Aula 3_Automação de Projetos

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AUTOMAÇÃO DE PROJETOS DE 
ENGENHARIA CIVIL
(CCE-1449)
Prof. Dr. Cochiran Pereira dos Santos
Aracaju, 08 de Março de 2021
Cartografia
Georreferenciamento
Sistemas Georreferenciados
Sensoriamento Remoto
SIG – Sistema de Informações Geográficas
Produtos cartográficos: mapear para que?
- Desenvolvimento econômico
- Planejar e construir
- Monitorar o meio ambiente
- Cadastrar e gerenciar infraestrutura e gerir recursos
naturais
- Quantificar produção agrícola, execução de obras
públicas etc
Cartografia
É a ciência que representa graficamente uma área
geográfica ou uma superfície plana.
É o estudo que atua na concepção, produção,
divulgação, representação e todo o processo referente
aos mapas.
Essa é a definição da Associação Cartográfica
Internacional (ICA).
Mapa da América do Sul (Johannes de Ram)
A cartografia é um campo complexo, em mudança
constante, e no sentido mais amplo, inclui desde a
recolha até a avaliação e processamento dos dados de
origem por meio de avaliação, processamento,
concepção gráfica do mapa e desenho final.
Além da representação física, a cartografia é utilizada
para ilustrar a realidade social, econômica, histórica e
cultural.
O estudo dos mapas é, por vezes, traduzido como uma
mistura única de ciência, arte e tecnologia que envolve
mais de um indivíduo.
A cartografia envolve, além da elaboração, a
investigação científica, envolvendo a matemática, a
história e a tecnologia.
No modelo atual de civilização, a cartografia
desempenha importante papel na compreensão de
fenômenos sociais e geográficos. Está envolvida no uso
da terra, na previsão do tempo, no manejo florestal e, até,
na construção de estradas.
O conhecimento sobre as riquezas minerais, a resposta
a emergências e, até, a navegação dependem dos
estudos cartográficos.
Entre as características da cartografia está o dinamismo.
Antes dependente de equipamentos manuais, como
canetas e papel, hoje o trabalho é feito com os mais
modernos softwares gráficos.
O computador, como na maioria dos campos, dotou a
cartografia de maior precisão e confiabilidade.
Geoprocessamento: para geração de dados
relacionados a cidades, regiões e países.
Automação na Engenharia: simulação de todas as
espécies de eventos físicos e químicos dos materiais
envolvidos nos projetos em elaboração.
Medicina: análise de exames como tomografia,
radiografia, e mais recentemente o ultrassom, que
consegue gerar a partir deste uma imagem em 3D.
História da Cartografia
A cartografia já era utilizada na pré-história para
representar os territórios propícios à caça e pesca. Na
Babilônia (a.C.), a ciência demonstrava o mundo
achatado, em forma de disco.
Foi Ptolomeu (100 d.C.) quem estabeleceu esboços em
oito volumes para mostrar a forma esférica da Terra.
Os modelos de Ptolomeu foram usados na Idade Média
para demonstrar a distribuição dos continentes europeu,
asiático e africano, que eram separados pelo Mar
Mediterrâneo e o Rio Nilo.
Foi a descoberta do Novo Mundo, na ocasião
das Grandes Navegações, que impôs a busca de novas
técnicas cartográficas e a representação sistemática da
superfície.
Modelo geocêntrico de Ptolomeu
Entre os fatores que mais contribuíram para a
cartografia, está a utilização do telescópio, que permite
com maior precisão a determinação da “latitude” e
“longitude”.
Hoje, além do telescópio, os softwares se valem de
fotografias para proceder o mapeamento com maiores
detalhes e precisão.
Coordenadas Geográficas
As coordenadas geográficas são utilizadas para localizar
um determinado ponto na superfície terrestre.
Para isso são utilizadas as medidas que indicam a
latitude e a longitude.
Ambas indicam a medida em relação à “Linha do
Equador” e ao “Meridiano de Greenwich”.
A medida é representada em graus.
A latitude representa os paralelos do Equador na latitude
de 0º a qualquer ponto no sentido do Hemisfério Norte
(N) ou Hemisfério Sul (S).
A variação é de 0º a 90º. Quando a direção é o
Hemisfério Norte é positiva e quando é o Hemisfério Sul,
negativa.
Já a longitude é usada para representar os meridianos,
partindo de Greenwich, a qualquer ponto da superfície da
Terra no sentido Leste (E) ou Oeste (W).
A longitude varia de 0º a 180º.
Quando parte do hemisfério oriental é positiva e
negativa quando parte do hemisfério ocidental.
Latitude: linha do Equador
Sentido: Norte (N) ou Sul (S).
Longitude: meridiano de Greenwich
Sentido: Leste (E) ou Oeste (W).
As coordenadas geográficas são obtidas a partir da 
intersecção dos paralelos com os meridianos
Estas linhas imaginárias que formam as coordenadas
geográficas seguem caminhos horizontais e verticais, os
quais são definidos, como vimos, em latitude e longitude,
respectivamente.
A abreviatura “Lat” corresponde à “Latitude”, enquanto a
abreviatura “Long” corresponde a “Longitude”.
Longitudes: fusos horários mundiais
Latitudes: tipos de clima da Terra
Note que as longitudes determinam os fusos horários
mundiais, enquanto as latitudes determinam os tipos de
clima da Terra, devido à incidência dos raios solares.
O GPS (Sistema de Posicionamento Global) informa
nossa localização de acordo com as coordenadas de
Latitude e Longitude.
Portanto, a sobreposição destas duas linhas imaginárias
determina a posição de uma coordenada geográfica.
Algumas coordenadas geográficas:
Berlim: 52º 30’ 00” N / 13º 25’ 48” E
Hong Kong: 22º 15’ 00” N / 144º 10’ 48” E
Jerusalém: 31º 46’ 48” N / 35º 13’ 12” E
Tóquio: 35º 42’ 00” N / 139º 46’ 12” E
Sidnei: 33º 32’ 24” S / 151º 49’ 12” E
Brasília: 15° 50’ 00” S / 48º 02’ 06” W
Londres: 43º 00’ 00” N / 81º 00’ 00” W
Exemplo: minha Tese de Doutorado
Escala cartográfica
É a proporção de redução da área da paisagem real
para sua representação no mapa.
Este valor é necessário porque a reprodução não é feita
de maneira aleatória, e sim, proporcional.
Em outras palavras, a escala cartográfica é um valor
empregado para representar distâncias da paisagem real
sobre o papel.
A escala nos ajuda a compreender os mapas e entender
as medidas entre os territórios representados.
Existem dois tipos de escalas cartográficas: numérica e
gráfica.
A escala numérica expressa o valor em números,
enquanto a gráfica utiliza tanto números, como uma linha
horizontal.
Escala numérica
A escala numérica é a representação das proporções
entre a paisagem real e o mapa através de números.
Exemplo: 1:100.000
Sempre encontraremos três elementos na escala
cartográfica numérica: o número 1, dois pontos e um
número variante cuja medida está sempre em
“centímetros”.
Assim temos:
1:100.000
A maneira correta de leitura é:
“Um centímetro no mapa significa 1 quilômetro na
paisagem real”.
Afinal, 100.000 centímetros é igual a um quilômetro.
Como calcular a escala numérica?
Precisamos aplicar a regra de três e converter as
medidas pedidas. Neste caso, transformaremos os
centímetros em quilômetros e vice-versa.
Vejamos o seguinte exemplo:
Num mapa, uma estrada tem 6 (seis) centímetros e a
escala indica 1:350.000. Quanto mede a estrada na
paisagem real?
Utilizamos a regra de três, em que:
O número 1 vai equivaler a 350.000 centímetros.
O número 6 corresponde a distância no mapa (d).
X será o valor que queremos achar (D).
Portanto, multiplicaremos 6 por 350.000 para obter o
valor de X.
Matematicamente, podemos expressar desta forma:
1 - 350.000
6 - X
Depois disso, multiplicamos:
350.000 x 6
E encontramos a resposta:
2.100.000 centímetros
Isso corresponde a 21 km.
Escala gráfica
A escala gráfica é uma representação usada nos mapas
para expressar as medidas.
Trata-se de uma linha horizontal, com retângulos
brancos e negros, que indica os valores expressos no
mapa equivalentes à paisagem real.
Na escala gráfica precisamos observar quais são os
valores expressos.
Cada centímetro da escala vai corresponder a uma certa
distância, expressa em metros ou quilômetros.Exemplos:
Na primeira escala há o valor numérico: 1: 5 000.
Isto significa que cada 1 centímetro nesta escala será
equivalente a 5 000 centímetros na paisagem real.
Se fizermos a conversão, temos que 5 000 centímetros
são iguais a 50 metros.
Na segunda escala há um valor numérico: 1: 200 000.
Isto significa que cada 1 centímetro nesta escala será
equivalente a 200 000 centímetros na paisagem real.
Fazendo a conversão, temos que 200 000 centímetros
são iguais a 2000 metros ou 2 quilômetros.
Na terceira escala há o valor numérico: 1: 5 000 000.
Isto significa que cada 1 centímetro nesta escala será
equivalente a 5 000 000 de centímetros na paisagem
real.
Fazendo a conversão, temos que 5 000 000 centímetros
são iguais a 50 quilômetros.
Brasília
Paris
Cidade do Kwait
Riyadh
Toronto
Dubai
Tóquio
Banco de Dados Georreferenciados
Para entender o que é um banco de dados
georreferenciados precisamos, primeiro, entender o que
significam os termos “banco de dados” e
“georreferenciados”:
O banco de dados, ou base de dados, pode ser definido
como um conjunto de dados logicamente relacionados e
com algum significado.
Georreferenciamento, de forma simplificada, é uma
atividade que consiste em referenciar dados ou objetos
com base em sua localização geográfica.
Diz-se, portanto, que um Banco de Dados é
Georreferenciado quando os dados constantes nele têm
uma correspondência com o objeto real representado.
Assim, o banco de dados georreferenciado é o principal
componente do Sistema de Informações Geográficas
(SIG), utilizado para possibilitar análises complexas das
informações obtidas sobre determinado local,
empreendimento, fenômeno climático, etc.
Alguns modelos de bancos de dados utilizados para o
SIG são: o modelo “relacional” e o modelo “orientado a
objetos”.
O banco de dados relacional é um modelo no qual os
dados são organizados na forma de tabela (modelo de
relação) em que as colunas correspondem aos atributos
(ou campos) e as linhas, também chamadas de tuplas
(linhas imutáveis), correspondem aos dados ou registros.
Este modelo de base de dados é o mais utilizado para
aplicações tradicionais e menos complexas (ex.: Vision
GIS).
Para que possam ser feitas operações comuns em SIGs
neste tipo de modelo, são necessárias algumas
extensões da linguagem SQL (utilizada nos Sistemas
Gerenciadores de Bancos de Dados - SGBD), como a
inclusão de operadores geográficos do tipo “contém”,
“vizinho a”, etc.), além da implementação de mecanismos
de indexação espacial (permitem organizar os dados de
forma a manter sua relação com o espaço que ocupam).
De forma geral, o modelo de banco de dados “orientado
a objetos” é o mais utilizado para SIGs e outras
aplicações específicas que exigem uma complexidade
maior (ex.: ArcGIS, SPRING).
Esri lança ArcGIS Pro 2.0
Esri lança ArcGIS Pro 2.0
Link:
Esri lança ArcGIS Pro 2.0. Conheça as novidades! 
(geoeduc.com)
http://geoeduc.com/2017/08/02/esri-lanca-arcgis-pro-2-0-veja-nossa-analise-e-conheca-as-novidades/
Neste tipo de banco de dados as informações são
armazenadas na forma de objetos: “qualquer módulo que
contém rotinas de dados e estruturas, é capaz de
interagir com outros módulos similares, trocando
mensagens”.
Sistema de Informações Geográficas
O SIG ou GIS (Geographic Information System) é um
sistema composto por software, usuário, hardware, dados
e metodologia (ou técnicas) de análise, que permite o uso
integrado de dados georreferenciados com uma
finalidade específica.
O primeiro SIG foi criado na década de 60 no Canadá
com o intuito de possibilitar a criação de um inventário de
recursos naturais.
Naquela época os programas ainda eram muito difíceis
de se utilizar, exigiam mão de obra especializada, o que
custava caro, e ainda não haviam programas específicos
para os variados tipos de aplicação, estes tinham que ser
desenvolvidos, tomando mais tempo e mais dinheiro.
Entretanto, com o desenvolvimento da informática e de
modelos matemáticos para aplicação da cartografia em
meio computadorizado, os GIS foram se aperfeiçoando.
Já na década seguinte, Ottawa (Canadá) sediaria o
primeiro simpósio sobre Sistemas de Informações
Geográficas do mundo.
Desde a criação do primeiro sistema simples para
aplicação da cartografia por meio de sistemas
informatizados até a recente massificação do acesso à
GIS (como o Google Earth), as tecnologias para captura,
armazenamento, tratamento e recuperação de
informações georreferenciadas têm melhorado cada vez
mais e possibilitado um leque cada vez maior de
aplicações.
Google Earth e Maps: Divisores de águas para negócios
imobiliários
Link:
Google Earth e Maps: Como usar em Negócios
Imobiliários (rexperts.com.br)
https://rexperts.com.br/google-earth/
Assim, podemos identificar três formas principais de se
utilizar um SIG:
- Para produção de mapas;
- Como suporte para a análise espacial de fenômenos;
- Como um banco de dados geográficos, com funções
de armazenamento e recuperação de informação
espacial.
O georreferenciamento rural consiste na descrição do
imóvel rural em suas características, limites e
confrontações, realizando o levantamento das
coordenadas dos vértices definidores dos imóveis rurais,
georreferenciados ao sistema geodésico brasileiro, com
precisão posicional fixada pelo INCRA.
O trabalho de georreferenciamento envolve, além do
levantamento de dados, cálculos, análises documentais,
projetos e desenhos, em consonância com o disposto na
legislação federal e na norma técnica do INCRA.
O trabalho possui estreita relação com o processo
gerencial da propriedade, pois é através deste que o
proprietário atualiza a situação cartorial e cadastral da
propriedade.
Além disso, é com base nestes dados que o proprietário
irá unificar e gerenciar de forma mais eficiente as
informações da propriedade no que diz respeito ao
INCRA, Receita Federal e cartório.
A lei 10.267 de 28 de agosto de 2001, regulamentada
pelo decreto 5.570 de 31 de outubro de 2005, criou o
Cadastro Nacional de Imóveis Rurais (CNIR).
A referida lei torna obrigatório o georreferenciamento do
imóvel para inclusão da propriedade no CNIR, condição
esta, necessária para que se realize qualquer alteração
cartorial da propriedade.
Drones
Solução completa em monitoramento
Drones profissionais para mapeamento topográfico e
monitoramento agrícola para grandes e pequenas áreas.
Voo fotogramétrico
Voo fotogramétrico
Tipos de produtos cartográficos:
- Plantas (até escala 1:10.000)
- Cartas (até escala 1:1000.000)
- Mapas (menores que 1:1000.000)
- Ortofotos/ortoimagens
- Mosaicos semi-controlados
- Modelos digitais do terreno
- Modelos digitais de superfícies 3D de cidades
Base cartográfica para GIS/WEB MAPPING/LBS
Mapas de uso e ocupação do solo
Mapas de curvas de nível
Mapas de declividade
Mapas de redes de drenagem
Mapas de visibilidade (Viewshed)
Ortofoto na Escala 1:5000
Geoprocessamento de um sistema de informações
geográficas (SIG)
Geoprocessamento: exemplo de serviços e mapas para
cálculo de rotas para logística
Geoprocessamento: exemplo de serviços de
geoinformação como o Google Earth
Recomendação de leitura:
Geoinformação para não especialistas (Instituto de
Engenharia), disponível em:
http://www.iengenharia.org.br/site/videos/exibe/cod_video/
4823/canal/491/geoinformacao-para-nao-especialistas
http://www.youtube.com/watch?v=KZeCzm1ldTo
Explore the South African Soccer Stadiums in 3D with 
Google Earth
Procedimentos de Avaliação
A disciplina possui apenas uma Nota Final.
O processo de avaliação deve ser composto por uma
avaliação teórica e uma avaliação prática.
A avaliação teórica poderá ser realizada através de
prova e/ou trabalho de pesquisa...
Trabalho de pesquisa:
Geoprocessamento na Engenharia Civil
Mínimo: 3 páginas
Data de entrega: até dia 05/04/202
Entrega: pelo Teams
Nota: de 0 a 10 (zero a dez)Corresponde a 50% da Nota Final (NF)
Próxima aula:
Diferença entre SIG E 
CAD
Boa noite a todos!