhos rápidos e não pode dis- por de um programa mais caro. 46 Geoprocessamento Figura 3 tela do software QCAD. Fonte: Baixaki. O LibreCAD (Figura 4) é outra opção gratuita, mas conta com a barreira de estar disponível apenas em inglês, o que re- quer um conhecimento técnico do usuário. Ele é muito utiliza- do na engenharia e arquitetura para a elaboração de plantas baixas e outros trabalhos mais simples, pois trabalha somente com modelos em 2D. Capítulo 3 Desenho Assistido por Computador (CAD) 47 Figura 4 tela do software LibreCAD. Fonte: Baixaki. Uma última sugestão é o DraftSight (Figura 5), que é apon- tado como um dos melhores softwares livres baseados em CAD. Ele também possui versão em português, possui uma interface organizada e simples e pode abrir os dois formatos de arquivos gerados em softwares CAD (.dxf e.dwg), o que o torna um dos mais completos programas do gênero. Entretan- to, sua única desvantagem está no espaço que ocupa na me- mória do computador quando está em funcionamento, o que exige boas máquinas e com ótimos processadores. 48 Geoprocessamento Figura 5 tela do software DraftSight. Fonte: Baixaki. Os três softwares livres comentados neste capítulo podem ser baixados gratuitamente na Internet. Os sites de downlo- ad se encontram nas referências bibliográficas do texto. Para melhor escolher o programa que você irá usar, o ideal é levar em consideração os cinco itens abaixo antes de fazer a aquisi- ção de um produto, principalmente se ele for pago. Isso evita desperdício de dinheiro, tempo de produção e memória de arquivos instalados no computador. a) Os objetivos de seu projeto: tenha em mente que tipo de projeto em geoprocessamento você irá criar Capítulo 3 Desenho Assistido por Computador (CAD) 49 (ambiental, urbano, rural, residencial, etc.) e pesquise por programas compatíveis com isso. Nem todos os softwares são recomendados para todos os tipos de projetos. b) A compatibilidade com seu equipamento: alguns pro- gramas podem exigir máquinas mais potentes, en- quanto que outros podem funcionar normalmente em máquinas com menos recursos de memória e proces- sador. Saiba exatamente como é o computador onde você irá utilizar o programa e verifique a compatibili- dade entre ele e o software. c) Recursos disponíveis no software: isto complementa o primeiro item, pois dependendo do tipo de projeto no qual você irá trabalhar podem ser necessários recur- sos que só existem em programas específicos, como importar arquivos de GPS, unir bases diferentes em um mesmo arquivo, abrir tabelas do Excel, etc. d) Possibilidade de trabalhar com formatos de arquivos vetoriais e raster mais comuns (sendo eles:.shp,.dwg,. dxf,.kml,.img e.tif). e) Realizar testes de desempenho antes de iniciar o tra- balho: se o trabalho exige um longo processamento de dados e você dispõe de pouco tempo, faça testes de desempenho com alguns softwares diferentes e veja qual corresponde melhor às suas expectativas. Apesar de todas estas características, os softwares CAD possuem alguns problemas na sua utilização para o trabalho 50 Geoprocessamento em geoprocessamento. Mais precisamente, podem-se citar três limitações para este tipo de software. a) A maioria dos arquivos elaborados em CAD carrega sis- temas de coordenadas próprias locais, não obedecendo, necessariamente, às regras de coordenadas geográficas de latitude e longitude. Isto pode se tornar um problema no momento em que dois arquivos diferentes devem ser cruzados para gerar uma nova informação. Se eles não estiverem georreferenciados corretamente, o trabalho será mais demorado e com mais chances de erros. b) Cada objeto criado no desenho é independente, o que dificulta a atribuição de valores em comum para várias feições ao mesmo tempo, como altitudes de uma cur- va de nível, por exemplo. c) Como já foi dito anteriormente, os softwares CAD são programas mais voltados para a criação de desenhos técnicos, portanto, a criação de bancos de dados e a possibilidade de relacionar diferentes informações contidas nos desenhos sofrem limitações. Para isto, a utilização de um software baseado em SIG (Sistema de Informações Geográficas) torna-se mais eficientes. 3 Recursos e utilizações Os recursos disponíveis podem variar conforme o software e a licença adquirida.Em geral, os recursos podem incluir: Capítulo 3 Desenho Assistido por Computador (CAD) 51 a) Desenho de formas vetoriais (em 2D e 3D); b) Interpolação de curvas de nível, gerando novas curvas no intervalo entre as já existentes; c) Visualização em diversas formas, como frontal, pers- pectiva, 3D, etc.; d) Importação de arquivos de GPS; e) Criação de layouts próprios para impressão em vários tamanhos; f) Criação de diferentes sistemas de coordenadas; g) Criação de arquivos para serem disponibilizados na Internet; h) Possibilidade de trabalhar sobre uma imagem de saté- lite ou fotografia aérea. Por se tratar de um tipo de software para a criação de de- senhos, são vários os tipos de profissionais que utilizam os sis- temas em CAD. Na engenharia, por exemplo, eles são usados para a projeção de prédio e estradas, como também para a criação de peças simples, como suplementos para máquinas industriais. Uma característica do CAD que contribui para a isso é a possibilidade de se trabalhar com detalhes milimétri- cos, o que possibilita a criação de peças com encaixe perfeito e diminuindo as chances de erros. A Figura 6 apresenta o de- senho técnico de criação de uma luminária em CAD. 52 Geoprocessamento Figura 6 desenho de luminária em CAD. Fonte: http://www.behance.net Na arquitetura, os recursos CAD são utilizados para a ela- boração de plantas baixas (Figura 7), além da verificação de cortes frontais e laterais das edificações. Figura 7 planta arquitetônica criada em CAD. Fonte: http://www.artsa.wordpress.com Capítulo 3 Desenho Assistido por Computador (CAD) 53 São várias as utilizações possíveis para o CAD na área ambiental, desde o mapeamento de áreas de preservação, criação de projetos de paisagismo e a delimitação de bacias hidrográficas (Figura 8), algo que é possível graças ao recurso de armazenar as informação de altitude das curvas de nível. Figura 8 delimitação de bacia hidrográfica em CAD. Fonte: http://www.autodesk.com Atividades 1) O que difere um desenho técnico de um desenho comum? 2) Quais as funcionalidades do CAD que o tornam tão co- mum para as engenharias e a arquitetura? 54 Geoprocessamento 3) Por que é importante saber o tipo de projeto antes de es- colher o programa que será utilizado? 4) Quais as principais limitações dos softwares CAD para o geoprocessamento? 5) O que é interpolação de curvas de nível? Recapitulando Neste capítulo, conhecemos um pouco sobre a plataforma CAD, os desenhos assistidos por computador. Vimos que no sistema CAD é possível criar projetos em 2D e em 3D através de pontos coletados com GPS, imagens de satélite, etc. Conhecemos também alguns dos principais softwares CAD, dentre os quais se destaca o AutoCAD, um dos programas mais conhecidos para trabalhos em desenho técnico, e utilizado em grande escala por engenheiros, arquitetos e geógrafos. Vimos, ainda, que os softwares de desenho técnico possuem algumas desvantagens para o trabalho com geoprocessamento, como a ausência de um banco de dados eficiente que possa guardar informações georreferenciadas. Por fim, conhecemos algumas dicas que devemos seguir antes de adquirir um software para nosso trabalho. É preciso conhecer bem o objetivo do nosso projeto, os recursos ofere- cidos por cada programa e o equipamento compatível. Tudo isso serve para evitar gastos desnecessários em softwares que não terão utilidade ou que não são suportados por nossos computadores. Capítulo 3 Desenho Assistido por Computador (CAD) 55 Referências AutoCAD Map 3D. Disponível em: <http://www.autodesk. com.br/products/autocad-map-3d/overview>. Acesso em: 31 out. 2014. DraftSight download. Disponível em: <http://www.baixaki. com.br/download/draftsight.htm>. Acesso em: 31 out. 2014. GÓES, Kátia. AutoCAD MAP 3D Aplicado a Sistema de In- formações Geográficas. Rio de Janeiro: Brasport, 2009. GOMES, Flávio Vanderson. Desenho Auxiliado por Compu- tador. Disponível em: <http://www.ufjf.br/flavio_gomes/fi- les/2013/05/Aula02.pdf>. Acesso em: 30 out. 2014. LibreCAD download. Disponível em: <http://www.baixaki. com.br/download/librecad.htm>. Acesso em: 31 out. 2014. LONGLEY, Paul A (et al). Sistemas e Ciência da Informação Geográfica. 3 ed. 540 p. Porto Alegre: Bookman, 2013. QCAD download. Disponível em: <http://www.baixaki.com. br/download/qcad.htm>. Acesso em: 31 out. 2014. ????????????/1 Capítulo ? Sistema de Informações Geográficas (SIG)1 1 Licenciado e bacharel em Geografia pela ULBRA. Professor da rede pública no Colégio Agrícola Estadual Daniel de Oliveira Paiva, Cachoeirinha, RS. Eduardo Lorini Carneiro1 Capítulo 4 Capítulo 4 Sistema de Informações Geográficas (SIG) 57 Introdução No capítulo anterior vimos algumas informações a respeito dos softwares CAD e seu uso no geoprocessamento. Neste ca- pítulo iremos conhecer o Sistema de Informações Geográficas (SIG), que compõe uma série de recursos, aplicações e sof- twares específicos para a cartografia digital. Conheceremos a importância deste sistema para o geoprocessamento, os prin- cipais programas e recursos, além de sua aplicabilidade em nosso cotidiano. Bons estudos! 1 Definição Um SIG pode possuir várias definições, pois depende da rea- lidade em que ele é aplicado e do objetivo a que se pretende chegar. Mas de forma geral, trata-se de um conjunto de fun- ções automatizadas que fornecem informações georreferen- ciadas para acesso e manipulação pelos usuários. Seu pro- cesso envolve a entrada de dados pelo usuário, que dispõe de máquinas e programas específicos para isso. Através de uma análise dos dados inseridos, o resultado é obtido em forma de mapas, gráficos ou tabelas que podem ser visualizados con- forme a localização. A Geografia não é a única área a trabalhar com SIG. Este sistema pode ser aplicado a diversas áreas e utilizado por di- versos profissionais. Nos capítulos anteriores já vimos bastante sobre a utilização do geoprocessamento nas áreas de enge- nharia e arquitetura. Agora seguem outros exemplos: 58 Geoprocessamento  Agricultura: delimitação de áreas de cultivo e pastoreio, identificação de áreas de preservação e mapeamento da declividade do terreno;  Arqueologia: mapeamento e reconstituição de sítios ar- queológicos;  Empresas de entrega e transporte: identificação de me- lhores rotas e horários de entregas para evitar atrasos e melhorar a eficiência do serviço;  Gestão da saúde: mapeamento de focos de doenças e epidemias e verificação de melhores locais para a cons- trução de novos hospitais e postos de saúde;  Turismo: soluções de localização, busca por hotéis, res- taurantes e pontos turísticos de um determinado local. Não há uma definição clara de como e onde surgiu a prá- tica da utilização dos SIG, mas sabe-se que um dos primei- ros sistemas conhecidos foi elaborado no Canadá, ainda nos anos 1960 para um inventário de terras. Foi uma iniciativa entre os governos federal e locais para a identificação dos recursos naturais das terras canadenses. Pouco tempo depois, nos Estados Unidos, foi criado um registro digital de todas as ruas para dar suporte aos resultados do Censo Demográfico de 1970. A partir daí, e com o avanço da aquisição de ima- gens de satélite, o SIG foi se aprimorando e sendo utilizado por vários órgãos diferentes ao redor do mundo. Em um SIG, a organização é feita através de camadas (layers), onde cada camada corresponde a um conjunto de objetos e dados. As camadas de um SIG podem ser classifica- Capítulo 4 Sistema de Informações Geográficas (SIG) 59 das de dois tipos: raster ou vetor (Figura 1). As imagens raster são formadas por uma malha de pixels (espécies de “quadra- dinhos”) onde cada um deles carrega apenas uma informa- ção de cor. Já os vetores podem ser representados através de pontos, linhas e polígonos e cada um deles pode conter uma tabela com uma série de atributos designados pelo usuário, além das coordenadas geográficas. Figura 1 representação das camadasde um SIG. Fonte: http://serc.carleton.edu A estrutura de um Sistema de Informações Geográfica é feita através de uma rede composta de cinco elementos funda- mentais, onde um complementa o outro. A Figura 2 apresenta um esquema da estrutura de um SIG. 60 Geoprocessamento Figura 2 componentes de um SIG Fonte: Longley (2013).  Hardware: é o dispositivo físico que o usuário utiliza para as operações, podendo variar desde um telefone celular até um computador.  Software: é o programa. O tipo de aplicativo que está instalado no sistema e que possibilita o processamento dos dados. Hardware e software estão, portanto, interli- gados, embora não sejam a mesma coisa.  Dados: representação digital dos aspectos selecionados de alguma área específica e que serão importantes du- rante a elaboração do projeto, como imagens de satéli- te, bases cartográficas, pontos de GPS, etc.  Procedimento: é a metodologia utilizada para a ela- boração do geoprocessamento. As atividades realizadas para que o SIG atinja seu objetivo. Capítulo 4 Sistema de Informações Geográficas (SIG) 61  Pessoa: profissional qualificado capaz de manipular os da- dos, analisar os resultados e tomar decisões de forma crítica. 2 Principais softwares Existem vários tipos de softwares diferentes para se trabalhar com SIG. A escolha de um depende da necessidade e, principalmen- te, da condição financeira do usuário, visto que um programa completo, com várias ferramentas, pode custar muito caro. Uma das opções mais completas é o ArcGIS (Figura 3), da ESRI, que possui uma série de recursos para análises am- bientais, estatísticas, sociais, etc. Além de um ótimo acervo de layouts para a visualização final do mapa e simbologias para a classificação da legenda. Figura 3 vetorização em ArcGIS Fonte: www.processamentodigital.com.br). 62 Geoprocessamento Outra praticidade deste programa é o aplicativo ArcGIS Collector, que permite que algumas funções do software prin- cipal estejam disponíveis em celulares e tablets (Figura 4), faci- litando o manuseio das informações e o acesso a elas a qual- quer momento e em qualquer lugar. Figura 4 aplicativo ArcGIS Collector. Fonte: ESRI. Outra alternativa é o IDRISI (Figura 5), que não possui fins comerciais e oferece ferramentas para apoio ambiental, pla- nejamento sustentável e outras aplicações. O programa possui várias versões, entre elas estão a Kilimanjaro, a Andes, a Taiga e a Selva. Capítulo 4 Sistema de Informações Geográficas (SIG) 63 Figura 5 processamento de imagens no IDRISI. Fonte: Clark Labs. Outros softwares que oferecem recursos gratuitos são o MapWindow (Figura 6), que é utilizado principalmente para manejo de bacias hidrográficas, e o SPRING (Figura 7), que é desenvolvido pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), portanto, disponível em português. Este último já conta com mais de 200 mil usuários. É um dos softwares livres mais utilizados por pesquisadores e estudantes brasileiros, além de estar se consagrando também entre usuários da América La- tina, Estados Unidos, Espanha, Portugal, França, Índia e Ale- manha, entre outros. O SPRING se encontra disponível para download no site do INPE que consta nas referências biblio- gráficas deste capítulo. 64 Geoprocessamento Figura 6 gerenciamento de bacia hidrográfica no MapWindow. Fonte: Wikipédia. Figura 7 tela do software SPRING. Fonte: Softpedia. Capítulo 4 Sistema de Informações Geográficas (SIG) 65 Cabe lembrar aqui que as cinco dicas mostradas no capítulo anterior para a escolha de um software CAD também se aplicam no momento de decidir qual software GIS iremos usar (os objetivos do projeto; a compatibilidade com o equipamento; os recursos disponíveis no software; a possibilidade de trabalhar com diferen- tes formatos de arquivos; e a realização testes de desempenho). 3 Recursos e utilizações Assim como nos softwares CAD, os recursos disponíveis nos programas GIS podem variar conforme a licença adquirida. Mesmo assim, é possível classificar os softwares GIS em quatro categorias conforme a sua utilização. 3.1 GIS Desktop São as plataformas mais utilizadas e possuem os recursos mais comuns. O usuário também pode optar por um software mais caro, que dê a ele a possibilidade de editar e criar suas pró- prias bases cartográficas, ou um mais barato ou gratuito, que geralmente possui apenas a possibilidade de visualização. Em geral, os principais recursos disponíveis nesta categoria são:  Coleta, importação, edição e reestruturação de dados geográficos  Visualização, consulta e análise (em 2D e 3D)  Geoestatística  Criação e gerenciamento de bancos de dados geográficos 66 Geoprocessamento  Padronização de legendas e simbologia  Criação de modelos digitais de terreno  Edição de mapas para impressão ou para a Internet. 3.2 Mapeamento na web Trata-se de softwares integrados e acessíveis através da Inter- net. Oferecem a visualização de imagens de satélite e verifica- ção de pontos de referência (comércios, serviços, pontos turís- ticos, etc.). Constantemente estes serviços aparecem nas listas de sites mais acessados da Internet mundial. Um dos principais exemplos deste tipo de software é o Google Earth (Figura 8), criado pelo Google, mas os serviços de outras empresas tam- bém se destacam, como o Yahoo! e a Microsoft. Figura 8 tela do software Google Earth. Fonte: do autor. Capítulo 4 Sistema de Informações Geográficas (SIG) 67 3.3 SIG Servidor São softwares executados em um servidor central que controla requisições simultâneas feitas pelos usuários. São espécies de geoportais, que abrangem uma grande quantidade de consu- midores oferecendo a visualização ou até mesmo o download de bases cartográficas prontas. Em geral eles possibilitam a consulta a mapas atualizados e em alta qualidade e podem até transformar sistemas de coordenadas geográficas. 3.4 SIG Portáteis São produtos da crescente evolução tecnológica, que permite a criação de softwares SIG para dispositivos portáteis, como tablets e smartphones. Em geral são gratuitos ou de baixo cus- to, mas dependem de conexão com a Internet e muitos se re- sumem à visualização, não permitindo a criação de bases car- tográficas novas ou edição das já existentes. Alguns sistemas até permitem a coleta de pontos de GPS, por exemplo, e por isso são muito utilizados em trabalhos de campo. A Figura 9 mostra um exemplo do Google Earth (um software de mapea- mento na web) aplicado ao um SIG portátil. 68 Geoprocessamento Figura 9 visualização do Google Earth em smartphone. Fonte: do autor. Capítulo 4 Sistema de Informações Geográficas (SIG) 69 As utilizações de softwares SIG são extremamente abran- gentes, como já foi citado neste capítulo. Mas em geral pode- -se dizer que estes recursos são utilizados principalmente nas áreas de planejamento, engenharia, arquitetura, ensino, for- ças armadas, marketing, administração pública, entre outras. Atividades 1) Diferencie raster de vetor. 2) Diferencie hardware de software na estrutura SIG. 3) Quais as principais limitações nos softwares SIG gratuitos? 4) Quais as principais limitações dos SIG Portáteis? 5) De que forma o SIG pode auxiliar as forças armadas? Recapitulando No capítulo anterior, conhecemos um pouco sobre os softwa- res CAD e neste capítulo nós vimos mais sobre o SIG (Siste- ma de Informações Geográficas) que inclui procedimentos e softwares mais específicos para o uso em geoprocessamento. Aprendemos como esse sistema pode ser útil em diversas fi- nalidades, como agricultura, arquitetura, engenharia, logísti- ca, etc. 70 Geoprocessamento Conhecemos a estrutura de um SIG, que compreende ca- madas (denominadas layers) que podem ser divididas em ras- ter (imagens de satélite, fotografias aéreas ou modelos digitais de terreno) e vetores (arquivos digitais com banco de dados georreferenciado integrado). Vimos, também, quais são os principais softwares SIG, den-tre os quais se destaca o ArcGIS, um dos mais completos do mercado. Mas, lembramos que a escolha de um programa SIG deve obedecer aos mesmos critérios já destacados para a escolha de um programa CAD, assim, evitam-se custos desne- cessários adquirindo softwares com muitos recursos para pro- jetos mais simples. Referências EASTMAN, J. Ronald. IDIRISI Taiga: Guide to GIS and Image Processing. Disponível em: <http://uwf.edu/gis/manuals/ idrisi_taiga/taigamanual.pdf>. Acesso em: 01 nov. 2014. LONGLEY, Paul A. et al. Sistemas e Ciência da Informação Geográfica. 3 ed. 540 p. Porto Alegre:Bookman, 2013. SILVA, Vanessa Cecília Benavides. Iniciando no ArcGIS. Disponível em: <http://unibhgeografia.files.wordpress. com/2011/04/apostila-arcgis-prof-patricia.pdf>. Acesso em: 01 nov. 2014. Spring – Download. Disponível em: <http://www.dpi.inpe. br/spring/portugues/download.php>. Acesso em: 01 nov. 2014. ???????????1 Capítulo ? Tipos de Arquivos1 1 Licenciado e bacharel em Geografia pela ULBRA. Professor da rede pública no Colégio Agrícola Estadual Daniel de Oliveira Paiva, Cachoeirinha, RS. Eduardo Lorini Carneiro1 Capítulo 5 72 Geoprocessamento Introdução Nos últimos capítulos estudamos sobre os sistemas CAD e SIG e vimos que um projeto pode conter dois diferentes tipos de arquivos: os raster e os vetoriais. Neste capítulo você vai co- nhecer melhor a estrutura destes dois arquivos, saber as suas diferenças e as vantagens e desvantagens de cada um. Com isso, você poderá identificar qual o melhor tipo de arquivo para cada projeto de geoprocessamento, aumentando a qua- lidade e eficiência de seu trabalho. Bons estudos! 1 Arquivos raster Os arquivos raster (também chamados de matrizes ou dados matriciais) são a representação do espaço em uma malha de células (denominados pixels) onde cada uma possui um atribu- to de cor, que juntas formam a representação do espaço. Para entender melhor esta questão, observe a Figura 1 a seguir. Nela nós temos uma representação de um determinado local obtida por uma imagem de satélite, onde há um curso d’água e áreas de vegetação ao seu redor. A imagem é formada por uma série de pequenas células onde cada uma carrega a in- formação da cor predominante. Veja também que a delimi- tação dos pixels só é visível quando aproximamos bastante a visualização da imagem. Capítulo 5 Tipos de Arquivos 73 Figura 1 modelo de representação raster. Fonte: www.mapbox.com Os arquivos raster podem ser desde imagens de satélites e fotografias aéreas ou cartas topográficas e até mapas antigos digitalizados e que são utilizados para referência de novos ma- peamentos. No caso das imagens de satélite, cada sensor pos- sui uma resolução, que é o tamanho do pixel conforme a área mapeada. Nas imagens antigas do satélite Landsat a resolu- 74 Geoprocessamento ção era de 30 metros (cada pixel correspondendo a 30 metros da superfície da Terra). Já nos novos satélites WorldView cada pixel registra 50 centímetros da superfície, gerando uma quan- tidade muito maior de pixels no arquivo e, consequentemente, uma qualidade maior na visualização da imagem. As imagens a seguir apresentam esta diferença entre uma imagem Landsat (Figura 2) e WorldView (Figura 3). Figura 2 Imagem do satélite Landsat. Fonte: www.spatialmapping.com http://www.spatialmapping.com Capítulo 5 Tipos de Arquivos 75 Figura 3 imagem do satélite WorldView. Fonte: www.geoimage.com.au Em programas de geoprocessamento é possível georre- ferenciar uma imagem raster. Geralmente imagens de saté- lite profissionais já vêm georreferenciadas, mas custam muito caro. O Google Earth, como já vimos anteriormente, oferece imagens gratuitas, porém, com resolução mais baixa e sem georreferência. Neste caso, a alternativa mais viável é cole- tar as coordenadas geográficas de vários pontos com GPS e inseri-los na imagem através dos softwares GIS. A precisão do georreferenciamento irá variar conforme a qualidade do raster e a exatidão em que as coordenadas fo- rem inseridas. Entretanto, esta prática se aplica melhor a ima- gens de áreas pequenas e não é recomendado trabalhar com http://www.geoimage.com.au 76 Geoprocessamento imagens de áreas muito grandes, como um estado inteiro, pois as células do raster são planas e não se ajustam à curvatura do planeta Terra. Nos softwares de cartografia digital, os arquivos raster – principalmente as imagens de satélite – possuem grande im- portância. Elas são as bases nas quais são elaborados muitos mapas, pois nelas é possível identificar os elementos que cons- tituem o espaço. A seguir há dois exemplos da utilização dos raster no ge- oprocessamento. Este primeiro mostra um Modelo Digital de Terreno (Figura 4) que só é possível de obter porque algumas imagens (principalmente as imagens de radar) possuem a in- formação de altitude em cada pixel de sua extensão, possibili- tando ver como é o relevo da área mapeada. Figura 4 modelo Digital de Terreno. Fonte: Nova Terra Geo. Capítulo 5 Tipos de Arquivos 77 O segundo exemplo mostra o mapa do ambiente natural de Cachoeirinha (Figura 5) conforme o Plano Diretor da ci- dade. Os itens mapeados (áreas urbanizadas, solo, campo, lavoura, rios e arroios, etc.) só foram obtidos através da loca- lização na imagem de satélite. Figura 5 mapa do Ambiente Natural de Cachoeirinha Fonte: Plano Diretor Urbano Ambiental. 78 Geoprocessamento 2 Arquivos vetoriais Os vetores não são imagens representativas como nos arqui- vos raster, mas sim objetos criados para a representação de determinados fenômenos. Se observarmos novamente a Figura 5 acima, veremos que além da imagem de satélite no plano de fundo, existem feições ou espécies de desenhos criados para a representação do espaço. Estes são os vetores, que podem ser formados por pontos, linhas ou polígonos (áreas). Os pontos são utilizados para representar localidades mui- to pequenas em relação ao tamanho total da área mapeada e usa um par de coordenadas simples para representar a sua localização (latitude e longitude). Alguns exemplos de pontos são os aeroportos, pontos de ônibus, igrejas, etc. As linhas representam elementos pequenos em largura, mas grandes em extensão, formando retas com vértices onde cada um possui informações de coordenadas. As principais informações representadas desta forma nos mapas são rios, estradas, redes de saneamento, redes de transmissão de ener- gia, etc. E os polígonos representam grandes áreas onde a informa- ção é generalizada, como campos, florestas, áreas urbanas, etc. Assim como as linhas, os polígonos também são formados por vértices que carregam informações de coordenadas. A di- ferença é apenas que os polígonos são fechados, enquanto que as linhas são representações abertas. Capítulo 5 Tipos de Arquivos 79 A Figura 9 apresenta a diferença entre estas três feições. A Figura 6 apresenta um modelo dos três tipos de vetores utiliza- dos no geoprocessamento. Figura 6 representação dos três tipos de objetos vetoriais. Fonte: Infoescola. Uma das maiores vantagens dos vetores em relação aos raster é que não perdem qualidade se o mapa for impresso em tamanhos maiores, além da possibilidade de criação de bancos de dados que fornecem uma variedade muito maior de informações a respeito do objeto. Uma linha indicando um rio, por exemplo, pode carregar informações como o nome do rio, nome da bacia hidrográfica, índice de qualidade da água, entre outras. 80 Geoprocessamento A Figura 7 apresenta uma tabela de atributos de uma base car- tográfica vetorial dos municípios brasileiros fornecida pelo IBGE. Figura 7 base vetorial dos municípios brasileiros. Fonte: IBGE. Apesar dos vetores possuírem algumas qualidades em rela- ção ao raster, alguns cuidados sempre devem ser tomados du- rante a sua elaboração. Linhas duplicadas e sobreposição de áreas são erros comuns durante a vetorização de arquivos em geoprocessamento e podem ocasionar falhas no projeto final. 3 Comparaçãoentre arquivos raster e vetoriais Não existe um tipo de arquivo que seja superior ao outro em todas as características. Raster e vetores possuem suas pró- Capítulo 5 Tipos de Arquivos 81 prias especificações e cada um tem as suas vantagens e des- vantagens. 3.1 Vantagens dos arquivos raster Os arquivos raster, obtidos principalmente em sensores remo- tos, não são muito comuns de serem vistos em mapas finais. Um dos fatores disso é o seu tamanho, visto que uma imagem de satélite em alta resolução pode ocupar mais de um giga- byte de espaço no computador. Mesmo assim, algumas vanta- gens podem ser apontadas para este tipo de arquivo:  Simplicidade na organização das células (em linhas e colunas).  Possuem formatos comuns e podem ser carregados por diversos programas de computadores, não apenas de CAD ou GIS.  Visualmente não possui erros, já que é um registro de um sensor remoto e não criado pelo ser humano.  A posição de cada pixel é dada pelo número da linha e coluna em que ele se encontra.  Permite a criação de modelos digitais de terreno e ele- vação. 82 Geoprocessamento 3.2 Vantagens dos arquivos vetoriais Os arquivos vetoriais geralmente são criados pelos próprios usuários nos softwares de geoprocessamento. Para feições mais comuns, como bases municipais, recursos hídricos do estado ou outras do tipo, os usuários podem contar com os recursos de geobibliotecas, que veremos no próximo capítulo. Mesmo com as vantagens dos raster mostradas anterior- mente, os arquivos vetoriais são os mais comuns de serem vistos nos mapas, principalmente pelas vantagens a seguir:  São fáceis de serem criados e editados.  São mais leves para serem carregados nos softwares e armazenados no computador ou em servidores.  Podem carregar um banco de dados completo. Â É mais fácil para inserir e converter sistemas de coorde- nadas.  Possuem qualidade visual maior e podem ser ampliados. A Figura 8 mostra a diferença de visualização entre um mo- delo vetor (baseado na inserção de pontos com coordenadas) e um modelo raster (baseado em uma tabela de pixels com informações específicas). Capítulo 5 Tipos de Arquivos 83 Figura 8 comparação entre modelos vetorial e raster. Fonte: www.scoop.it Cada um destes tipos de arquivos possui suas particulari- dades e são usados em diferentes tipos de representações. Os raster, por exemplo, são usados para a criação de modelos de elevação e também quando os mapas não exigem cálculos ou criação de bancos de dados, onde apenas uma imagem já basta para atingir o objetivo e elaborar as conclusões. Já os arquivos vetoriais são utilizados em mapas onde os cálculos são fundamentais, como determinar áreas de preservação ao redor de um rio, calcular a distância entre dois pontos, etc. 84 Geoprocessamento 4 Atividades 1) Além das imagens de satélite, que outros arquivos podem ser considerados do tipo raster? 2) Entre uma imagem de resolução espacial de 0,5 metros e outra com resolução de 10 metros, qual possui a maior qualidade? Explique. 3) Como pode ser feito o georreferenciamento de imagens do Google Earth? 4) Diferencie os vetores de pontos, linha e polígono. Cite três exemplos de como cada um deles pode aparecer em um mapa. 5) Você precisa criar um mapa para calcular a área de um parque florestal dentro de uma área urbana. Que tipo de arquivo (raster ou vetor) você escolheria para o produto final? De que forma o outro tipo de arquivo poderia ser útil na elaboração do mapa? Recapitulando No capítulo anterior, vimos que os softwares SIG trabalham com arquivos raster e vetores. Neste, vimos as características básicas de cada um destes tipos de arquivos. Os arquivos raster geralmente são arquivos de imagens, que podem ser desde uma fotografia até uma imagem de sa- télite. São formados por uma malha de células (denominadas Capítulo 5 Tipos de Arquivos 85 pixels) onde cada uma carrega a informação de cor. Quando menor o tamanho da célula de um arquivo raster, maior é sua resolução e qualidade, pois pode diferenciar várias cores do mesmo espaço. Já os arquivos vetoriais são objetos criados para representar determinados fenômenos. São desenhos criados na execução do projeto, que podem ser em forma de pontos, linhas ou polígonos (áreas fechadas), com a possibilidade de criação de banco de dados que carrega informações sobre o objeto representado. Neste capítulo, vimos que não existe um formato de ar- quivo melhor do que outro. Tanto os raster como os vetores possuem suas qualidades e limitações, e seu uso depende do projeto que está sendo executado. Referências LONGLEY, Paul A. et al. Sistemas e Ciência da Informação Geográfica. 3 ed. Porto Alegre: Bookman, 2013, 540 p. MARINO, Tiago Badre. Representação de Dados Espaciais – Raster x Vetor x TIN. Disponível em: <http://www.ufrrj. br/lga/tiagomarino/aulas/5%20-%20Representacao%20 de%20Dados%20Espaciais%20-%20Raster%20x%20 Vetor%20x%20TIN.pdf>. Acesso em: 02 nov. 2014. SILVA, Vanessa Cecília Benavides. Iniciando no ArcGIS. Disponível em: <http://unibhgeografia.files.wordpress. 86 Geoprocessamento com/2011/04/apostila-arcgis-prof-patricia.pdf>. Acesso em: 01 nov. 2014. TEIXEIRA, Amandio Luís de Almeida; CHRISTOFOLETTI, An- tonio. Sistemas de Informação Geográfica: dicionário Ilustrado. São Paulo: Hucitec, 1997. Fontes de Dados em Geoprocessamento1 1 Licenciado e bacharel em Geografia pela ULBRA. Professor da rede pública no Colégio Agrícola Estadual Daniel de Oliveira Paiva, Cachoeirinha, RS. Capítulo 6 Eduardo Lorini Carneiro1 88 Geoprocessamento Introdução Nem todos os mapas precisam ser elaborados totalmente por você. Neste capítulo iremos conhecer alguns métodos de aqui- sição de dados que você pode usar pela Internet ou em cartas topográficas e obter informações que irão complementar o seu trabalho. Conheceremos os principais formatos de arquivos compatíveis com os softwares CAD e GIS, além de algumas geobibliotecas e geoportais, onde você pode encontrar dados que irão facilitar seus projetos. Bons estudos! 1 Tipos de dados 1.1 Fontes de dados Existem várias formas de se obter os dados necessários para um projeto de geoprocessamento. Tudo vai depender do tipo de projeto que você irá desempenhar e que objetivo pretende alcançar. Entre as principais fontes de dados podemos citar: a) Imagem de satélite: é o principal item para iniciar a elaboração de um mapa temático. É através destas imagens que é feita a classificação dos temas que vão para o mapa. A Figura 1 apresenta uma imagem obtida em satélite da região de Porto Alegre, onde se pode destacar a vegetação, áreas urbanizadas e hi- drografia. A imagem foi disponibilizada no Twitter do astronauta canadense Chris Hadfield, em fevereiro de 2013. Capítulo 6 Fontes de Dados em Geoprocessamento 89 Figura 1 imagem de satélite da região de Porto Alegre. Fonte: Chris Hadfield. b) Carta topográfica: são várias as informações que po- dem ser obtidas em uma carta topográfica. A principal delas é a altimetria através das curvas de nível, que podem auxiliar em um mapa de relevo ou risco am- biental, por exemplo. Como as cartas são antigas, elas podem servir para analisar a evolução da urbanização até os dias de hoje. Aliás, uma das desvantagens das cartas é a impossibilidade de se obter informações atu- ais, já que as mais recentes foram elaboradas nos anos 1970. c) Entrevistas, fotografias e relatos de observações: são subsídios para a elaboração de mapas que retratem 90 Geoprocessamento a paisagem de um determinado lugar ou opiniões de moradores a respeito de um assunto específico. d) Dados estatísticos: podem ser obtidos através de fontes como IBGE ou FEE e servem de base para a elabora- ção de mapas de informações quantitativas. e) Dados de GPS: dependendo da precisão exigida no mapa, podem ser coletados pontos de GPS que serão utilizados para o georreferenciamento da área atra- vés das coordenadas
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