Aula 04

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Aula 04

  1. 1. Sistema de Informações Geográficas Aplicado a Bacias Hidrográficas Aula 4 Frederico Damasceno Bortoloti
  2. 2. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Forma da Terra • Elipsoide – UGGI-67 – WGS-84 – SIRGAS • Datum – SAD-69 (UGGI-67) – WGS-84 (WGS-84) – SIRGAS (SIRGAS)
  3. 3. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Não projetados – Projetados • UTM • Mercator • Cônica • Azimutal • Etc... Zona: 1 – 60 Hemisfério: N – S (e.g. Zona 24 S)
  4. 4. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Coordenadas geográficas • Graus ° Minutos ‘ Segundos “ • Graus decimais ° – Coordenadas projetadas • Metros • Milhas náuticas
  5. 5. Identificador de Sistema de Coordenadas e Projeção Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções Elipsoide / Datum Coordenadas Geográficas Coordenadas Projetadas Projeção Não projetado Metros Km MilhasUTM Mercator Cônica Azimutal
  6. 6. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções Identificador de Sistema de Coordenadas e Projeção Sistemas de coordenadas geográficas GCS_WGS_1984 GCS_South_American_1969 GCS_SIRGAS Sistemas de coordenadas projetadas WGS_1984_UTM_Zone_24S SAD_1969_UTM_Zone_24S SIRGAS_UTM_Zone_24S WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere
  7. 7. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Projetos • Propriedades de Estruturas de dados – Sistema de Coordenadas – Unidades de Mapa – Unidades de Exibição – Shapefiles • Criar Classe de Feição • Definir Projeção • Projetar • Exportar – Rasters • Definir Projeção • Projetar Raster • Exportar
  8. 8. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Projetos • Estruturas de dados (Data Frame) Estrutura de dados Projeto Define propriedades comuns a serem adotadas para exibir camadas Pode conter uma ou mais estruturas de dados
  9. 9. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Projetos • Estruturas de dados – Propriedades (Properties)
  10. 10. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Projetos • Estruturas de dados – Propriedades » Sistema de Coordenadas Não configurado
  11. 11. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Projetos • Estruturas de dados – Propriedades » Sistema de Coordenadas Sistemas de Coordenadas Geográficas Organizados por continentes ou regiões Sistemas de Coordenadas Projetadas Organizados por categorias
  12. 12. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Projetos • Estruturas de dados – Propriedades » Sistema de Coordenadas Projected Coordinate Systems →UTM →South America →South American 1969 (96) UTM Zone 24 S Se for usar muitas vezes, Adicionar aos favoritos Aplicar
  13. 13. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Projetos • Estruturas de dados – Propriedades » Sistema de Coordenadas e.g. Configurado para South American Datum 1969, projeção UTM, zona 24 S. Camadas devem estar no mesmo sistema de coordenadas definido na estrutura de dados senão transformações de coordenadas são necessárias
  14. 14. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Projetos • Estruturas de dados – Propriedades » Sistema de Coordenadas » Unidades de Mapa » Unidades de Exibição e.g. Unidades de Mapa e de Exibição configuradas para Metros Unidades de Mapa são fixadas em conformidade com o sistema de coordenadas escolhido. Unidades de Exibição podem ser alteradas pelo usuário
  15. 15. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Criar Classe de Feição • Definir Projeção • Projetar • Exportar • Ajustar Espacialmente ES Municipios.shp Municipios.shx Municipios.dbf Municipios.prj
  16. 16. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Criar Classe de Feição ArcToolbox →Data Management Tools → Feature Class → Create Feature Class Feature = Dado Vetorial + Atributos
  17. 17. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Criar Classe de Feição Escolher o sistema de coordenadas na criação do arquivo de dados
  18. 18. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Definir Projeção ArcToolbox →Data Management Tools → Projections and Transformations → Define Projection Define o sistema de coordenadas de um arquivo que possui sistemas de coordenadas não definido <Undefined> ou redefine o sistema de coordenadas de um arquivo. Uso: Dados sem informação de referência espacial Conteúdo do arquivo não é alterado.
  19. 19. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Definir Projeção Escolher o sistema de coordenadas a ser definido para o arquivo de dados
  20. 20. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Projetar ArcToolbox →Data Management Tools → Projections and Transformations → Feature → Project Converte um arquivo vetorial que possui sistemas de coordenadas definido para um outro sistema de coordenadas. Uso: Dados em diferentes elipsoides ou projeções Conteúdo do arquivo é alterado.
  21. 21. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Projetar Escolher o sistema de coordenadas para o qual o arquivo de dados será convertido Escolher o nome do arquivo de dados saída Eventualmente, escolher a transformação de datum a ser executada em caso de mudança de elipsoides (pode-se ter várias)
  22. 22. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Projetar e.g. de SAD-69 para WGS-84, opção 15 (configura parâmetros específicos de transformação entre os dois elipsoides)
  23. 23. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Exportar Escolher salvar o shapefile no mesmo sistema de coordenadas da estrutura de dados O shapefile deve estar no mesmo elipsoide, ou <Undefined> para essa operação funcionar corretamente.
  24. 24. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente Barra Spatial Adjustment Liga pontos de controle a pontos nas feições, posicionando o arquivo de feição geograficamente. Uso: Dados não georreferenciados ou mal ajustados Conteúdo do arquivo é alterado. Ajuste é feito sobre a geometria das feições. Camadas de feições mal ajustadas
  25. 25. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente Camadas a serem ajustadas devem estar em modo de edição Editor>Start Editing É necessário estar em modo de edição para que as funções de ajuste espacial sejam habilitadas
  26. 26. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente Dados a ajustar: -Feições selecionadas -Todas as feições nas camadas selecionadas abaixo Spatial Adjustment>Set Adjust Data... Deve-se escolher quais dados ajustar
  27. 27. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente Adjustment Methods Consultar o manual do ArcMap para verificar qual é o melhor para cada caso. Número de pontos necessários para as transformações: 3 para afim (Transformation – Affine), 4 para projetiva (Transformation – Projective) 2 para similaridade (Transformation – Similarity), 1 para folha de borracha (Rubbersheet), 1 para ajuste de arestas (Edge Snap). Ponto a ajustar Ponto de controle
  28. 28. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente New Displacement Link Tool Clique no ponto a ser ajustado Mova para o ponto de controle usando camada de referência Clique no ponto de controle
  29. 29. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente Magnifier Use a lente de aumento (Magnifier) para ter precisão na escolha de pontos de controle Mova a janela da lente de aumento pelo mapa e adicione os pontos de controle com precisão
  30. 30. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente Adjustment Preview Adjustment Preview pré-visualiza o ajuste dos dados espaciais de acordo com os pontos de controle adicionados Adjust O item de menu Adjust só é habilitado quando há pontos de controle suficientes para realização do ajuste.
  31. 31. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente New Displacement Link Tool Continue a criação de pontos de controle até o ajuste se conformar às feições de referência
  32. 32. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente Verifique se os pontos de controle adicionados proporcionam um bom ajuste Adjustment Preview Diferença visual ainda muito grande? Pontos muito distantes podem ser excluídos e refeitos Pode-se mudar a transformação
  33. 33. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente View Link Table Residual maior: excluir ligação (Delete Link) ou mudar método de ajuste (Adjustment Method) para tentar reduzir a Raiz do Erro Médio Quadrático. Delete Link Raiz do Erro Médio Quadrático
  34. 34. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente Se as feições estiverem ajustadas, os links entre pontos ajustados e pontos de controle podem ser salvos em um arquivo texto clicando em Save Links File. Save Links File...
  35. 35. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente Se as feições ainda não estiverem bem ajustadas, desfaça usando Undo, e modifique os links. Adjust Finalmente clique em Adjust para ajustar as feições às novas posições.
  36. 36. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Shapefiles • Ajustar Espacialmente Clique ‘Sim’ para salvar alterações feitas Stop Editing para finalizar sessão de edição
  37. 37. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Dados Vetoriais Tipos de Arquivos Arquivo shapefile (POLYGON) Arquivo de texto delimitado Arquivo de planilha Excel 2007 Arquivo shapefile (POLYLINE) Arquivo de banco de dados Access Arquivo shapefile (POINT) Arquivo DGN/CAD
  38. 38. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Dados Raster Tipos de Arquivos Arquivo Grid Arquivo TIFF/GeoTIFF
  39. 39. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Dados Raster Geometria Atributos tabulares ES Vitoria.jpg Vitoria.jgw ASTER_GDEM.tif DEM Flowdir.tif Flowdir.tfw World file GeoTIFF Grid JPEG TIFF Solo_msk.bil Solo_msk.blw Foto.jpg Foto.jgwx Foto.jpg.aux.xml BIL, BIP, BSQ Landsat543.img Landsat543.hdr ENVI Header Recomendado: TIFF Outros formatos: consultar Manual do ArcMap
  40. 40. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Dados Raster Formatos ARC Digitized Raster Graphics (ADRG) ASCII Grid [.asc] Imagens bitmap do Windows (BMP) [.bmp] Imagens multibanda (BSQ, BIL and BIP) e de banda única [.bsq, .bil, .bip] ERDAS [.lan, .raw, .gis] ER Mapper [.ers] ESRI Grid datasets IMAGINE [.img] IMPELL Bitmaps [.rlc] SRTM [.hgt] JPEG [.jpg] MrSID [.sid] National Image Transfer Format (NITF) Sun rasterfiles [.rs, .ras and .sun] Tag Image File Format (TIFF) [.tiff, .tif, .tff] TIFF/LZW
  41. 41. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Dados Raster - Rasters são criados usando a extensão Spatial Analyst
  42. 42. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar • Definir Projeção • Projetar Raster • Exportar ES Vitoria.jpg Vitoria.jgw ASTER_GDEM.tif DEM Flowdir.tif Flowdir.tfw World file GeoTIFF Grid JPEG TIFF
  43. 43. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Barra Georeferencing Liga pontos de controle a pixels da imagem, posicionando o raster geograficamente. Uso: Dados não georreferenciados Conteúdo do arquivo não é alterado. Georreferenciamento é armazendo em um World file Camada de imagem
  44. 44. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Fit To Display Camada de imagem Ajusta a imagem ao posicionamento geográfico da tela atual Uso: Área de cobertura da imagem é encaixada na tela atual
  45. 45. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Imagem ajustada à tela Ainda é necessário refinar o ajuste da imagem usando pontos de controle É útil retirar o preenchimento dos polígonos ou definir transparência para as camadas para facilitar o georreferenciamento
  46. 46. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Fill color = No Color Espessura do contorno = 2
  47. 47. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Add Control Points Clique no pixel a ser georreferenciado Mova para o ponto de controle na camada de feições de referência Clique no ponto de controle
  48. 48. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Update Display Marque Auto Adjust para fazer ajustar automaticamente ao ponto de controle ao clicar Auto Adjust
  49. 49. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Add Control Points Continue a criação de pontos de controle até imagem se conformar às feições de referência
  50. 50. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Add Control Points As diferenças entre pixels e pontos de controle vão aumentando a medida que vão sendo criados
  51. 51. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Add Control Points Linha azul entre marcações verdes e vermelhas mostra a diferença entre a imagem ajustada e o ponto de controle na camada de feições Pontos muito distantes são candidatos à exclusão
  52. 52. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Add Control Points Diferença visual ainda muito grande? Pontos muito distantes podem ser excluídos e refeitos Pode-se mudar a transformação
  53. 53. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar View Link Table Residual maior: excluir ligação (Delete Link) ou mudar transformação (Transformation) para tentar reduzir a Raiz do Erro Médio Quadrático. Delete Link Transformation (depende da quantidade de pontos criados) Raiz do Erro Médio Quadrático
  54. 54. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Transformation Consultar o manual do ArcMap para verificar qual é a melhor para cada caso. Número de pontos necessários para as transformações: 1 para deslocamento de zero-ordem (zero-order shift), 3 para ajuste (adjust) 3 para afim de primeira ordem (first order affine), 4 para projetiva (projective) 6 para segunda ordem (second order), 10 para terceira ordem (third order). 10 para spline
  55. 55. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Se a imagem estiver ajustada, os links entre pixels e pontos de controle podem ser salvos em um arquivo texto clicando em Save. Save
  56. 56. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Update Georeferencing Grava world files com informações de georreferenciamento da imagem 0,2507130306003888 0,00013019467869392954 -0,00049255577127687395 -0,24885325859826271 363690,93504377024 7753150,5022028815 ES foto_aerea.jpg foto_aerea.jgwxWorld file JPEG foto_aerea.jpg.aux.xml Dimensão da célula em x Termo de rotação Termo de rotação Dimensão negativa da célula em y Coordenadas x,y da célula do canto superior esquerdo
  57. 57. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Se a transformação não pode ser expressa como world file, o comando Update Georeferencing grava a transformação em um arquivo .aux.xml (e.g. image.jpg.aux.xml) e também grava uma transformação afim aproximada em um arquivo texto ou world file com um x no final da extensão (e.g. image.jgwx). Arquivo Raster World files image.tif image.tfw, ou image.tifw image.bil image.blw ou image.bilw image.jpg image.jgw ou image.jpgw image.raster image.rasterw image.bt image.btw
  58. 58. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Rectify... Salva imagem georreferenciada em outro arquivo raster Tamanho da célula (e.g. 0,25 m) NoData: Valor a atribuir às células sem dados (e.g. 256) Tipo de reamostragem: -Vizinho mais próximo (dados discretos), -Interpolação Bilinear e Cúbica (dados contínuos) Pasta de saída Arquivo raster de saída Tipo de raster: TIFF, BMP, ENVI, BIL, BIP, BSQ, GIF, GRID, IMAGINE, JP2, JPG, PNG Compressão (opções)
  59. 59. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar ArcToolbox →Data Management Tools → Projections and Transformations → Raster → Register Raster Liga pontos de controle a pixels da imagem, posicionando o raster geograficamente. Ligações de pontos de controle e pixels já foram previamente salvas em arquivo texto. Uso: Dados não georreferenciados Conteúdo do arquivo não é alterado. Georreferenciamento é armazendo em um World file
  60. 60. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Georreferenciar Arquivo raster Modo de registro: -REGISTER -RESET -CREATE LINKS Arquivo texto com pontos de controle Tipo de transformação: -POLYORDER0 -POLYORDER1 -POLYORDER2 -PROJECTIVE -SPLINE -ADJUST
  61. 61. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Definir Projeção ArcToolbox →Data Management Tools → Projections and Transformations → Define Projection Define o sistema de coordenadas de um arquivo que possui sistemas de coordenadas não definido <Undefined> ou redefine o sistema de coordenadas de um arquivo. Uso: Dados sem informação de referência espacial Conteúdo do arquivo não é alterado.
  62. 62. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Definir Projeção Escolher o sistema de coordenadas a ser definido para o arquivo de dados
  63. 63. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Projetar Raster ArcToolbox →Data Management Tools → Projections and Transformations → Raster → Project Raster Converte um arquivo raster que possui sistemas de coordenadas definido para um outro sistema de coordenadas. Uso: Dados em diferentes elipsoides ou projeções Conteúdo do arquivo é alterado.
  64. 64. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Rasters • Projetar Raster Escolher o sistema de coordenadas para o qual o arquivo de dados será convertido Escolher o nome do arquivo de dados saída Eventualmente, escolher a transformação de datum a ser executada em caso de mudança de elipsoides (pode-se ter várias) Eventualmente, reamostrar Dados discretos: NEAREST, MAJORITY Dados contínuos: BILINEAR, CUBIC Tamanho da célula: definir
  65. 65. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções – Raster • Exportar Escolher salvar o raster no mesmo sistema de coordenadas da estrutura de dados O raster deve estar no mesmo elipsoide, ou <Unknown> para essa operação funcionar corretamente. Escolher tipo de arquivo Eventualmente, escolher reamostrar
  66. 66. Revisão das funcionalidades do ArcGIS • Sistemas de coordenadas e projeções • Problemas – Dados não georreferenciados » Encontrar base cartográfica georreferenciada do mesmo local com possíveis pontos de controle » Ajustar Espacialmente ou Georreferenciar – Dados sem informação de referência espacial » Verificar coordenadas no canto inferior direito » Se souber qual país, estado ou cidade, pesquisar referências » Definir projeção – Dados em diferentes elipsoides ou projeções » Reprojetar (se necessário) para coordenadas geográficas no mesmo sistema dos dados » Reprojetar para coordenadas geográficas em WGS-1984 » Reprojetar para coordenadas geográficas no sistema de referência a ser usado » Reprojetar (se necessário) para coordenadas projetadas no sistema de referência a ser usado

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