CET – Sistemas de Informação Geográfica    SIG aplicado ao estudo defenómenos de deslizamentos de  terreno no concelho de ...
CET – Sistemas de Informação Geográfica                                Índice1. Contexto do projecto   Resumo, introdução,...
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CET – Sistemas de Informação GeográficaObjecto estudo:Enquadramento Geográfico: Este projecto tem como objecto de estudo, ...
CET – Sistemas de Informação GeográficaESPECIFICOCom a elaboração desta carta de risco geológico, para a determinação eava...
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CET – Sistemas de Informação GeográficaO programa ArcGIS versão 9.3, foi o mais utilizado e o que teve maiorpreponderância...
CET – Sistemas de Informação Geográfica3.MetodologiaPara este projecto foi necessário utilizar uma metodologia apropriada ...
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CET – Sistemas de Informação Geográfica                                                                                  S...
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CET – Sistemas de Informação GeográficaProcedimento utilizado para o tratamento da informação:       Organização da inform...
CET – Sistemas de Informação GeográficaSoftware – Microstation:   1. File – Raster Manager   2. File – Batch Convert   3. ...
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CET – Sistemas de Informação GeográficaLegenda:       - Base de Dados de Mafra      - Feature Dataset      - Feature Class...
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CET – Sistemas de Informação Geográfica                         Geologia                                                  ...
CET – Sistemas de Informação Geográfica                      Hidrologia                                                   ...
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CET – Sistemas de Informação GeográficaFerramentas utilizadasPara este projecto, na fase de tratamento da informação (fase...
CET – Sistemas de Informação GeográficaFigura 1 – Ilustração ferramenta clip      Figura 2 – Ilustração ferramentabufferFi...
CET – Sistemas de Informação GeográficaGeorreferenciaçãoTem como função a integração em SIG de dados representados em dife...
CET – Sistemas de Informação GeográficaVectorizaçãoCriação de informação (Pontos, linhas) a partir de dados previamentegeo...
CET – Sistemas de Informação GeográficaTopologiaÉ utilizada para validar e garantir a integridade e a qualidade dos dados ...
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CET – Sistemas de Informação GeográficaFigura 6 – Diagrama dos parâmetros e indicadores envolvidos no cálculo doíndice de ...
CET – Sistemas de Informação Geográfica                       Figura 8 – Resultado do cálculo do Ips                      ...
CET – Sistemas de Informação GeográficaFigura 10 – Resultado do cálculo do IP com os valores da População Residenteobtidos...
CET – Sistemas de Informação GeográficaFigura 12 – Resultado final da multiplicação de ambas as variáveis IP com IpsRita L...
CET – Sistemas de Informação Geográfica   3.2.1. Resultados do tratamento da informaçãoOs layouts que se seguem, foram ger...
CET – Sistemas de Informação GeográficaRita Leitão, Frédéric Silva       Página 41   7/30/2010
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CET – Sistemas de Informação Geográfica3.3. Fase 3: MDTNo contexto da utilização em SIG, por modelo digital de terreno (MD...
CET – Sistemas de Informação Geográfica   3. Análise de Superfícies – 3D Analyst               Contour – Curvas de Nível  ...
CET – Sistemas de Informação Geográfica                        3.4.Fase 4 – Model BuilderA construção de um modelo, atravé...
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CET – Sistemas de Informação GeográficaAtribuição de ponderações (influência - %) às variáveis (Weighted Overlay)Modelo 1 ...
CET – Sistemas de Informação GeográficaFigura 13 – Modelo 1Figura 14 – Modelo 2Rita Leitão, Frédéric Silva       Página 51...
CET – Sistemas de Informação GeográficaLegenda:                   Entrada                   Ferramenta utilizada no arc to...
CET – Sistemas de Informação Geográfica                              4. Resultados FinaisFigura 15 – Resultado sob a forma...
CET – Sistemas de Informação Geográfica                              5.ConclusõesA aplicação dos SIG no âmbito do estudo d...
CET – Sistemas de Informação Geográfica                                  6.Bibliografia       •   www.meteo.pt/       •   ...
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SIG aplicado ao estudo de fenómenos de deslizamentos de terreno no concelho de Mafra

  1. 1. CET – Sistemas de Informação Geográfica SIG aplicado ao estudo defenómenos de deslizamentos de terreno no concelho de Mafra Trabalho elaborado por: Rita Leitão n.º a20092829 Frédéric Silva n.º a20094671
  2. 2. CET – Sistemas de Informação Geográfica Índice1. Contexto do projecto Resumo, introdução, objecto estudo, objectivos_________3 a 52. Programas utilizados______________________________6 e 73. Metodologia_____________________________________8 e 9 3.1.Fase 1 - Aquisição Informação _______________10 a 12 3.2. Fase 2 - Tratamento Informação_____13 a 29 e 35 a 39 3.2.1. Resultados do tratamento da informação_____40 a 45 3.3. Fase 3 - MDT____________________________46 e 47 3.4. Fase 4 - Model Builder_____________________48 a 52 3.5. Fase 5 - Resultados (Layout) ____________________534. Ferramentas utilizadas___________________________30 a 345. Conclusões________________________________________546. Bibliografia________________________________________55Rita Leitão, Frédéric Silva Página 2 7/30/2010
  3. 3. CET – Sistemas de Informação Geográfica1.Contexto do ProjectoResumo: Os fenómenos de deslizamentos de terra que ocorrem durante e apóso período de chuvas, são responsáveis por número de vítimas humanas eprejuízos económicos. O crescimento urbano aliado à melhoria das condiçõesde vida, resulta na ocupação de áreas susceptíveis de risco, que faz com que asentidades governamentais necessitem de uma ferramenta que possibilite adefinição de áreas susceptíveis a deslizamentos de terra, com o intuito deauxiliar nas acções de intervenção e assegurar uma melhoria da qualidade devida à população residente no concelho de Mafra. Para tal a integração dosSistemas de Informações Geográfica (SIG) com variáveis adequadas, permitaque o concelho de Mafra seja avaliado em áreas de risco deste tipo defenómeno.Como área de aplicação da metodologia foi escolhido o concelho de Mafra,visando avaliar o cenário em áreas de susceptibilidade a deslizamentos. Foramdefinidos cinco classes de análise, na qual a primeira classe está associada aáreas de menor susceptibilidade de risco, enquanto a quinta classe estáassociada áreas de maior risco de susceptibilidade.Palavras-Chave: SIG, Deslizamentos de Terreno, Áreas de SusceptibilidadeIntroduçãoUm deslizamento de terra é um fenómeno geológico que envolve omovimento e transporte de solo e/ou material rochoso, normalmente induzidospela gravidade e declive.O estudo dos diversos tipos de uso do solo associado às suas característicasfísicas é de extrema importância para o entendimento dos processos depreservação e conservação dos recursos naturais, e principalmente em relaçãoà restrição ao uso das terras em áreas de riscos de deslizamento, assegurandoassim uma melhoria na qualidade de vida da população, para uma prevençãomais eficaz em futuras ocorrências e na minimização quanto ao número devítimas e prejuízos económicos em bens materiais.Rita Leitão, Frédéric Silva Página 3 7/30/2010
  4. 4. CET – Sistemas de Informação GeográficaObjecto estudo:Enquadramento Geográfico: Este projecto tem como objecto de estudo, oconcelho de Mafra, uma zona de transição entre a Área Metropolitana de Lisboa(AML) e a Região Oeste, pertence ao Distrito de Lisboa, ao Núcleo Florestal doRibatejo e Oeste e é um território que reúne relevantes valores de patrimóniocultural, edificados e importantes recursos naturais e paisagísticos.Distribuído por uma área geográfica com 291 Km2, é constituído por um total de17 freguesias, sendo elas: Azueira, Carvoeira, Cheleiros, Encarnação, Enxarado Bispo, Ericeira, Gradil, Igreja Nova, Mafra, Malveira, Milharado, SantoEstevão das Galés, Santo Isidoro, São Miguel de Alcainça, Sobral da Abelheira,Vila Franca do Rosário e Venda do Pinheiro.Objectivo:GERALNeste projecto pretende-se a elaboração de Cartas de risco de deslizamento,para o concelho de Mafra, onde se evidenciem as áreas no concelho de Mafra,com maior risco e susceptibilidade de deslizamentos de terreno.A avaliação do potencial deste tipo de fenómenos, com a implementação dosSIG, permite a identificação de zonas de maior risco, para prevenção eminimização na perca de vidas humanos e bens materiais, assim como natomada de decisões, para a redução dos danos em futuras ocorrências destefenómeno geológico, ocupem nas diferentes etapas do planeamento,ordenamento do território e da preservação da sua envolvente ambiental.Rita Leitão, Frédéric Silva Página 4 7/30/2010
  5. 5. CET – Sistemas de Informação GeográficaESPECIFICOCom a elaboração desta carta de risco geológico, para a determinação eavaliação do fenómeno geológico considerado, permite o zoneamento de todasas freguesias constituintes do concelho de Mafra, em áreas de risco geológico.Para isso, será necessário recorrer a determinadas variáveis de forma aconseguir atingir o que se pretende.A informação específica a este projecto, engloba as seguintes variáveis queserão a parte integrante para este projecto e estão estruturadas como: • Hidrografia Concelho (Rios e ribeiras principais) • Intensidade Sísmica (Ocorrências sísmicas num raio de 100Km com base no limite administrativo do concelho) • Falhas sísmicas englobadas no concelho de Mafra • Índice de Perigosidade Sísmica • Índice População • Declives (Altimetria) • Tipo de solo (Litologia) • Uso do Solo (Classes Uso Solo) • Escoamento (Quantidade água na rede hidrográfica)Rita Leitão, Frédéric Silva Página 5 7/30/2010
  6. 6. CET – Sistemas de Informação Geográfica 2.Programas utilizados ArGIS 9.3 • ArcMap • ArcCatalog Extensões: 1. Spatial Analyst 2. 3D Analyst MicroStation • Raster ManagerOs programas utilizados para a elaboração deste projecto, o ArcGIS versão 9.3foi utilizado durante praticamente a maioria do tempo utilizado para a realizaçãodo projecto, enquanto que o MicroStation apenas serviu de apoio para oprojecto, na alteração da extensão das cartas militares n.º 374,388,389,402 e403 da série M888 correspondentes à área de estudo, o concelho de Mafra, deGIF para TIFF, através do raster manager para poderem ser integradas etratadas no ArcGIS 9.3.Rita Leitão, Frédéric Silva Página 6 7/30/2010
  7. 7. CET – Sistemas de Informação GeográficaO programa ArcGIS versão 9.3, foi o mais utilizado e o que teve maiorpreponderância no projecto, pela qualidade e disponibilização de ferramentasnecessárias, que ajudaram ao seu desenvolvimento.O programa ArcGIS 9.3 pertence à empresa ESRI, enquanto que o MicroStationpertence à empresa Bentley.Rita Leitão, Frédéric Silva Página 7 7/30/2010
  8. 8. CET – Sistemas de Informação Geográfica3.MetodologiaPara este projecto foi necessário utilizar uma metodologia apropriada estandodevidamente estrutura e organizada, para permitir uma melhor organização parao desenvolvimento do projecto, no âmbito de aplicação SIG no estudo dedeslizamentos de terreno, por forma a atingir os objectivos propostos e comresultados mais realistas possível, com base no tipo de informação que esteprojecto engloba. • Fase 1 - Aquisição Informação • Fase 2 - Tratamento Informação • Fase 3 – MDT • Fase 4 - Model Builder • Fase 5 – Resultados (Layout)A fase 1, consiste na pesquisa e recolha de informação necessária, na qual seráa base para o desenvolvimento deste projecto.A fase 2, é estabelecida de entre toda a informação recolhida, aquela que seráintegrada e tratada sob a forma de variáveis para integrar em SIG.A informação que será tratada, será primeiramente integrada nos parâmetrosestabelecidos neste projecto, nomeadamente a escala de trabalho e o sistemade coordenadas de referência, estruturação das variáveis numa base de dadosgeográfica e em fluxogramas, assim como o recurso a ferramentas degeoprocessamento.A fase 3, é uma fase mais avançada, em que a informação será tratada emprocessos de análise de superfícies e análise espacial, para gerar mapastemáticos e um modelo digital de terreno (MDT), que preparam as variáveis deestudo para apoio à fase 4.Na fase 4, recorre-se à ferramenta mais importante para este projecto, o ModelBuilder, que é uma ferramenta de análise que reúne todas as ferramentas deRita Leitão, Frédéric Silva Página 8 7/30/2010
  9. 9. CET – Sistemas de Informação Geográficageoprocessamento, análise espacial e superfícies que foram utilizadas e permitea elaboração de diferentes modelos (processos), para utilização em atribuiçãode ponderações e classificações que permitem atingir os resultados finais.A fase 5, a última da metodologia, é a apresentação dos resultados queresultaramm da metodologia adoptada para este projecto, sob a forma de saídasgráficas (Layout), com todos os elementos obrigatórios (título, norte cartográfico,legenda, escala gráfica, escala absoluta e enquadramento da área de estudo).Rita Leitão, Frédéric Silva Página 9 7/30/2010
  10. 10. CET – Sistemas de Informação Geográfica 3.1.Fase 1 – Aquisição InformaçãoA fase 1, consiste na pesquisa e recolha de informação necessária, na qual seráa base que permitirá o desenvolvimento deste projecto. Abaixo está enumeradaa informação base, a partir da qual foi desenvolvido o projecto. CAOP 2009 (Instituto Geográfico Português) Rede Geodésica Nacional (Instituto Geográfico Português) Cartogramas 1:25 000 (Instituto Geográfico Exército) Cartas Militares 1: 25 000 série M888 (Instituto Geográfico Exército) Escoamento (Atlas Ambiente) Litologia (Atlas Ambiente) Sismos (Instituto Meteorologia) População Residente (Instituto Nacional Estatística) PDM (Direcção-Geral do Ordenamento do Território e Desenvolvimento Urbano) Clima (Instituto Metorologia)Rita Leitão, Frédéric Silva Página 10 7/30/2010
  11. 11. CET – Sistemas de Informação Geográfica Tabela Informação Recolhida Fonte/ Sistema de Variáveis Escala Formato Carta/Planta Suporte Data Custo Entidade Coordenadas ETRS 1989Uso do solo 1:100 000 Raster CLC 2006 Eionet TM06- Digital 2000 Grátis Portugal Instituto Datum 73 07- Pontos Feature 1:25 000 N.D. Geográfico Hayford Digital 05- N.D. Cotados (Ponto) Português Gauss IPCC 2010 Entre InstitutoPrecipitação N.D. Tabela N.D. N.D. Digital 1951- Grátis Meteorologia 1980 Entre InstitutoTemperatura N.D. Tabela N.D. N.D. Digital 1951- Grátis Meteorologia 1980 Rede Instituto ETRS 1989 Vértices Feature 1:500 000 Geodésica Geográfico TM06- Digital 1999 GrátisGeodésicos Class Nacional Português Portugal Rita Leitão, Frédéric Silva Página 11 7/30/2010
  12. 12. CET – Sistemas de Informação Geográfica Sistema de Variáveis Escala Formato Carta/Planta Fonte/ Entidade Suporte Data Custo Coordenadas Direcção-Geral do Ordenamento do REN, RAN, Território eOrdenamento e 1:25 000 PDF PDM N.D. Digital 1995 Grátis DesenvolvimentoCondicionantes Urbano (DGOTDU) Intensidade Intensidade Instituto de 24/05/ N.D. Tabela N.D. Digital N.D. Sismica sismica Metereologia 2010 Quantidade Agência Datum Lisboa de água na Escoamento 1:1 000 000 Shapefile Portuguesa do Hayford Digital 1974 Grátis rede Ambiente Gauss IGeoE hidrográfica Agência Datum Lisboa Carta Tipo Solo 1:1 000 000 Shapefile Portuguesa do Hayford Digital 1989 Grátis Litológica Ambiente Gauss IGeoE Datum Lisboa Feature Rede Rios 1:25 000 N.D. Hayford Digital 1982 N.D. (Linha) Hidrográfica Gauss IPCC Datum 73 Feature Falhas 14/05/ Sismologia 1: 25 000 N.D. Hayford Digital N.D. (Linha) Sismicas 2010 Gauss IPCC Carta Instituto Geológica de Geologia 1: 1 000 000 .jpg Geográfico N.D. Digital 1992 Grátis Portugal Exército Continental Legenda: - Não Utilizado - Utilizado N.D. – Não definido Rita Leitão, Frédéric Silva Página 12 7/30/2010
  13. 13. CET – Sistemas de Informação Geográfica 3.2.Fase 2 – Tratamento InformaçãoMetodologiaNa produção de uma carta de Risco Geológico, é necessário ter em conta certosaspectos, pois as ocorrências de deslizamentos de terra são responsáveis porprejuízos económicos e podem provocar um grande número de vítimas. Após aescolha do tema, com aplicação da metodologia para a região do concelho deMafra, foi necessário descrever as variáveis: biofísicas naturais e as biofísicashumanas (antropológicas) e socioeconómicas, relacionadas com este fenómeno,para a construção da carta de risco de deslizamento.A fase 2, estabelece-se de entre toda a informação recolhida, a que seráintegrada e tratada sob a forma de variáveis para integrar em SIG.A informação que será tratada, será primeiramente integrada nos parâmetrosestabelecidos neste projecto, nomeadamente a escala de trabalho e o sistemade coordenadas de referência, estruturação das variáveis numa base de dadosgeográfica e em fluxogramas, assim como o recurso a ferramentas degeoprocessamento.Escala de trabalho –1:25 000Sistema de coordenadas de referência – Datum 73 Hayford-Gauss IPCCRita Leitão, Frédéric Silva Página 13 7/30/2010
  14. 14. CET – Sistemas de Informação GeográficaProcedimento utilizado para o tratamento da informação: Organização da informação das variáveis (antropológicas e naturais) numa tabela, com a informação técnica especifica correspondente Criação de uma base de dados geográfica (GDB - Geodatabase) no ArcCatalog (software ArcGIS), para armazenar e organizar por categorias toda a informação necessária a ser recolhida. A Carta Administrativa Oficial de Portugal de 2009 (CAOP 2009), foi adicionada no ArcMap (software ArcGIS) e recorremos ao clip, que serviu para retirar desta apenas o concelho desejado (Mafra). O cartograma 25k (1:25000, IGeoE – Instituto Geográfico do Exército foi primeiramente projectado do sistema de coordenadas em referência (Datum Lisboa Hayford Gauss IGeoE) para (Datum Lisboa Hayford-Gauss IPCC) através da ferramenta de ArcMap (software ArcGIS) Project e adicionada no ArcMap (software ArcGIS) e recorrendo ao clip, que serviu para retirar deste apenas o cartograma correspondente ao o concelho de Mafra. Repetindo o passo anterior, procedeu-se da mesma forma, mas agora em relação aos vértices geodésicos da rede nacional, para criar uma feature class apenas com os vértices geodésicos correspondentes ao cartograma obtido (cartograma Mafra) resultante do passo anterior. De seguida, foi efectuado o download das cartas militares 374, 388, 389, 402, 403 (respectivas ao concelho) da série M888, em formato digital GIF, para as podermos georreferenciar em ArcMap, foram convertidas para formato TIFF (processo descrito em abaixo).Rita Leitão, Frédéric Silva Página 14 7/30/2010
  15. 15. CET – Sistemas de Informação GeográficaSoftware – Microstation: 1. File – Raster Manager 2. File – Batch Convert 3. Add (adicionamos as cartas militares) Format (escolhemos o tipo de formato para o qual as queremos converter) – TIFF 4. Convert • Após a conversão das cartas para o formato TIFF, foram adicionadas (Add Data) no ArcMap (software ArcGIS) para a georreferenciação (barra de ferramentas Georref), para isso recorreu-se à selecção dos vértices geodésicos filtrados com base no cartograma referente a Mafra, para maior precisão na georreferenciação. • Criação de Buffers a partir (região ou área de amortecimento, proximidade ou influência), através do ArcMap (software ArcGIS) na Toolbox (ferramentas ArcGIS) ferramenta Buffer relativo ao limite administrativo do concelho de Mafra, com valores de 500 e 1000 metros, para os mapas temáticos criados serem mais realistas e precisos no limite de concelho e nas zonas costeiras • Para a obtenção da altimetria do concelho, vectorizou-se (processo de vectorização – barra de ferramentas: Editor em ArcMap), em modo de edição para criar a feature class dos pontos cotados com base nas cartas militares, devido ao elevado número de pontos a tarefa foi distribuída pelos elementos do grupo, depois de terminada, juntámos a informação criada (feature class) através do ‘merge’ (ferramenta conversão deRita Leitão, Frédéric Silva Página 15 7/30/2010
  16. 16. CET – Sistemas de Informação Geográfica ficheiros diferentes num único) e depois foi criado um campo na tabela de atributos dos Pontos_Cotados com o nome ‘pc’, no qual colocámos todos os pontos cotados que foram vectorizados, pelo facto da distribuição de tarefas, na qual o nome do campo era diferente, por isso, foi necessário juntar tudo apenas num só campo (‘pc’). • Depois procedeu-se à vectorização da rede hidrográfica, mais concretamente dos rios e ribeiras principais, referentes ao objecto de estudo, através da barra de ferramentas: Editor em ArcMap, em modo de edição • Após o processo de vectorização procedeu-se à validação da informação gerada no passo anterior através da topologia no ArcMap (software ArcGIS) No passo seguinte procede-se à georreferenciação da Carta Geológica de Portugal (formato jpeg) do Instituto Geográfico do Exército que contém as falhas sísmicas de Portugal Continental através do ArcMap (software ArcGIS) na barra de ferramentas Georref Realização de clip no ArcMap (software ArcGIS) para extrair apenas a área de estudo pretendida (concelho de Mafra) Vectorização das falhas sísmicas correspondentes à área obtida no passo anterior, em modo de edição, através do Editor em ArcMap (software ArcGIS)Rita Leitão, Frédéric Silva Página 16 7/30/2010
  17. 17. CET – Sistemas de Informação Geográfica Tabela Variáveis Sistema deCategoria Variáveis Escala Formato Carta/Planta Suporte Coordenadas Ìndice Ìndice Datum Lisboa Perigosidade 1:25Sismologia Raster Perigosidade Hayford-Gauss Digital Sísmica 000 Sísmica (IPS) IPCC (IPS) Datum Lisboa Intensidade 1:25 Feature IntensidadeSismologia Hayford-Gauss Digital Sismica 000 (Ponto) Sismica IPCC Quantidade Datum Lisboa 1:25Hidrologia Escoamento Shapefile água rede Hayford-Gauss Digital 000 hidrográfica IPCC Datum Lisboa 1:25 Uso Solo Litologia Tipo Solo Shapefile Hayford-Gauss Digital 000 AML IGeoE Datum Lisboa 1:25 Feature RedeHidrografia Rios Hayford-Gauss Digital 000 (Linha) Hidrográfica IGeoE Datum Lisboa 1:25 Mapa Relevo Declives Raster Hayford-Gauss Digital 000 Declives IPCC Datum Lisboa Falhas 1:25 Feature CartaSismologia Hayford-Gauss Digital Sismicas 000 (Linha) Geológica IPCC Datum Lisboa 1:25 Geologia Uso do Solo Shapefile Uso Solo Hayford-Gauss Digital 000 IPCC Indice Rede Datum LisboaDemografia Poppulação N.D. Rater Geodésica Hayford-Gauss Digital (IP) Nacional IPCCRita Leitão, Frédéric Silva Página 17 7/30/2010
  18. 18. CET – Sistemas de Informação Geográfica Diagrama das variáveis Biofísicas Naturais Carta Risco Deslizamento Terreno Biofísicas NaturaisSismologia Hidrografia Geologia Relevo Litologia Intensidade Falhas Tipo de Sísmica Rios Sísmicas Declives Solo Perigosidade Sismica (Ips) Escoamento Vulnaribilidade Sismica (IVS) Diagrama das variáveis Biofísicas Humanas Carta Risco Deslizamento Terreno Sócio – Económica População Índice População (IP) Rita Leitão, Frédéric Silva Página 18 7/30/2010
  19. 19. CET – Sistemas de Informação Geográfica Diagrama das variáveis Sócio-Económicas Carta Risco Deslizamento Terreno Biofísicas Humanas Geologia Uso do Solo Diagrama das Restrições Restrições Rios Falhas Sísmicas PopulaçãoDiagrama referente às variáveis que excluem áreas de consideração, aquandodo processo de atribuição de ponderaçõesRita Leitão, Frédéric Silva Página 19 7/30/2010
  20. 20. CET – Sistemas de Informação Geográfica Diagrama dos Factores FactoresEscoamento Uso Solo Intensidade Litologia Declives Tipo Sísmica Solo Diagrama referente às variáveis que indicam a aptidão relativa de certas áreas que influenciam os resultados finais Rita Leitão, Frédéric Silva Página 20 7/30/2010
  21. 21. CET – Sistemas de Informação Geográfica Base de Dados GeográficaA base dados é um instrumento de apoio que serviu para organizar e agrupartoda a informação referente a este projecto, por categorias, ou seja, a base dedados dividida em feature dataset, e subdividida em feature class (Tipo ponto,linha ou Polígono) e sistema de coordenadas de referência estabelecido noprojecto, para cada elemento constituinte da base de dados. Figura 1 – Estrutura da Base de Dados GeográficaRita Leitão, Frédéric Silva Página 21 7/30/2010
  22. 22. CET – Sistemas de Informação GeográficaLegenda: - Base de Dados de Mafra - Feature Dataset - Feature Class (Linha) - Feature Class (Ponto) - Feature Class (Polígono) - Topologia - Toolbox (barra de ferramentas) - ModeloRita Leitão, Frédéric Silva Página 22 7/30/2010
  23. 23. CET – Sistemas de Informação Geográfica Caracterização das variáveis Sismologia Intensidade Sísmica Fonte/ Sistema deInformação Escala Formato Carta/Planta Suporte Data Entidade CoordenadasIntensidade Intensidade Instituto de N.D. Tabela N.D. Digital 24/05/2010 Sísmica Sísmica Metereologia Esta variável, contém o historial recente das magnitudes dos sismos registados na rede sísmica nacional referente a Portugal Continental, sob a forma de tabela. Neste projecto, apenas as magnitudes dos sismos referentes a todo o concelho de Mafra e numa área envolvente a 100 km do limite de concelho, incluindo zona marítima, serão destacados. Trata-se de uma informação importante, pois quanto maior a intensidade e magnitude dos sismos, maior o risco de ocorrência de deslizamentos de terreno. Legenda: N.D. – Não definido Rita Leitão, Frédéric Silva Página 23 7/30/2010
  24. 24. CET – Sistemas de Informação Geográfica Geologia Falhas Sísmicas Fonte/ Sistema deInformação Escala Formato Carta/Planta Suporte Data Entidade Coordenadas Carta InstitutoIntensidade 1: 100 Geológica de Geográfico .jpg N.D. Digital 1992 Sísmica 000 Portugal do Continental Exército Esta variável é relativa às falhas sísmicas que está incluída na Carta Geológica de Portugal Continental, mas que serão apenas tidas em conta, as que estejam incluídas na totalidade ou parcialmente, referentes ao concelho de Mafra. Trata-se de uma informação importante, pois quanto mais falhas sísmicas existirem maior será a actividade sísmica e consequentemente maior risco de ocorrência de deslizamentos de terreno. Legenda: N.D. – Não definido Rita Leitão, Frédéric Silva Página 24 7/30/2010
  25. 25. CET – Sistemas de Informação Geográfica Hidrologia Rios Fonte/ Sistema deInformação Escala Formato Carta/Planta Suporte Data Entidade Coordenadas Agência Rede Datum Lisboa 1: 25 Portuguesa Rios Shapefile Hidrográfica Hayford Digital 1982 000 do de Portugal Gauss IGeoE Ambiente Esta variável é referente à rede hidrográfica do concelho de Mafra, que incluem os rios principais, Rio Safarujo, Rio do Sobral, Rio Lizandro, Rio Sizandro, Rio Cuco e Rio Safarujo, assim como as ribeiras principais. É uma informação relevante, porque neste concelho nas áreas hidrográficas, os terrenos evolventes são zonas de grande declive, que implicam maior risco ocorrência de deslizamentos de terreno. Rita Leitão, Frédéric Silva Página 25 7/30/2010
  26. 26. CET – Sistemas de Informação Geográfica Hidrografia Escoamento Fonte/ Sistema deInformação Escala Formato Carta/Planta Suporte Data Entidade Coordenadas Quantidade Agência Datum Lisboa 1: 1 000 de água na Portuguesa Rios Shapefile Hayford Digital 1974 000 rede do Gauss IGeoE hidrográfica Ambiente Esta variável é relativa à quantidade de água na rede hidrográfica, ou seja, a capacidade de drenagem de água dos solos. Esses valores incluem os valores médios anuais (mm). Com esta informação, são determinadas as zonas onde há maior ou menor quantidade de água drenada, que consequentemente permitem determinar que as zonas de menor escoamento (drenagem) de água têm maior quantidade e saturação de água nos solos e maior risco de ocorrência de deslizamentos de terreno. Rita Leitão, Frédéric Silva Página 26 7/30/2010
  27. 27. CET – Sistemas de Informação Geográfica Relevo Declive Fonte/ Sistema deInformação Escala Formato Carta/Planta Suporte Data Entidade Coordenadas Datum 73 14- Mapa de 1: 25 Carta de Raster N.D. Hayford Digital 05- Declives 000 Declives Gauss IPCC 2010 Esta variável é referente às zonas de maior declive, pois o declive é um factor muito importante para o estudo deste tipo de fenómeno geológico, pois as zonas de grande declive estão associadas como as zonas de maior risco de ocorrência de deslizamentos de terreno. Legenda: N.D. – Não definido Rita Leitão, Frédéric Silva Página 27 7/30/2010
  28. 28. CET – Sistemas de Informação Geográfica Litologia Tipo de Solo Fonte/ Sistema deInformação Escala Formato Carta/Planta Suporte Data Entidade Coordenadas Agência 1: 1 Datum Lisboa Tipo de Carta Portuguesa 000 Shapefile Hayford Gauss Digital 1989 Solo Litológica do 000 IGeoE Ambiente Esta variável é referente à constituição físisca, caracterização e classificação superficial do tipo de solo. Consoante a constituição do solo, ou seja, se existem muitas zonas que são constituídas por materiais menos sólidos, então maior será o risco de ocorrência de deslizamentos de terreno. Rita Leitão, Frédéric Silva Página 28 7/30/2010
  29. 29. CET – Sistemas de Informação Geográfica Geologia Uso do Solo Fonte/ Sistema de Variáveis Escala Formato Carta/Planta Suporte Data Entidade Coordenadas 1:100 ETRS 1989 TM06-Uso do Solo Raster CLC 2000 Eionet Digital 2000 000 Portugal Esta variável é referente à aglomeração urbana no território, sendo um processo de apoio à administração urbanística através do qual se elaboram modelos normativos específicos denominados planos. Expressa-se em termos de um conjunto de factores e restrições que reflectem, por um lado, as metas, objectivos e políticas definidos no âmbito do exercício de planeamento e, por outro lado, os modelos teóricos relativos a cada um dos usos particulares, o que a torna importante relativamente aplicado ao estudo do fenómeno de deslizamentos de terreno. Rita Leitão, Frédéric Silva Página 29 7/30/2010
  30. 30. CET – Sistemas de Informação GeográficaFerramentas utilizadasPara este projecto, na fase de tratamento da informação (fase 2), foinecessário recorrer a várias ferramentas de geoprocessamento, análise espaciale superfícies em ArcGIS 9.3 e o raster manager em MicroStation, que permitiramo tratamento e integração da informação adquirida em SIG, paradesenvolvimento do projecto.Em ArcGIS destaca-se o buffer (atribuição de um valor de abrangência nafeature pretendida), clip (extração features), extract by mask (extração rasterpela máscara - limite concelho), feature to raster (conversão de feature pararaster), raster to polygon (conversão de raster para polígono - feature),reclassify (reclassificação em classes), raster calculator (parâmetros decálculo entre raster), field calculator (calculador de campos na tabela deatributos) weighted overlay (sobreposição ponderada das variáveis), euclideandistance (cálculo para cada célula do raster da distância euclideana à área deinfluência mais próxima), georreferenciação, vectorização e topologia.No MicroStation apenas se destaca o recurso à ferramenta raster manager(gerenciador de ficheiros raster para alteração e conversão de formatos).Rita Leitão, Frédéric Silva Página 30 7/30/2010
  31. 31. CET – Sistemas de Informação GeográficaFigura 1 – Ilustração ferramenta clip Figura 2 – Ilustração ferramentabufferFigura 3 – Ilustração da ferramenta extract by mask (raster)Figura 4 – Ilustração da ferramenta reclassify (reclassificação raster)Rita Leitão, Frédéric Silva Página 31 7/30/2010
  32. 32. CET – Sistemas de Informação GeográficaGeorreferenciaçãoTem como função a integração em SIG de dados representados em diferentessistemas cartográficos, para integrar no sistema de coordenadas de referênciado projecto, o Datum 73 Hayford-Gauss IPCC. Neste caso serviu para integrarCartas militares da escala 1:25 000 do Instituto Geográfico do Exército da sérieM888, números 374,388,389,402 e 403, correspondentes à área de estudo,através da utilização dos vértices geodésicos respectivos.Figura 5 – Ilustração do processo Figura 2 – Precisão do processoNa figura 1 está a ilustração aquando no processo da utilização destaferramenta e na figura 2 está a precisão com o erro associado (metros), nestecaso de 1,66 metros da Carta n.º 374 da série M888 do Instituto Geográfico doExército. Este processo foi incutido para as restantes cartas correspondentes doconcelho de Mafra e também para a Carta Geológica de Portugal Continental doInstituto Geográfico do Exército.Rita Leitão, Frédéric Silva Página 32 7/30/2010
  33. 33. CET – Sistemas de Informação GeográficaVectorizaçãoCriação de informação (Pontos, linhas) a partir de dados previamentegeorreferenciados para integrar em SIG, neste caso para apoio à análiseespacial, em fases mais avançadas do projecto.Figura 3 – Ilustração do processoNa figura 3, está ilustrada uma parte deste procedimento, a criação de pontoscotados sob a forma de uma feature do tipo pontos, com a atribuição de umvalor de cota (altitude), com base no valor de cota das curvas de nível e vérticesgeodésicos representados nas cartas militares.O mesmo processo foi incutido novamente, mas agora para a vectorização dasfalhas sísmicas com base na Carta Geológica de Portugal Continental, para aárea de estudo respectiva.Rita Leitão, Frédéric Silva Página 33 7/30/2010
  34. 34. CET – Sistemas de Informação GeográficaTopologiaÉ utilizada para validar e garantir a integridade e a qualidade dos dados epermitir a execução de funções de análise espacial.Neste trabalho efectuou-se esta operação para os Rios e ribeiras principaisvectorizados e às Falhas Sísmicas vectorizadas, respectivas ao concelho.Figura 4 – Regras da topologia Figura 5 – Resultado da topologiaEm relação à topologia, após a análise dos resultados obtidos está ilustrada nafigura 5, o número total de erros e excepções (erros não considerados) natopologia validada.Rita Leitão, Frédéric Silva Página 34 7/30/2010
  35. 35. CET – Sistemas de Informação Geográfica 3.2. Tratamento da Informação Diagrama dos parâmetros e indicadores envolvidos no cálculo do índice de vulnerabilidade sísmicaO índice de vulnerabilidade sísmica (Ivs) resultou do cruzamento das variáveisdo índice de perigosidade sísmica (Ips) e do índice da população (Ip). Estes doisparâmetros foram calculados com base na ferramenta ‘Raster Calculator’ e ‘FieldCalculator’. Em relação ao Ips, utilizámos as falhas sísmicas, a magnitude dossismos e o grau de consolidação das formações geológicas com base nalitologia, sendo toda a informação reunida através da ferramenta ‘RasterCalculator’. Em relação à população, na feature com as freguesias do concelho(‘Conc_Fregs’), adicionámos um campo (Long Integer) da população residentedo concelho (‘Pop_Res’), estes valores foram retirados a partir dos censos 2001(informação fornecida pelo site do INE – Instituto Nacional de Estatísticas), outrocampo que se acrescentou (Float) denominado ‘PopRes_Pop’, continhainformação obtida através do cálculo do índice da população, com a ferramenta‘Field Calculator’ (figura9).Rita Leitão, Frédéric Silva Página 35 7/30/2010
  36. 36. CET – Sistemas de Informação GeográficaFigura 6 – Diagrama dos parâmetros e indicadores envolvidos no cálculo doíndice de vulnerabilidade sísmica (Ivs)Figura 7 – Ferramenta utilizada e respectiva fórmula usada para cálculo doÍndice de Perogosidade Sísmica (Ips)Rita Leitão, Frédéric Silva Página 36 7/30/2010
  37. 37. CET – Sistemas de Informação Geográfica Figura 8 – Resultado do cálculo do Ips Tabela com resultado final deste cálculoFigura 9 – Ferramenta utilizada e respectiva fórmula de cálculo do Índice dapopulação (IP)Rita Leitão, Frédéric Silva Página 37 7/30/2010
  38. 38. CET – Sistemas de Informação GeográficaFigura 10 – Resultado do cálculo do IP com os valores da População Residenteobtidos através do respectivo cálculo Figura 11 – Ferramenta utilizada e respectiva fórmula para o cálculo do IvsRita Leitão, Frédéric Silva Página 38 7/30/2010
  39. 39. CET – Sistemas de Informação GeográficaFigura 12 – Resultado final da multiplicação de ambas as variáveis IP com IpsRita Leitão, Frédéric Silva Página 39 7/30/2010
  40. 40. CET – Sistemas de Informação Geográfica 3.2.1. Resultados do tratamento da informaçãoOs layouts que se seguem, foram gerados após a fase 3 do projecto e provêmda metodologia utilizada para o processo de tratamento da informação.A leitura da informação que está contida em cada layout, tem a finalidade deuma melhor compreensão e interpretação deste projecto e perceber de queforma, as variáveis foram classificadas e estruturadas, aquando na ponderaçãodas mesmas para obter os resultados finais (weighted overlay).Rita Leitão, Frédéric Silva Página 40 7/30/2010
  41. 41. CET – Sistemas de Informação GeográficaRita Leitão, Frédéric Silva Página 41 7/30/2010
  42. 42. CET – Sistemas de Informação GeográficaRita Leitão, Frédéric Silva Página 42 7/30/2010
  43. 43. CET – Sistemas de Informação GeográficaRita Leitão, Frédéric Silva Página 43 7/30/2010
  44. 44. CET – Sistemas de Informação GeográficaRita Leitão, Frédéric Silva Página 44 7/30/2010
  45. 45. CET – Sistemas de Informação GeográficaRita Leitão, Frédéric Silva Página 45 7/30/2010
  46. 46. CET – Sistemas de Informação Geográfica3.3. Fase 3: MDTNo contexto da utilização em SIG, por modelo digital de terreno (MDT) designa-se, conjunto de dados em suporte numérico que, para uma dada zona, permitaassociar a qualquer ponto definido sobre o plano cartográfico um valorcorrespondente à sua altitude.Um MDT poderá ser um conjunto de pontos ou de linhas com uma regra deinterpolação associada ou, como é mais correntemente considerado, umasuperfície composta por faces num espaço tridimensional ou células dispostasregularmente.Esta fase é constituída pela análise espacial e análise de superfícies para gerarmapas temáticos e o Modelo Digital de Terreno.Procedimento de criação do MDT a partir dos pontos cotados vectorizados: • Ligar as extensões (Tools → Extensions → Spatial Analyst e 3D Analyst) • Ligar toolbar 3D Analyst 1. Para a Análise Espacial utilizou-se a barra de ferramentas 3D Analyst do ArcMap, para proceder a geração do (IDW - Inverse Distance Weighted), com base nos pontos cotados vectorizados, com um pixel de 5 metros. 2. Criou – se o mapa hipsométrico (TIN) com base no IDW, delimitado pelo Buffer de 500 metros.Rita Leitão, Frédéric Silva Página 46 7/30/2010
  47. 47. CET – Sistemas de Informação Geográfica 3. Análise de Superfícies – 3D Analyst Contour – Curvas de Nível Slope – Mapa de Declives (%) 4. Convertesão do TIN para Raster (Tin To Raster), no qual atribuímos um pixel de 50 metros. 5. Por fim, para obtermos um MDT delimitado pelo limite do concelho, recorreu – se a um ‘Extract By Mask’. Input Raster → TIN_TinRaster Feature Mask Data → Conc_Mafra Output Raster → TIN_Mask2Rita Leitão, Frédéric Silva Página 47 7/30/2010
  48. 48. CET – Sistemas de Informação Geográfica 3.4.Fase 4 – Model BuilderA construção de um modelo, através da ferramenta ‘Model Builder’, consiste emjuntar as variáveis pretendidas para chegar a um modelo final, neste caso, comas áreas de risco de ocorrências de deslizamentos do Concelho.Após o apuramento e tratamento das variáveis, recorremos à ferramentadescrita anteriormente para organização e ponderação a atribuir a cada variável,apresentando como resultados finais dois modelos. Ambos os modeloscontiveram as mesmas variáveis, mas com individuais ponderações, sendo elaso índice de perigosidade sísmica (Ips), os declives – mapa de declivesproduzido através da ferramenta Slope da barra ‘Spatial Analyst’, a geologia –susceptibilidade dos solos dividida em três classes: Alta, Média ou Baixa, o usodo solo – reclassificação em quatro classes: Tecido Urbano, Área Agrícola,Área Florestal e Praias, Arribas e Zonas de Costa, o escoamento – quantidadede água filtrada nos solos e por último os rios (incluindo os rios e ribeiras).Em termos de ferramentas, foram utilizadas em ambos os modelos, asseguintes: ‘Feature To Raster’, ‘Reclassify’, ‘Euclidean Distance’ e ‘WeightedOverlay’.Modelo 1 e Modelo 2Variáveis Ferramentas Utilizadas (Ordem da sua utilização) Feature To RasterUso do Solo Reclassify Weighted Overlay Feature To RasterDeclives Reclassify Weighted OverlayRita Leitão, Frédéric Silva Página 48 7/30/2010
  49. 49. CET – Sistemas de Informação Geográfica Feature To RasterEscoamento Reclassify Weighted Overlay Feature To Raster Euclidean DistanceRios Reclassify Weighted Overlay ReclassifyÍndice de Perigosidade Sísmica Weighted OverlayNo ‘Weighted Overlay’, atribuímos ponderações a cada variável e uma escala deevolução de 1 a 5 (ver figura), na qual ao valor 5 correspondiam as áreas demaior risco (maior probabilidade de ocorrência de deslizamentos), diminuindoaté ao valor 1 representando as áreas de menor risco. De seguida, convertemoso raster deste resultado para polígono, através da ferramenta ‘Raster ToPolygon’, adicionámos esta informação obtida no Data View e abrindo a tabelade atributos podemos verificar quais a áreas susceptíveis a este género deocorrências.Rita Leitão, Frédéric Silva Página 49 7/30/2010
  50. 50. CET – Sistemas de Informação GeográficaAtribuição de ponderações (influência - %) às variáveis (Weighted Overlay)Modelo 1 Modelo 2Figura 11 – Ilustração das ponderações atribuídas nos modelos 1 e 2(respectivamente) Total da Soma das ponderações (%Influence) Escala atribuída a cada valor no respectivo campo de cadaFigura 12 – Total das ponderações e respectiva escala (igual para ambos osmodelos)Rita Leitão, Frédéric Silva Página 50 7/30/2010
  51. 51. CET – Sistemas de Informação GeográficaFigura 13 – Modelo 1Figura 14 – Modelo 2Rita Leitão, Frédéric Silva Página 51 7/30/2010
  52. 52. CET – Sistemas de Informação GeográficaLegenda: Entrada Ferramenta utilizada no arc tollbox (ArcMap) SaídaRita Leitão, Frédéric Silva Página 52 7/30/2010
  53. 53. CET – Sistemas de Informação Geográfica 4. Resultados FinaisFigura 15 – Resultado sob a forma de Layout obtido a partir do Modelo 1Figura 16 – Resultado sob a forma de Layout obtido a partir do Modelo 2Rita Leitão, Frédéric Silva Página 53 7/30/2010
  54. 54. CET – Sistemas de Informação Geográfica 5.ConclusõesA aplicação dos SIG no âmbito do estudo de áreas susceptíveis a deslizamentosde terreno, no resultado final, dos Modelos 1 e 2, permitiu identificar áreassusceptíveis a ocorrências de deslizamentos, em que se verificou que estasáreas se localizavam em redor das grandes áreas de tecido urbano.O valor 3 na atribuição de escalas, é o que apresenta maior índice de risco dedeslizamento, conforme a escala de valores que foi atribuída. Conforme osvalores das ponderações dadas a cada variável variam as áreas afectadas,assim sendo verificou-se que no Modelo 1 encontramos áreas de riscohomogeneamente divididas por todo o concelho, por outro lado as ponderaçõesdo Modelo 2 destas áreas de risco encontram-se mais centradas nas freguesiasa Oeste do Concelho.Rita Leitão, Frédéric Silva Página 54 7/30/2010
  55. 55. CET – Sistemas de Informação Geográfica 6.Bibliografia • www.meteo.pt/ • www.igeo.pt/ • www.igeoe.pt/ • www.ine.pt/ • www.cm-mafra.pt/ • www.esriportugal.pt/ • www.apambiente.pt/Rita Leitão, Frédéric Silva Página 55 7/30/2010

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