Lista de exercícios de Geoprocessamento

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO 
VALE DO SÃO FRANCISCO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1ª LISTA DE EXERCÍCIOS GEOPROCESSAMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RODRIGO TORRES FREIRE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Juazeiro - BA 
2020 
 
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Questão 1: 
 O predecessor do GPS foi o NNSS (Navy Navigation Satellite System), que ficou 
em operação em meados de 1933, que foi incialmente idealizado para uso na 
localização e navegação de navios de guerra americanos, mas que foi muito utilizado 
nas aplicações geodésicas no mundo inteiro. 
 O geoposicionamento era realizado por ondas eletromagnéticas, onde tinha uma 
constelação de 8 satélites ativos em órbitas polres elípticas compondo o sistema do 
NNSS. A altitude média era de 1.100 km. 
 Haviam dois grandes problemas no NNSS. O primeiro deles era a cobertura 
mundial, pois o NNSS não provia tal cobertura. O segundo problema era um lapso 
temporal considerável, entre as passagens sucessivas dos satélites para um mesmo 
ponto na superfície da terra, onde para se obter uma acurácia da no posicionamento 
era necessário de dois a três dias estacionados no mesmo ponto. 
 
Questão 2: 
 O geoprocessamento pode ser classificado como um conjunto de equipamentos 
e ferramentas que permitem o desenvolvimento dos SIG’s, que sem eles o 
geoprocessamento seria apenas uma espécie de software. O geoprocessamento 
permite ter maior manipulação de mapas, intersecção e sobreposição, podendo 
viabilizar a coleta de informações, armazenamento de informação, tratamento e análise, 
e anexar outros programas. 
 Os softwares mais comuns são o ArcView e o SPRING, e servem como 
ferramentas do geoprocessamento. 
Já os SIG’s são ferramentas mais direcionadas, onde possuem bancos de dados 
e informações próprias. Os SIG’s implementam os softwares de geoprocessamento. 
O GPS é um instrumento receptor para a coleta de dados (informações pontuais, 
lineares e poligonais), obtendo coordenadas, áreas ou trajetórias em qualquer lugar a 
qualquer momento, servindo tanto para coleta de dados como para navegação. Os 
SIG’s são alimentados pela conversão dos arquivos vetoriais do GPS. 
 
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O sensoriamento remoto capta as informações por meio dos seus sensores, 
onde são imagens de satélites orbitais que traduzem a interpretação. É muito utilizado 
para tratamento de imagens no GPS. 
 
Questão 3: 
 Os modos de representação das feições terrestres são: o modelo real, modelo 
geoidal, modelo elipsoidal e modelo esférico. 
 No modelo real, teoricamente deveria permitir a representação terrestre de forma 
tal qual acontece na realidade, sem a deformação que os outros modelos apresentam. 
Entretanto, devido às imperfeições na superfície terrestre, esse modelo não dispõe 
definições matemáticas capazes de interpretá-lo tal como outros modelos. 
 No modelo geoidal permite-se que a superfície terrestre seja representada por 
uma superfície fictícia definida pelo prolongamento do nível médio dos mares (NMM) 
por sobre os continentes. Este modelo, evidentemente, irá apresentar a superfície do 
terreno deformada em relação à sua forma e posição reais. Matematicamente é 
determinado através de medidas gravimétricas (força da gravidade) realizadas sobre a 
superfície terrestre. 
 No modelo elipsoidal, a Terra é representada por uma superfície gerada a partir 
de um elipsoide de revolução, com deformações relativamente maiores que o modelo 
geoidal. É o mais usual dos modelos. 
 O modelo esférico é um dos modelos mais simples, baseado na Terra como uma 
esfera. A representação é a mais distante da realidade, apresentando bastante 
deformação. 
 
Questão 4: 
Topografia é estudo que determina o contorno, a dimensão e a posição relativa 
de uma porção limitada da superfície da terra. 
Levantamento Planimétrico é o conjunto de operações necessárias para a 
determinação de pontos e feições do terreno, numa representação no plano horizontal 
bidimensional (eixo x e eixo y). 
 
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Levantamento Altimétrico são o conjunto de métodos e instrumentos 
relacionados ao estudo e representação do relevo da terra. 
 
Questão 5: 
 O geoprocessamento é importante devido a sua extensa gama de técnicas, 
sejam matemáticas ou computacionais que nos permitem resolver determinados 
problemas no espaço geográfico. Por meio do geoprocessamento podemos, por 
exemplo, localizar e estudar determinada área, obter informações nos bancos de 
dados, poder identificar um ponto na superfície terrestre com precisão e assim tomar 
certas decisões mais rápidas e assertivas que outrora não poderíamos ou que não 
teríamos a eficácia que temos hoje. 
 
Questão 6: 
 Os serviços existentes no GPS são o SPS (Standard Positioning Service) e o 
PPS (Precise Positioning Service). O SPS é de uso gratuito pro mundo inteiro e tem um 
nível de confiança de 95%. O PPS é para o uso militar e usuários autorizados, com 
resultados mais precisos que o SPS. 
 
Questão 7: 
 Os 3 segmentos que compõe o GPS são: segmento espacial, segmento de 
controle e segmento do usuário. 
 O segmento espacial, inicialmente tinha 11 protótipos Bloco I e 28 satélites no 
Bloco II (foram lançados 24 satélites). No Bloco IIR houve melhorias decorrentes dos 
avanços da tecnologia e no Bloco IIF houve o desenvolvimento. Hoje são 32 satélites 
em órbita. Nesse segmento os satélites não são geo-estacionários, possuem painéis 
retráteis, 5 m e 1000 kg, dão duas voltas por dia na terra, tempo 12 horas, mínimo de 4 
satélites em qualquer ponto da superfície da terra, 6 níveis orbitais, ângulo de 55° entre 
o plano da órbita e o plano de Equador, altura do satélite de 20.000 km. 
 O segmento de controle é constituído por estações (5 estações atualmente) 
distribuídas ao longo da superfície terrestre, fazendo o monitoramento e eventuais 
 
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correções nas órbitas e nos relógios. Essas estações ficam localizadas próximas à linha 
do Equador. 
 O Segmento de controle é formado por receptores e tem como função a 
captação dos sinais dos satélites que estiverem visíveis, que a partir disso, calcula a 
latitude, longitude e altitude, ou seja, o posicionamento daquele ponto. 
 
Questão 8: 
 A posição de um receptor GPS é determinada pelo método da trilateração. Os 
alcances dos satélites são como circunferências e os raios são calculados pela 
distância entre o receptor e os satélites. Sua posição é obtida pela intersecção entre 3 
satélites, onde incialmente se obtém o posicionamento horizontal, e conectado a um 
quarto satélite pode obter o posicionamento vertical, assim, é possível ter as 
informações de latitude, longitude e altitude. 
 É possível determinar de forma objetiva a localização do receptor permitindo 
verificar a existência do essencial sincronismo dos relógios. Caso as medias sejam 
perfeitas, com o relógio do receptor sincronizado perfeitamente com o relógio do 
satélite, as quatros esferas se intersectam num mesmo ponto. Caso contrário, o quarto 
satélite reconhece o erro, o evidencia e o receptor corrige o erro aplicando a correção 
necessária. 
 O cálculo da distância é de forma indireta, pseudo-distância. Quando 
reconhecidas essas distâncias para cada satélite é calculado as coordenadas 
tridimensionais da posição do receptor (XR, YR e ZR). São quatro incógnitas, quatro 
equações e quatro satélites. 
 
Questão 9: 
 As fontes de imprecisão e erros do GPS são ionosfera, troposfera, 
multicaminhamento, sincronismo de relógio e DOP. 
A velocidade dos sinais só é constante no vácuo, então, na ionosfera é afetada 
pelas partículas ionizadas e na troposfera é afetada pelas partículas de vapor de água. 
No multicaminhamento os obstáculos próximos à antena do receptor podem 
gerar múltiplas reflexões que afetam o sinal de um satélite. 
 
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O efeito DOP é a diluição da precisão. 
 
Questão 10: 
 Conceitualmente, dados são quaisquer observações documentadas ou 
resultados de uma determinada medição, já os dados geográficos são dados espaciais, 
é uma localizaçãoespacial em um sistema de referência. 
 O sistema de informação é um conjunto organizado de elementos, podendo ser 
pessoas, dados, atividades ou recursos. Os SIG’s são sistemas que fazem o tratamento 
dos dados geográficos, podendo haver um banco de dados. 
 
Questão 11: 
 O “Paradigma dos Quatro Universos” (Oncológico, Formal, Estrutural e 
Implementação), que seria basicamente a tradução do mundo real para o mundo 
computacional. Cada universo tem sua particularidade e seus desafios, onde devem ser 
integralizados uns aos outros de forma harmônica, traduzindo o mundo real para o 
mundo computacional. 
 
Questão 12: 
 Os tipos de dados de dados em geoprocessamento são: dados temáticos, dados 
cadastrais, redes, modelos numéricos de terreno e imagem. 
 Os dados temáticos são responsáveis por descrever a distribuição espacial de 
uma grandeza geográfica (mapas de pedologia e a aptidão agrícola de uma região). 
 Os dados cadastrais tem em cada um de seus elementos um objeto geográfico, 
possuindo atributos e podendo estar associado a várias representações gráficas, onde 
esses atributos estão armazenados num sistema gerenciador de bancos de dados. Um 
exemplo disso são os lotes de uma cidade (elementos do espaço geográfico) e que 
possuem atributos (localização, valor, dono, IPTU, etc.) que podem ter representações 
gráficas diferentes em mapas de escalas distintas. 
 Redes, em geoprocessamento, mostram as informações associadas aos 
serviços de utilidade pública (água, luz, etc.), redes de drenagem (bacias hidrográficas), 
rodovias. Cada objeto geográfico (transformador de rede elétrica, cabo de telefonia, 
 
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etc.) possui uma localização geográfica exata e associada a atributos descritivos 
presentes no banco de dados. 
 O MNT é utilizado para mostrar a representação quantitativa de uma grandeza 
que varia no espaço, e pode ser definido como um modelo matemático que reproduz 
uma superfície real e a partir de algoritmos e de um conjunto de pontos (X e Y) em um 
referencial qualquer, com atributos denotados em Z, que descrevem a variação 
contínua da superfície. 
 Imagens são obtidas por satélites, fotografias aéreas ou scanners 
aerotransportados, representando formas de captura indireta de informação espacial. 
São armazenadas como matrizes e cada pixel da imagem tem um valor proporcional à 
energia eletromagnética refletida ou emitida pela área da superfície terrestre 
correspondente.