Curso de Especialização Tecnológica       Sistemas de Informação Geográfica   Validação Topológica deInformação para Integ...
ÍNDICEÍNDICE ................................................................................................................
INTRODUÇÃO      Uma das bases principais da produção de informação, senão a principal,centra-se na validade da própria inf...
DESENVOLVIMENTO      O novo Portal do SNIT visa albergar informação de cariz geográfico,mais concretamente os Planos Direc...
METODOLOGIAVALIDAÇÃO DO PLANO DIRECTOR MUNICIPAL (PDM)      Com o software AutoCAD MAP 2009, iniciou-se a verificação do P...
Por fim, quando o tipo de desenho incluía polígonos (o que aconteceu nagrande maioria dos casos) efectuou-se uma topologia...
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Curvas de Nível sem elevação (elevation). (Para utilização no projecto  SIG, resolveu-se inserir manualmente os valores, c...
Hatches ou tramas sem limites (boundaries), ocorrendo perda deinformação aquando da eliminação deste tipo de elementos par...
Tramas em cima de tramas (pertencentes à mesma camada deinformação), sem qualquer espécie de limite. Para se resolver este...
Existência de informação-extra ao limite das plantas. Figura 11. Imagem elucidativa de informação marginal excessiva prese...
Figura 12. Mapa final do Modelo, depois da utilização das variáveis pertencentes ao PDM.CONCLUSÃO   O PDM, por apresentar ...
Pensa-se, numa segunda fase tentar utilizar mais variáveis, entre as quais:       Carta de Risco de Incêndio Florestal    ...
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Validação Topológica de Informação para Integração em Projecto de SIG

  1. 1. Curso de Especialização Tecnológica Sistemas de Informação Geográfica Validação Topológica deInformação para Integração em Projecto de SIG Pedro Miguel Lucas Barroso Nº. 20086728 Lisboa, 02 de Agosto de 2009
  2. 2. ÍNDICEÍNDICE ............................................................................................................... 1INTRODUÇÃO ................................................................................................... 3DESENVOLVIMENTO ....................................................................................... 4METODOLOGIA................................................................................................. 5 VALIDAÇÃO DO PLANO DIRECTOR MUNICIPAL (PDM) ......................... 5 MODELO SIG (PROTÓTIPO – LOCALIZAÇÃO ÓPTIMA DA CTBF) ......... 6RESULTADOS ................................................................................................. 10 VALIDAÇÃO DO PLANO DIRECTOR MUNICIPAL (PDM) ....................... 10 MODELO SIG (PROTÓTIPO – LOCALIZAÇÃO ÓPTIMA DA CTBF) ....... 15CONCLUSÃO................................................................................................... 16BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 17 2
  3. 3. INTRODUÇÃO Uma das bases principais da produção de informação, senão a principal,centra-se na validade da própria informação. Com o crescimento técnológico eexpansão dos Sistemas de Informação Geográfica, existe uma pressão naturalpara que dados em formato analógico estejam disponíveis em formato digital,para melhor manuseamento e qualidade da informação a produzir. Existe também necessidade de criar e integrar informação válida, emplataformas de acesso a profissionais e cidadãos interessados, de modo ainterligar os demais serviços de gestão territorial, quer sejam estatais, quersejam empresariais, assim promovendo desenvolvimento e trazendo melhoriasna eficiência e tomada de decisões. Para que a informação, criada ou editada, seja fidedigna, é necessáriodefinir de um conjunto de procedimentos que permitam uma melhor adequaçãodos dados, qualquer que seja o fim a que se destinam. A uniformização de informação é uma das peças motoras para sedesenvolverem plataformas que contenham dados geográficos, de fácil acesso,sendo o Sistema Nacional de Informação Territorial (SNIT), um exemplorecente em Portugal. Como referido anteriormente, é necessário que todos osdados disponibilizados sejam válidos, sendo para isso necessário osupervisionamento destes, através de regras de controlo de qualidade, paraque os erros possam ser detectados, corrigidos e tornem a informação viável. 3
  4. 4. DESENVOLVIMENTO O novo Portal do SNIT visa albergar informação de cariz geográfico,mais concretamente os Planos Directores Municipais (PDM) de todos osconcelhos do continente português (digitalizados a partir de plantas em papel). A validação do PDM de Ponte de Lima constituí o início de uma novafase do Portal, tentando introduzir um novo tipo de Planos Directores, de formaa serem facilmente manipulados e deles se retirarem toda a informaçãopossível. Todos os passos seguidos neste projecto, com vista à passagem deinformação CAD (Desenho Assistido por Computador) para o programa ArcGIS9.3, enquadram-se dentro do plano de qualidade do Plano de Garantia deQualidade de Informação Territorial (PGQIT), pertencente ao SNIT. Quer istodizer que toda a informação final, após análise e edição de dados vectoriais emAutoCAD, apenas podem conter formas como pontos, linhas e polígonos paraser analisado nos SIG. O PDM enviado pela autarquia de Ponte de Lima ao SNIT, encontrava-se dividido em dois tipos de plantas: de Ordenamento e Condicionantes. Cadauma dessas plantas estava dividida por cinco cartas. A Planta de Ordenamentosubdividia-se nas cartas 1A, 1B1, 1B2, 1C e 1D e a Planta de Condicionantesnas cartas 2A, 2B1, 2B2, 2C e 2D. Como seria pretendido no final integrar algumas camadas de informaçãono projecto de localização óptima para uma Central de Tratamento deBiomassa Florestal (CTBF), a procura e edição de erros feita incidiuprincipalmente sobre as variáveis a utilizar no protótipo. 4
  5. 5. METODOLOGIAVALIDAÇÃO DO PLANO DIRECTOR MUNICIPAL (PDM) Com o software AutoCAD MAP 2009, iniciou-se a verificação do PDM dePonte de Lima (em formato *.DWG) pela Planta de Ordenamento. (NOTA: Os métodos abaixo indicados foram aplicados para todas as cartas.) Após a abertura do ficheiro, foi necessário efectuar um explode aoselementos, pois estes encontravam-se trancados em block reference. Deseguida, escolhendo a camada de informação pretendida, analisaram-se o tipode objectos presentes. Como era pretendido que apenas constassemelementos aceites em ambiente SIG (pontos, linhas e polígonos) houveprimeiro, a necessidade de apagar elementos do tipo trama (ou hatch). Umavez contidas, por exemplo, unicamente objectos do tipo polilinha (na camada),a informação era salva e redesenhada num novo desenho (acadiso.dwt),através do Attach - opção Draw (deste modo isolavam-se apenas os dados davariável, para utilizar em SIG, tornando o trabalho mais fácil pois o tamanhodos ficheiros onde o PDM estava contido era demasiado grande, tornandomuitas vezes instável o sistema operativo do computador usado).(NOTA: Foi mantida uma cópia de segurança do PDM em suporte CD parasalvaguarda dos dados originais.) Após este passo, era efectuado uma limpeza automática ao novodesenho, através da ferramenta Drawing Cleanup (Limpeza do Desenho), comvista a eliminar erros (exemplos: elementos duplicados, pequenos objectos,cruzamento de objectos, etc. ) – Ver Resultados. 5
  6. 6. Por fim, quando o tipo de desenho incluía polígonos (o que aconteceu nagrande maioria dos casos) efectuou-se uma topologia ao desenho, de modo aque o programa encontrasse erros ocorridos na análise de rede. Isto era feitopara que os polígonos fossem fechados, de modo a integrarem sem problemasa base de dados geográfica como objectos.MODELO SIG (PROTÓTIPO – LOCALIZAÇÃO ÓPTIMA DA CTBF) O primeiro passo, dentro do projecto protótipo, foi criar uma base de dadosgeográfica ou Geodatabase – que englobasse todas das variáveis – emambiente ArcGIS, mais precisamente no ArcCatalog. Seguiu-se a exportaçãodos elementos, pertencentes aos ficheiros CAD (*.DWG) para a Geodatabase,de acordo com o tipo de objecto que o constituía. Após atribuição do sistemade coordenadas aos dados exportados (trabalhou-se no Sistema HayfordGauss (IPCC) do Datum 73), visualizaram-se os dados em ArcMap. Abaixoestão indicadas as variáveis utilizadas: Curvas de Nível Pontos de Cota Área Industrial Área Social (Tipo 1) Estradas Rios Floresta Condicionada Floresta Estruturante Floresta Livre Rede Agrícola Nacional (RAN) 6
  7. 7. Como o texto da camada dos Pontos de Cota (com a informação dealtimetria) não estava associada aos pontos de cota, foi necessário recorrer aoArcGIS para se fazer a associação. Para isso adicionou-se o tema deanotações do ficheiro CAD no ArcMap, abrindo-se de seguida o ArcToolbox eutilizando a ferramenta Feature to point. Efectuou-se a conversão dasanotações de CAD para pontos (sob o tipo shapefile). Na tabela de atributos,criou-se um campo do tipo Double (com uma precisão igual a 10 e escala iguala 2). Através do modo de edição, seleccionaram-se todos os registos que sótinham um ponto (não sendo necessários) e apagaram-se os elementosescolhidos. Vendo que alguns dos registos tinham espaços antes e depois dotexto, no field calculate do campo “textmemo” efectuou-se a operação TRIM(retirando os espaços da string). Carregaram-se no campo criado, a informaçãorelativa às cotas, editando os dados de forma a que todos os pontos sejamseleccionados com as casas decimais correctas. Após estes passos, os Pontos de Cota estavam prontos, juntamente com asCurvas de Nível se proceder ao Modelo Digital de Terreno (com a ajuda daferramenta Create TIN from Features do 3D Analyst). A máscara exterior dadafoi o limite do Concelho de Ponte de Lima, retirado da CAOP 2008, pois o limiteexistente no PDM apresentava falhas de representação (erro X). De seguida, com a ferramenta de cálculo de distâncias do Spatial Analyst,classificaram-se todas as variáveis acima mencionadas (exceptuando asCurvas de Nível e Pontos de Cota), de modo a que ficassem, cada uma,dispostas em classes, de acordo com distância em linha recta aos objectos. Decada resultado da classificação, foi feita uma reclassificação em dez classes,para que pudesse ser efectuada a sobreposição ponderada (ou Weighted 7
  8. 8. Overlay) das variáveis de modo a achar a melhor localização para a CentralEnergética. Na ferramenta do Weighted Overlay, é dado um peso a às variáveis deacordo com a sua importância. Ou seja, se por exemplo, a um dado elementofor mais relevante estar perto de uma estrada, dar-se-á um peso de 10 à classemais próxima da estrada e um peso de 1 à classe mais longínqua. No caso do modelo usado, estabeleceu-se uma relação de próximidade àsestradas (para que a matéria prima seja facilmente transportada até aoequipamento de transformação de Biomassa), às áreas industriais (para que sesitue junto a zonas semelhantes à da Central), aos rios (tendo em conta anecessidade de tal equipamento necessitar de água no processo de produçãode energia) e à floresta livre (onde estará, possivelmente, a maior parte docombustível a usar). Em relação às outras variáveis estabeleceu-se uma relação de maiorafastamento: floresta condicionada/estruturante (onde existem maioresrestrições à produção de matéria/protecção de espécies protegidas); áreassociais (zonas habitacionais); RAN (zonas agrícolas). De referir que do TIN criado, se fez o cálculo dos declives. Os pesos dados às variáveis, para cálculo do modelo, foram os seguintes: Estradas (25%) Rios (15%) Declive (20%) Áreas Industriais (15%) Áreas Sociais (10%) RAN (5%) 8
  9. 9. Floresta (Livre, Condicionada, Estruturante) (6%, 2% e 2%, respectivamente). Uma vez calculado o mapa de localização óptima, reajustaram-se ascores de maneira a que a visualização das melhores àreas pudessem serfacilmente identificadas. No menú do layout, produziu-se o mapa com asescalas do trabalho e de medida, o sistema de coordenadas utilizado, aseta de indicação de Norte Cartográfico, a identificação da área e arespectiva legenda. 9
  10. 10. RESULTADOSVALIDAÇÃO DO PLANO DIRECTOR MUNICIPAL (PDM) Apesar de não ter sido efectuada qualquer quantificação, o número deerros encontrados no PDM é elevado. A utilização de ferramentas de detecçãoe correcção automáticas de erros do software AutoCAD permitiu resolverapenas parte dos problemas encontrados, pois a maioria deles encontra-sefora da alçada do Drawing Cleanup.Figura 1. Lista possível de erros identificados e corrigidos pelo Drawing Cleanup do AutoCAD MAP 2009. Esta ferramenta permite tratar os seguintes erros ou situações:Delete Duplicates – Apagar linhas duplicadasErase Short Objects – Eliminar pequenos objectosBreak Crossing Objects – Quebrar objectos/linhas que se cruzamExtend Undershoots – Extender linhas para que se encontrem com objectosApparent Intersection – Extender linhas soltas para que se encontrem 10
  11. 11. Snap Clustered Nodes – Extender linhas em cruzamentoDissolve Psedo Nodes – Eliminar nós desnecessáriosErase Dangling Objects – Eliminar linhas sem nexo que perturbam a formaçãode polígonosSimplify Objects – Simplificação do desenho, eliminando nós, reduzindo otamanho do ficheiroZero Length Objects – Elimina objectos com tamanho igual a zeroWeed polylines – Não usada neste trabalho (apenas para uso 3D) Outro tipo de erros: Layers com o mesmo tipo de informação, com designações diferentes, encontrados através de inspecção visual. Neste caso procedeu-se à uniformização das designações das layers. Figura 2. Layer da Floresta Livre da Planta de Ordenamento 1A. Figura 3. Layer da Floresta Livre da Planta de Ordenamento 1B1. Figura 4. Layer da Floresta Livre da Planta de Ordenamento 1C. 11
  12. 12. Curvas de Nível sem elevação (elevation). (Para utilização no projecto SIG, resolveu-se inserir manualmente os valores, com ajuda do texto marginal.) Figura 5. Exemplo de curva de nível sem informação de elevação. Pontos de Cota sem informação na coordenada Z (sem elevação).Figura 6. Exemplo de ponto de cota sem informação de elevação (neste caso, coordenada Z). 12
  13. 13. Hatches ou tramas sem limites (boundaries), ocorrendo perda deinformação aquando da eliminação deste tipo de elementos parapassagem para análise SIG. Encontrado através de inspecção visual.(Para o projecto foi necessário restituir o limite de cada objecto, um aum.) Figura 7. Exemplo de tramas sem limites, antes de serem eliminadas. Figura 8. Exemplo do aspecto visual do desenho após eliminação das tramas. 13
  14. 14. Tramas em cima de tramas (pertencentes à mesma camada deinformação), sem qualquer espécie de limite. Para se resolver esteproblema, vectorizaram-se os limites das áreas. O PDM apresentavamuitos problemas deste tipo, sendo talvez, o erro encontrado quenecessita de maior tempo dispendido para ser corrigido. Figura 9. Exemplo de tramas sobre tramas, sem limites de fronteira.Elementos estranhos em determinadas camadas de informação, sendonecessária inspecção visual para ser detectado. Figura 10. Layer referente ao Património, com elementos errados representados. 14
  15. 15. Existência de informação-extra ao limite das plantas. Figura 11. Imagem elucidativa de informação marginal excessiva presente no PDM de Ponte de Lima.MODELO SIG (PROTÓTIPO – LOCALIZAÇÃO ÓPTIMA DA CTBF) Foi possível encontrar no Concelho de Ponte de Lima, localizaçõesóptimas para a Central de Tratamento de Biomassa Florestal. Apesar da poucaquantidade de variáveis utilizadas no Weighted Overlay, estas ainda assimrevelaram-se suficientes para encontrar tais locais. As áreas com melhores características encontravam-se principalmente aNorte do Concelho, nas freguesias de Arcozelo, Labruja e Cabração. Por faltade tempo, apenas se procedeu ao cálculo de um modelo. 15
  16. 16. Figura 12. Mapa final do Modelo, depois da utilização das variáveis pertencentes ao PDM.CONCLUSÃO O PDM, por apresentar um elevado número de erros, não se encontradentro dos parâmetros do PGQIT, necessitando de ser revisto em quase todosos aspectos. No futuro pretende-se fazer uma análise mais aprofundada edetalhada dos erros e tentar indicar uma lista de procedimentos para osresolver. Os objectivos ficaram aquém do previsto em relação ao modelo SIG, poisgrande parte da informação pretendida para o projecto SIG não foi integradapor apresentar falhas que não puderam ser corrigidas a tempo, devido ao prazode entrega. 16
  17. 17. Pensa-se, numa segunda fase tentar utilizar mais variáveis, entre as quais: Carta de Risco de Incêndio Florestal Rede Ecológica Nacional (REN) Paisagem Protegida Dados climatéricos Demografia Preço do Solo Carta de Uso do Solo (COS 90) Tipo de biomassa existente Quantidade de biomassa existenteBIBLIOGRAFIA Faculdade de Letras - Universidade do Porto. (2006). Biomassa Florestal, Uma nova oportunidade para a Floresta e para os Proprietários Florestais Portugueses. Portugal: BATISTA E SILVA, F. Fundação Luso-Americana. (2007). Floresta e Sociedade, Uma história em comum – Árvores e Florestas de Portugal, Volume 7.. Lisboa: SILVA, J. S. FERNANDES, S., GONÇALVES NERY, F. Bases Cartográficas de Apoio à Execução dos Planos de Bacia Hidrográfica. Instituto da Água, Portugal 17

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