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Capítulo 1 – Conceitos de Sistemas de Informações Geográficas
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Capítulo 2 – Fundamentos do ArcGIS
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Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™
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  1. 1. Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . ArcGIS 9.3Elaborando mapas no ArcMap Editando dados espaciais Realizando uma análise hidrológica e topográfica Trabalhando com dados climatológicos Elaborando um mapeamento de risco de inundação Aplicação para Dados Espaciais PONTOS LINHAS TIN GRADE Elaborando um mapeamento de risco de incêndios florestais Trabalhando com dados espaciais tridimensionais Aprenda a fazer mapas utilizando ferramentas e extensões avançadas do ArcGIS 9.3 completo TOTAL ArcMap ArcCatalog ArcToolbox ArcScene ArcGlobe Conceitos de Sistema de Informações Geográficas Fundamentos do ArcGIS 9.3 PASSO A PASSO Alexandre Rosa dos Santos Franciane L. R. de Oliveira Louzada Fernando Coelho Eugenio MUNDO DA GEOMÁTICA http://www.mundogeomatica.com.br
  2. 2. Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . Alexandre Rosa dos Santos Professor Associado do Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais, Departamento de Engenharia Rural do Centro de Ciências Agrárias da UFES Franciane Lousada Rubini de Oliveira Louzada Bióloga e Mestranda do Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais, Centro de Ciências Agrárias da UFES Fernando Coelho Eugenio Graduando em Engenharia Florestal, Ciências Florestais do Centro de Ciências Agrárias da UFES ArcGIS 9.3 TOTAL Aplicações para Dados Espaciais 2ª ed. revisada e ampliada Alegre – ES CAUFES 2010
  3. 3. Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . II ArcGIS 9.3 TOTAL Aplicações para Dados Espaciais Copyright © 2010, Dr. Alexandre Rosa dos Santos Capa Alexandre Rosa dos Santos Franciane Lousada Rubini de Oliveira Louzada Fernando Coelho Eugenio Revisão Técnica Jéferson Luiz Ferrari Produção Gráfica Alexandre Rosa dos Santos Franciane Lousada Rubini de Oliveira Louzada Fernando Coelho Eugenio Revisão Ortográfica Jéferson Luiz Ferrari Alexandre Rosa dos Santos Contato http://www.mundogeomatica.com.br e-mail: mundogeomatica@yahoo.com.br Tel.: (28) 3552 8632 ou (28) 9926-0262 TODOS OS DIREITOS RESERVADOS – É proibida a reprodução, salvo pequenos trechos, mencionado-se a fonte. A violação dos direitos autorais (Lei n o 9.610/98) é crime (art. 184 do Código Penal). Depósito legal na Biblioteca Nacional, conforme Decreto n o 1.825, de 20/12/1907. Respeite os autores: não faça cópia ilegal. Dados Internacionais de Catalogação-na-publicação (CIP) (Biblioteca Setorial de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Espírito Santo, ES, Brasil) Santos, Alexandre Rosa dos, 1974- S237a ARCGIS 9.3 total : aplicações para dados espaciais / Alexandre Rosa dos Santos, Franciane Lousada Rubini de Oliveira Louzada, Fernando Coelho Eugênio. – Alegre, ES : CAUFES, 2010. 184 p. : il. ; 30 cm. ISBN 978-85-61890-07-0 1. Geomática. 2. Sistemas de coleta automática de dados. 3. Cartografia – Processamento de dados. 4. Geografia – Serviços de informação. I. Louzada, Franciane Lousada Rubini de Oliveira. II. Eugênio, Fernando Coelho. III. Título. IV. Título: Aplicações para dados espaciais. CDU: 528.4
  4. 4. Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . III DEDICATÓRIA Nós, autores, dedicamos este livro aos familiares que sempre acreditaram em nossos trabalhos. AGRADECIMENTOS À Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), em especial ao Departamento de Engenharia Rural e ao Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais. Ao pesquisador Leandro Roberto Feitoza, pela imprescindível ajuda na elaboração deste livro. À todos os conveniados do Sistema Integrado de Bases Georreferenciadas do Estado do Espírito Santo (GEOBASES), que disponibilizaram o banco de dados espaciais para a elaboração dos exercícios deste livro. Em especial, a todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para o desenvolvimento deste livro. COLABORADORES CCA-UFES – Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo. PPGCF-UFES - Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais da UFES. ERU/CCA-UFES - Departamento de Engenharia Rural do CCA-UFES. PMA - Prefeitura Municipal de Alegre, ES. INCAPER - Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural. IJSN - Instituto Jones dos Santos. CBMES - Corpo de Bombeiro Militar do Estado do Espírito Santo. CEDEC/ES - Coordenação Estadual de Defesa Civil do Estado do Espírito Santo. REFLEXÃO Quantas luas se passaram! Quantos sóis já raiaram! Quantos verões bronzearam! Quantos invernos esfriaram! Quantos governos passaram! Quantos ideais não vingaram! Quantos projetos se arquitetaram! Quantos planos se frustraram! Tantas vozes foram ouvidas Quantas ainda hão de se ouvir Quantos dias nessa vida ainda estão por vir! Vale o sol Vale a lua, o inverno e o verão Pois uma vida só se acaba quando fita-se o chão. Bruno dos Santos Prado Moura
  5. 5. Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . IV FABRICANTE Produto: ArcGIS® 9.3 (ArcInfo®) Fabricante: www.esri.com Representante no Brasil Rua Itororó, 555 - Vila Bandeirantes São José dos Campos - SP CEP: 12216-440 Tel.: (12) 3946-8933 Fax: (12) 3946-8945 Site: www.img.com.br Nota: Todas as marcas e imagens de hardware, software e outros, utilizados e/ou mencionados nesta obra, são propriedades de seus respectivos fabricantes e/ou criadores. Os autores se responsabilizam totalmente pelo conteúdo descrito no livro. O objetivo dos autores é disponibilizar para os usuários do aplicativo computacional ArcGIS® 9.3 (ArcInfo®) um material de referência para suas aplicações práticas e teóricas relacionadas com os dados espaciais, contribuindo de forma positiva com o fabricante do ArcGIS® 9.3 (Empresa ESRI), pois, dessa forma, mais usuários irão se interessar e adquirir o produto. REQUISITOS BÁSICOS DE HARDWARE E SOFTWARE Requisitos de Hardware: • Capacidade de memória RAM: 512 Mb (recomendado acima de 1 Gb). • Capacidade de disco rígido: acima de 80 Gb. • Placa de vídeo: SuperVGA (recomendado placa de vídeo que permita trabalhar com animações gráficas tridimensionais). • Monitor: colorido de 14 pol. (recomendado 15 ou maior). • Unidade de DVD-ROM de velocidade 24x ou superior. Requisitos de Software: • Sistema operacional Windows® XP ou versões superiores. • Microsoft Office 2003® ou versões superiores. • ArcGIS® 9.3 completo com todas as extensões habilitadas em idioma inglês. SOBRE A BASE DE DADOS NECESSÁRIA PARA A ELABORAÇÃO DOS EXERCÍRCIOS DO LIVRO A base de dados “Livro_ArcGIS 9.3_ES.rar” necessária para a elaboração dos exercícios do livro deverá ser BAIXADA GRATUITAMENTE da home-page do MUNDO DA GEOMÁTICA que apresenta o seguinte endereço eletrônico: http://www.mundogeomatica.com.br. Nesta home-page, você deverá clicar sobre a figura do livro “ArcGIS 9.3 TOTAL: Aplicações para Dados Espaciais” indo para a home-page http://www.mundogeomatica.com.br/LivroArcGIS9.3.htm.
  6. 6. Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . V A base de dados espaciais é referente ao distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES, disponibilizada com cortesia pelo Sistema Integrado de Bases Georreferenciadas do Estado do Espírito Santo (GEOBASES). Após sua aquisição, esta deverá ser extraída para dentro da Unidade C de seu computador. A Figura 1A mostra como deverá ficar a Unidade C após a extração da pasta Livro_ArcGIS 9.3_ES. Figura 1A. Pasta Livro_ArcGIS 9.3_ES colada dentro da unidade C. PREFÁCIO Temos trabalhado com os aplicativos da família ESRI® desde as versões anteriores do ArcView e, cada versão lançada pela ESRI®, nos impressionava mais ainda. Atualmente, as características técnicas do ArcGIS 9.3® são consideradas imprescindíveis, possibilitando a coleta, edição, armazenamento e gerência de dados espaciais, assim como a exploração, análise geográfica e a visualização destes dados. Apesar de conhecermos e já termos trabalhado com outros aplicativos de sistemas de informações geográficas, nossa escolha principal como ferramenta para se trabalhar com dados espaciais recaiu sobre o ArcGIS 9.3®. Um dos pontos fortes do ArcGIS 9.3® é a sua diversidade de aplicações em diferentes áreas do conhecimento, apresentando um “caráter” multidisciplinar, possibilitando o uso de ferramentas específicas para cada atividade a ser executada, sendo dispensável a utilização de outros aplicativos computacionais concorrentes. Foi pensando no grande potencial do ArcGIS 9.3® que nos aventuramos a escrever este livro, que tem como principal objetivo ensinar, passo a passo, como utilizar os principais aplicativos computacionais da família ArcGIS®, utilizando-se de uma linguagem clara e interpretável. Procuramos demonstrar neste livro as técnicas para o desenvolvimento de projetos envolvendo a elaboração de mapas básicos, edição de dados espaciais, análise hidrológica e topográfica, modelagem espacial e visualização de dados tridimensionais. Este livro foi idealizado a partir da necessidade de se criar um material prático, inteligente, objetivo, rápido e de fácil entendimento a todos os leitores. Apresentando exercícios aplicáveis para dados espaciais, este livro tem por objetivo atingir diferentes faixas de usuários do mercado porque não se limita a ensinar comandos ou funções complexas. O livro apresenta ao leitor, claramente, o tipo de atividade que ele irá desenvolver e explica passo a passo todos os procedimentos necessários para a sua execução.
  7. 7. Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . VI ÍNDICE ANALÍTICO DEDICATÓRIA................................................................................................................................... III AGRADECIMENTOS......................................................................................................................... III COLABORADORES........................................................................................................................... III REFLEXÃO........................................................................................................................................ III FABRICANTE.................................................................................................................................... IV REQUISITOS BÁSICOS DE HARDWARE E SOFTWARE............................................................... IV SOBRE A BASE DE DADOS NECESSÁRIA PARA A ELABORAÇÃO DOS EXERCÍCIOS DO LIVRO................................................................................................................................................ IV PREFÁCIO......................................................................................................................................... V ÍNDICE ANALÍTICO........................................................................................................................... VI ÍNDICE DE FIGURAS........................................................................................................................ VII ÍNDICE DE TABELAS........................................................................................................................ VIII CAPÍTULO 1 - CONCEITOS DE SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS...................... 9 1.1. INTRODUÇÃO AO SIG......................................................................................................... 9 1.2. AQUISIÇÃO DE DADOS PARA UM SIG............................................................................... 10 1.3. OBJETIVOS E APLICAÇÕES DE UM SIG............................................................................ 12 CAPÍTULO 2 -FUNDAMENTOS DO ARCGIS 9.3®.......................................................................... 15 2.1. CONHECENDO O ARCGIS 9.3®.......................................................................................... 15 2.2. NOVIDADES DO ARCGIS 9.3®............................................................................................ 20 CAPÍTULO 3 -ELABORANDO MAPAS NO ARCMAP™................................................................. 22 3.1. INTERFACE DO ARCMAP™................................................................................................. 23 3.2. EXPLORANDO DADOS ESPACIAIS..................................................................................... 23 3.3. TRABALHANDO COM DADOS ESPACIAIS E TABELAS..................................................... 41 CAPÍTULO 4 - EDITANDO DADOS ESPACIAIS.............................................................................. 55 4.1. REALIZANDO A EDIÇÃO DE DADOS ESPACIAIS NO ARCMAP™.................................... 56 4.2. GEOREFERENCIANDO UMA AEROFOTO DIGITAL........................................................... 65 4.3. ASSOCIAÇÃO DO SISTEMA DE COORDENADAS DA IMAGEM........................................ 71 4.4. ALTERANDO O SISTEMA DE PROJEÇÃO DE UM SHAPEFILE......................................... 72 CAPÍTULO 5 - TRABALHANDO COM DADOS CLIMATOLÓGICOS............................................. 76 5.1. CONVERTENDO OS DADOS TABULARES CLIMATOLÓGICOS DO EXCEL (.xls) PARA O FORMATO SHAPEFILE DE PONTOS (MAPA VETORIAL DE PONTOS CLIMATOLÓGICOS)..................................................................................................................... 78 5.2. INTERPOLANDO OS DADOS CLIMATOLÓGICOS DO SHAPEFILE DE PONTOS PARA A ELABORAÇÃO DOS MAPAS DE PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA ACUMULADA ANUAL, TEMPERATURA DO AR, EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL, EXCEDENTE HÍDRICO E DEFICIÊNCIA HÍDRICA................................................................................................................ 82 CAPÍTULO 6 - REALIZANDO UMA ANÁLISE HIDROLÓGICA E TOPOGRÁFICA........................ 86 6.1. GERAÇÃO DO MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO (MDE)................................................. 88 6.2. REALIZANDO A ANÁLISE HIDROLÓGICA DO DISTRITO DE ARACÊ.............................. 92 6.3. REALIZANDO A ANÁLISE TOPOGRÁFICA DO DISTRITO DE ARACÊ............................. 107 CAPÍTULO 7 - ELABORANDO UM MAPEAMENTO DE RISCO DE INUNDAÇÃO........................ 116 7.1. RECLASSIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS AMBIENTAIS QUE COMPÕEM O MODELO DE INUNDAÇÃO................................................................................................................................ 119 7.2. DETERMINAÇÃO DOS PESOS ESTATÍSTICOS DO MODELO......................................... 125 7.3. ELABORAÇÃO DO MAPEAMENTO DE RISCO DE INUNDAÇÃO...................................... 128 CAPÍTULO 8 - ELABORANDO UM MAPEAMENTO DE RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS 135 8.1. RECLASSIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS AMBIENTAIS QUE COMPÕEM O MODELO DE RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS........................................................................................ 138 8.2. ELABORAÇÃO DO MAPEAMENTO DE RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS................ 152 CAPÍTULO 9 - TRABALHANDO COM DADOS ESPACIAIS TRIDIMENSIONAIS.......................... 162 9.1. ELABORANDO UM PERFIL TOPOGRÁFICO NO ARCMAP™........................................... 162 9.2. TRABALHANDO COM DADOS TRIDIMENSIONAIS NO ARCCATALOG™........................ 165 9.3. TRABALHANDO COM DADOS TRIDIMENSIONAIS NO ARCSCENE™............................ 168 9.4. TRABALHANDO COM DADOS TRIDIMENSIONAIS NO ARCGLOBE™............................ 180
  8. 8. Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . VII ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1A - Pasta Livro_ArcGIS 9.3_ES colada dentro da unidade C................................................ V Figura 1.1 - Arquitetura de um Sistema de Informações Geográficas................................................ 10 Figura 1.2 - Exemplo prático de um possível lixo organizado............................................................ 11 Figura 1.3 - Representação de um modelo vetorial e raster ou matricial........................................... 12 Figura 1.4 - Componentes centrais de um SIG, destacando-se o anel das aplicações e usuários.... 13 Figura 2.1 - Arquitetura de software ArcGIS®..................................................................................... 15 Figura 2.2 - Mapeamento de risco de incêndios florestais para o Distrito de Aracê, pertencente a município de Domingos Martins, ES, realizado no ArcMap................................................................. 17 Figura 2.3 - Visualização no ArcCatalog™ do mapeamento de risco de inundação para o Distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES........................................................... 17 Figura 2.4 - Utilização do ArcToolbox™ (ferramentas hidrológicas – Hydrology) para delimitar bacias hidrográficas e hierarquizar cursos d’água da região do Distrito de Aracê, pertencente a município de Domingos Martins, ES..................................................................................................... 18 Figura 2.5 - Vista tridimensional no ArcScene™ da localidade de Pedra Azul, distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES............................................................................ 18 Figura 2.6 - Vista tridimensional no ArcGlobe™ da localidade de Pedra Azul, distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES........................................................................... 19 Figura 3.1 - Limites censitários do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES...................................... 22 Figura 3.2 - Sub-bacias hidrográficas do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES............................ 22 Figura 3.3 - Interface do aplicativo computacional ArcMap™.............................................................. 23 Figura 4.1 - Vias urbanas e interurbanas do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES...................... 55 Figura 4.2 - Aerofoto georeferenciada para a localidade de Pedra Azul, Domingos Martins, ES....... 55 Figura 4.3 - Pontos de controle coletados em campo com aparelho GPS......................................... 66 Figura 4.4 - Ampliação da imagem de cada ponto coletado em campo com GPS............................. 67 Figura 5.1 - Localização das estações climatológicas sobre o Estado do Espírito Santo e outros Estados................................................................................................................................................ 76 Figura 5.2 - Precipitação pluviométrica acumulada anual para o Estado do Espírito Santo............... 76 Figura 5.3 - Temperatura média anual para o Estado do Espírito Santo............................................ 77 Figura 5.4 - Evapotranspiração real anual acumulada para o Estado do Espírito Santo.................... 77 Figura 5.5 - Excedente hídrico anual acumulado para o Estado do Espírito Santo............................ 77 Figura 5.6 - Deficiência hídrica anual acumulada para o Estado do Espírito Santo........................... 77 Figura 6.1 - Bacias hidrográficas e hierarquização dos cursos d’água que envolvem o distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.............................................................................................................. 87 Figura 6.2 - Delimitação de duas sub-bacias hidrográficas que envolvem o distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.......................................................................................................................... 87 Figura 6.3 - Curvas de nível do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.......................................... 87 Figura 6.4 - Hipsometria do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES................................................ 87 Figura 6.5 - Declividade do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES................................................. 87 Figura 6.6 - Orientação do terreno do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES................................ 87 Figura 6.7 - Modelo sombreado do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.................................... 87 Figura 6.8 - Superfície e malha triangular correspondente................................................................. 89 Figura 6.9 - Classificação proposta por Strahler................................................................................. 98 Figura 7.1 - Variáveis ambientais que serão reclassificadas para elaborar o mapeamento de risco de inundação para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES...................................... 117 Figura 7.2 - Risco de inundação para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES........ Figura 7.3 - Risco de inundação para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES........ 118 Figura 8.1 - Variáveis ambientais que serão utilizadas no modelo matemático de risco de incêndios florestais................................................................................................................................................ 136 Figura 8.2 - Risco de incêndios florestais para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES.......................................................................................................................................................... 137 Figura 9.1 - Perfil topográfico de uma linha de corte localizado nas proximidades da Pedra Azul, distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES........................................................................... 162
  9. 9. Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . VIII ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1.1 - Exemplos de análise espacial........................................................................................ 10 Tabela 2.1 - Extensões mais comuns de dados espaciais encontrados no mercado......................... 19 Tabela 4.1 - Coordenadas UTM X e Y dos pontos de controle coletados em campo com GPS..................................................................................................................................................... 68 Tabela 6.1 - Pontos cardeais e seus intervalos em graus................................................................... 113 Tabela 7.1 - Notas estabelecidas para altitude................................................................................... 121 Tabela 7.2 - Notas estabelecidas para declividade............................................................................. 122 Tabela 7.3 - Notas estabelecidas para o uso do solo........................................................................ 123 Tabela 7.4 - Notas estabelecidas para o tipo de solo.......................................................................... 124 Tabela 7.5 - Escala de comparadores................................................................................................. 125 Tabela 7.6 - Matriz de comparação pareada....................................................................................... 126 Tabela 7.7 - Valores de interesse para o modelo................................................................................ 126 Tabela 7.8 - Determinação dos pesos estatísticos para cada variável............................................... 126 Tabela 7.9 - Valores de IR para matrizes quadradas de ordem n, segundo o Laboratório Nacional de Oak Ridge, EUA.............................................................................................................................. 127 Tabela 8.1 - Classes, níveis de risco e coeficientes............................................................................ 138 Tabela 8.2 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável vegetação.................................. 141 Tabela 8.3 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável declividade................ 142 Tabela 8.4 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável orientação do relevo................. 143 Tabela 8.5 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável distâncias de estradas e zonas urbanas................................................................................................................................................ 145 Tabela 8.6 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável altitude....................................... 146 Tabela 8.7 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável precipitação pluviométrica......... 147 Tabela 8.8 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a deficiência hídrica anual......................... 149 Tabela 8.9 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a evapotranspiração real anual................. 150 Tabela 8.10 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a temperatura média anual...................... 151
  10. 10. Capítulo 1 – Conceitos de Sistemas de Informações Geográficas Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 9 PONTOS LINHAS TIN GRADE CONCEITOS DE SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS 1 CAPÍTULO Neste capítulo você irá compreender alguns conceitos importantes relacionados com o universo de um Sistema de Informações Geográficas (SIG). É importante ressaltar que para manipular corretamente o aplicativo computacional ArcGIS ® 9.3, será necessário, primeiramente, entender e interpretar corretamente alguns conceitos relacionados com o SIG. Os assuntos abordados neste capítulo serão: Introdução ao SIG. Aquisição de dados para um SIG. Objetivos e aplicações de um SIG. 1.1 INTRODUÇÃO AO SIG. Um Sistema de Informações Geográficas (SIG) é um conjunto de técnicas empregadas na integração e análise de dados provenientes das mais diversas fontes, como imagens fornecidas por satélites, mapas, cartas climatológicas, censos, e outros (ASPIAZÚ e BRITES, 1989). O SIG é um sistema auxiliado por computador para adquirir, armazenar e analisar dados geográficos. Hoje, muitos softwares estão disponíveis para ajudar nesta atividade. Segundo Felgueiras (1987), um SIG é um sistema que tem por finalidade automatizar tarefas realizadas manualmente e facilitar a realização de análises complexas, por meio da integração de dados geocodificadas. Eles têm como características principais a capacidade de coletar, armazenar e recuperar informações provenientes de fontes e formatos distintos, além de possibilitar a disponibilidade de programas computacionais para edição de mapas, textos e gráficos. Um SIG pode ser considerado um instrumento para mapear e indicar respostas às várias questões sobre planejamento urbano e regional, meio rural e levantamento dos recursos renováveis, descrevendo os mecanismos das mudanças que operam no meio ambiente e auxiliando no planejamento e manejo dos recursos naturais de regiões específicas (FERREIRA, 1997). A utilização de técnicas provenientes de um SIG constitui-se em instrumento de grande potencial para o estabelecimento de planos integrados de conservação do solo e da água. Nesse contexto, um SIG se insere como uma ferramenta capaz de manipular as funções que representam os processos ambientais em diversas regiões de uma forma simples e eficiente, permitindo economia de recursos e tempo. Estas manipulações permitem agregar dados de diferentes fontes (por exemplo: imagens de satélite, mapas topográficos, mapas de solo, etc) e diferentes escalas. O resultado destas manipulações, geralmente, é apresentado sob a forma de mapas temáticos com as informações desejadas (MENDES, 1997). O SIG tem sido chamado de um “capacitador tecnológico”, segundo Fisher e Lindenberg (1989), porque tem o potencial de oferecer uma larga variedade de disciplinas, sendo que, a maior parte delas utiliza dados espaciais. As principais são: geografia, hidrologia, cartografia, sensoriamento remoto, fotogrametria, agrimensura, geodésia, estatística etc. Segundo Assad e Sano (1998), numa visão geral, podem-se identificar os seguintes componentes num SIG (Figura 1.1): interface com usuário; entrada e integração de dados; consulta, análise espacial e processamento de imagens; visualização e plotagem; e armazenamento e recuperação de dados (organizados sob a forma de um banco de dados geográficos).
  11. 11. Capítulo 1 – Conceitos de Sistemas de Informações Geográficas Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 10 Figura 1.1 - Arquitetura de um Sistema de Informações Geográficas. Fonte: Assad e Sano (1998), adaptado pelo autor. Utilizando um SIG, pode-se, por exemplo, avaliar a evolução espacial e temporal do uso e ocupação do solo para o município de Vitória, ES, entre os anos de 1980 e 2005 utilizando aerofotos e imagens do satélite Quick Bird, com resolução espacial de 60 cm. Alguns exemplos de processos de análise espacial típicos de um SIG são apresentados na Tabela 1.1. Tabela 1.1 - Exemplos de análise espacial. Análise Pergunta Geral Exemplo Condição “O que está...” “Qual a população do município de Vitória?” Localização “Onde está...?” “Quais as áreas com perda de solo superior a 2 toneladas por hectare ao ano no Estado do Espírito Santo?” Tendência “O que mudou...?” “Houve alteração no uso e ocupação do solo para este município nos últimos 10 anos?” Roteamento “Por onde ir...?” “Qual o melhor caminho para se chegar ao Parque da Cebola, Vitória, ES?” Padrões “Qual o padrão...?” “Qual a distribuição de Leptospirose nos bairros de Vitória, ES?” Modelos “O que acontece se...?” “Qual o impacto do comportamento da precipitação pluviométrica mensal (últimos 30 anos) no clima do Estado do Espírito Santo?” Fonte: Rhind (1990), adaptado pelo autor. 1.2 AQUISIÇÃO DE DADOS PARA UM SIG. Os dados originais a serem usados num SIG devem ser precisos, porque se o conjunto de dados, originalmente, for constituído de “lixo”, o produto derivado de operações realizadas em ambiente SIG será um “lixo organizado” (Figura 1.2), portanto sem utilidade (SILVA, 1999). As descrições dos fenômenos relacionados ao mundo real podem ser arquivadas ora como dados, ora como informações. Abaixo é mostrada a diferença entre dados e informações: • DADOS: conjunto de valores numéricos ou não que corresponde à descrição de fatos do mundo real. • INFORMAÇÕES: conjunto de dados que possui um determinado significado para um uso ou aplicação em particular, ou seja, foi agregado ao dado um componente adicional, a interpretação. Os fenômenos reais do mundo podem ser observados de três modos distintos (SINTON, 1978): • ESPACIAL: trata da variação de lugar para lugar como declividade, altitude e profundidade do solo; Interface Entrada e Integração dos dados Visualização e Plotagem Gerência dos Dados Espaciais Banco de dados Geográfico Consulta e Análise Espaciais
  12. 12. Capítulo 1 – Conceitos de Sistemas de Informações Geográficas Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 11 • TEMPORAL: trata da variação de tempo para tempo (de uma época para outra). Por exemplo: densidade demográfica e ocupação do solo; e • TEMÁTICO: trata da variação de uma característica para outra (de uma camada para outra) como geologia e cobertura vegetal. Figura 1.2 - Exemplo prático de um possível lixo organizado. Abaixo é mostrado alguns fatores que distinguem os dados espaciais dos demais dados (SILVA, 1999): são relacionados a superfícies contíguas como superfície topográfica, variação da temperatura, pressão; cada ponto contém coordenadas X, Y, Z, podendo ter precisão limitada; dependência espacial, ou seja, a tendência da vizinhança influenciar uma determinada localização e possuir atributos similares; e os dados espaciais estão distribuídos sobre a superfície curva da Terra. O critério usado para converter variações geográficas reais em objetos descritos é chamado de modelos de dados (STAR e ESTES, 1990). Esses modelos, dependendo do formato e da necessidade do usuário, podem ser de dois tipos: modelo do tipo raster ou matricial e modelo do tipo vetor (Figura 1.3). O modelo raster ou matricial é caracterizado por dividir a área em quadrículas de grades regulares de células na seqüência específica na forma horizontal. Dentre as características do modelo raster, citam-se: a seqüência é da esquerda para direita e de cima para baixo; cada célula contém um valor simples; e as células e seus valores associados encontram-se dispostos em camadas, como por exemplo tipo de solo, elevação, uso da terra; O modelo vetor utiliza-se de segmentos de linhas ou pontos para identificar localidades. Neste modelo, os objetos (divisas de estradas, cidades etc.) são formados por meio da conexão de segmentos e linhas (vetores). Uma representação vetorial pode ser representada por três elementos gráficos mostrados a seguir: • PONTOS: abrangem todas as entidades geográficas que podem ser perfeitamente posicionadas por um único par de coordenadas X e Y, como a temperatura, profundidade do lençol freático; • LINHA OU ARCOS: são conjuntos de pontos conectados, por exemplo estradas e rios; e Se os dados originais das cotas altimétricas do campo COTAS da tabela de atributos forem imprecisos, o mapa final que será a interpolação destas curvas de nível será um “lixo organizado”.
  13. 13. Capítulo 1 – Conceitos de Sistemas de Informações Geográficas Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 12 • ÁREA OU POLÍGONO: são definidas por uma seqüência de linhas que não se cruzam e se encontram em um nó, como município e fragmentos florestais. Figura 1.3 - Representação de um modelo vetorial e raster ou matricial. Fonte: Childs et al. (2004), adaptado pelo autor. Quando se trabalha com mapas digitais, uma característica importante que um mapa deve possuir é a sua resolução. A resolução de um mapa (imagem digital) pode ser definida como o número de dimensões lineares de pequenas unidades de espaço geográfico para dados que são registrados. Essas pequenas unidades são conhecidas como células ou pixels e são geralmente retangulares. Quando se afirma, por exemplo, que a resolução de um mapa é de 50 x 50 m, isto significa que a cada 1000 m sobre a terra corresponde a 20 células na imagem. 1.3 OBJETIVOS E APLICAÇÕES DE UM SIG. Os objetivos suplementares de um SIG, segundo Silva (1999) são: produzir mapas de maneira muito mais rápida; baratear o custo de produção de mapas; facilitar a utilização de mapas; produzir mapas mais elaborados; possibilitar a automação da atualização e revisão; e revolucionar a análise quantitativa de dados espaciais. Aronoff (1991) descreve aplicações representativas para as quais um SIG pode ser utilizado com sucesso. Os exemplos se fazem presentes em várias disciplinas, incluindo aplicações amplamente aceitas tais como: agricultura e planejamento do uso do solo; silvicultura e gerenciamento da vida silvestre; arqueologia; geologia; e aplicações municipais. Modelo Vetor Pontos Linhas Polígonos Modelo Raster
  14. 14. Capítulo 1 – Conceitos de Sistemas de Informações Geográficas Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 13 Meneguette (2000) afirma que um modo útil de organizar os componentes de um SIG é como um núcleo técnico e administrativo cercado por um anel de usuários envolvidos com diferentes aplicações (Figura 1.4). No coração de qualquer SIG está o hardware, o software, os bancos de dados e pessoas envolvidas na operação, a manutenção e administração do próprio sistema. Figura 1.4 - Componentes centrais de um SIG, destacando-se o anel das aplicações e usuários. EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM 1. Defina Sistema de Informações Geográficas. 2. Porque o SIG tem sido chamado de “capacitador tecnológico”? 3. Cite os 5 componentes de um SIG. 4. Porque os dados originais de um SIG devem ser precisos? 5. Qual a diferença entre dados e informações? 6. Explique como os fenômenos reais do mundo podem ser observados num SIG. 7. Quais os fatores que distinguem os dados espaciais dos demais dados? 8. Explique a diferença existente entre um modelo raster e um modelo vetorial. 9. Quais os objetivos suplementares de um SIG? 10. Cite 10 aplicações de um SIG. Planejamento Arquitetura Seleção de Locais para Empreendi- mentos Análise Ambiental Geologia e Geofísica Gerenciamento de Recursos Hídricos Gerenciamento de Infra-Estrutura Planejamento Militar Engenharia Florestal Gerenciamento Territorial NÚCLEO DO SIG AQUISIÇÃO E ARMAZENAMENTO DE DADOS ESTRUTURAÇÃO DE DADOS MANIPULAÇÃO E ANÁLISE DE DADOS GERAÇÃO DE INFORMAÇÃO GERENCIAMENTO
  15. 15. Capítulo 1 – Conceitos de Sistemas de Informações Geográficas Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 14 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARONOFF, S. Geographical information system: a management perpective. Ottawa: WDL Publications, 1991. ASPIAZÚ, C.; BRITES, R. S. SIGs. Sistemas de informações geográficas: conceituação e importância. Viçosa: UFV/SIF. 29p. 1989. (Boletim técnico, 2). ASSAD, E. D.; SANO, E. E. Sistema de informações geográficas. Aplicações na agricultura. Brasília, DF: Embrapa – SPI, 2 ed. 1998. CHILDS, C.; KABOT, G.; MURAD-AL-SHAIKH, M. Working with ArcGIS Spatial Analyst. ESRI 2004. FELGUEIRAS, C. A. Desenvolvimento de um sistema de modelagem digital de terreno para microcomputadores. São José dos Campos: INPE, 1987. 243P. Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. 1987. FERREIRA, C. C. M. Zoneamento agroclimático para implantação de sistemas agroflorestais com eucaliptos, em Minas Gerais. Viçosa: UVF. 158p. 1997. FISHER, P. F.; LINDENBERG, R. On distinctions among Cartography, Remote Sensing, and Geographic Information Systems. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 55 (10): p. 1431-1434. Reviews definitions of each of the three and shows how the disciplines are interrelated. 1989. MENDES, C. A. B. Planejamento nacional de recursos hídricos baseado no uso de técnicas de geoprocessamento. Porto Alegre: [s.n]. 9p. 1997. MENEGUETTE, A. A. C. Curso Virtual de Cartografia e SIG. Presidente Prudente: Unesp. 2001. Disponível em: <http://www.multimidia.prudente.unesp.br/cartosig/index.html>. Acesso em Julho de 2007. RHIND, D. W. Personality as a factor in the development of a discipline: the example of computer-assisted cartography. American Cartographer 15: 277 – 90. SILVA, A. B. Sistemas de Informações Geo-referenciadas: conceitos e fundamentos. Campinas, SP: Editora da Unicamp, 1999. SINTON, D. The inherent structure of information as a constraint to analysis: mapped thematic data as a case study. Havard Papers on Geographic Information Systems, vol. 7, G. Dutton (ed.), Addison Wesley, Reading, MA, 1978. STAR, J. L.; ESTES, J. E. Geographic information systems: An introducion, Prentice Hall. A comprehensive text on GIS, with excellent treatment of raster systems. 1990.
  16. 16. Capítulo 2 – Fundamentos do ArcGIS ® 9.3 Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 15 PONTOS LINHAS TIN GRADE FUNDAMENTOS DO ARCGIS® 9.3 2 CAPÍTULO Este capítulo introdutório tem como objetivo principal apresentar o aplicativo ArcGIS ® 9.3 àqueles que ainda não conhecem essa fabulosa ferramenta para se trabalhar com dados espaciais. É importante ressaltar que as informações descritas neste capítulo foram extraídas da própria home-page da Empresa ESRI (www.esri.com) e do help interativo do programa ArcGIS ® 9.3. Os assuntos abordados neste capítulo serão: Conhecendo o ArcGIS ® 9.3; e Novidades do ArcGIS ® 9.3. 2.1 CONHECENDO O ARCGIS® 9.3. A arquitetura ArcGIS ® (Figura 2.1) traduz-se em um sistema de informações geográficas (SIG) integrado, constando de três componentes fundamentais: • ArcSDE ® : servidor de dados georeferenciados, disponibilizando uma interface para gerenciamento de bases de dados georelacionais, mediante o estabelecimento de um gateway para conexão aos Sistemas Gerenciadores de Bases de Dados Relacionais (RDBMS - Relational Data Base Management Systems); • ArcIMS ® : software GIS ambientado em internet, objetivando a distribuição de dados e serviços via WEB; • Softwares Desktop: avançado conjunto de módulos e aplicações integradas de geoprocessamento. Estes módulos são representados pelos produtos ArcView ® , ArcEditor ® e ArcInfo ® . O ArcGIS ® provê uma arquitetura para implementação de SIG, desde um único usuário isolado, até grandes implementações corporativas ou globais, envolvendo um grande número de usuários especializados. O ArcGIS ® pode ser extendido por meio de softwares adicionais, tais como o ArcPAD ® , implementado em Windows ® CE. Figura 2.1 - Arquitetura de software ArcGIS ® . ArcGIS ® é uma arquitetura estruturada sobre partes componentes, que podem ser implementadas na forma de uma único usuário isolado, ou então, distribuídos em uma rede heterogênea de
  17. 17. Capítulo 2 – Fundamentos do ArcGIS ® 9.3 Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 16 equipamentos computacionais; representados por servidores de dados e aplicações, bem como estações de trabalho clientes. Os usuários podem implementar estas diversas partes componentes do ArcGIS ® de diversas maneiras com diferentes abrangências e escopos: desde um usuário isolado, passando por implementações departamentais ou a nível de workgroups, ou ainda, grandes aplicações corporativas ou globais (societal), envolvendo todo um contexto social, com várias agências e organizações interconectadas mediante um GIS. O ArcGIS ® contempla um amplo e variado conjunto de formatos de dados georeferenciados, orientados para a representação e modelagem da realidade geográfica de interesse. Provê ainda todas as ferramentas necessárias para a criação e exploração destes dados. Neste contexto, encontra-se incluído um ferramental especializado para a coleta e informatização, edição, armazenamento e gerência de dados espaciais, assim como aquelas ferramentas voltadas a exploração, análise geográfica e a visualização destes dados. Encontra-se também contemplada a funcionalidade voltada a disponibilização de serviços e dados na WEB. ArcGIS ® encontra-se fundamentado sobre uma avançada modelagem de dados georeferenciados, orientada para a representação de realidades geográficas, utilizando-se para esta finalidade, de feições vetoriais, altimétricas, células ou grids, e vários outros tipos de dados. Dentre estes formatos de dados suportados em ArcGIS ® , assumem especial importância aqueles denominados coverages, shapefiles, grids, images, triangulated irregular network - TINs, CAD etc. Os GRIDs e TINs fornecem conjuntamente, amplas possibilidades para a modelagem de superfícies tridimensionais. Estes vários formatos ou tipos de dados podem ser armazenados em arquivos isolados ou em bancos de dados relacionais. O ArcGIS ® introduz ainda um novo e avançado formato de dados denominado geodatabase, o qual certamente representa o estado da arte na modelagem e representação de realidades geográficas, mediante a criação de bases georreferenciadas "inteligentes". DESKTOP CLIENTS EM ARCGIS ® Todos os Desktop Clients, componentes da família ArcGIS ® , ou seja, ArcView ® , ArcEditor ® e ArcInfo ’ , encontram-se estruturados sobre um mesmo conjunto comum de aplicações, denominadas ArcCatolog ™ , ArcMap ™ e ArcTollbox ™ . Utilizando conjuntamente estas aplicações, você pode realizar qualquer tarefa em geoprocessamento, desde a mais simples até a mais sofisticada, incluindo mapeamento, gerência de dados, análises geográficas, edição de dados etc. Além disso, o ArcGIS ® possibilita o acesso e utilização integrada e imediata ao crescente e abundante acervo de dados georeferenciados em ambiente WEB. Esta facilidade é obtida mediante o uso dos serviços disponibilizados pelo ArcIMS ® . Os Desktop Clients em ArcGIS ® representam uma arquitetura integrada, escalonável, intuitiva e fácil de usar, projetada para atender as necessidades e requerimentos de uma ampla gama de usuários. Abaixo será mostrado os principais empregos dos aplicativos que compõem o Desktop Clients do ArcGIS ® 9.3. ARCMAP™ O ArcMap ™ . (Figura 2.2) é o módulo central e fundamental em ArcGIS ® Desktop Clients. É um aplicativo utilizado para todas as tarefas orientadas e centradas em mapas, destacando-se como exemplo: coleta e edição de dados georeferenciados;
  18. 18. Capítulo 2 – Fundamentos do ArcGIS ® 9.3 Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 17 produção cartográfica; análises espaciais; e visualização de mapas etc. Figura 2.2 - Mapeamento de risco de incêndios florestais para o Distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES, realizado no ArcMap™. Você trabalha neste aplicativo com mapas, da mesma forma que você atua quando operando com mapas em papel de maneira fácil e intuitiva. Os mapas possuem uma página de layout, contendo uma janela geográfica, ou view, apresentando uma série de temas, em adição a legendas, barras de escala, orientação de norte, e outros elementos cartográficos. O ArcMap ™ disponibiliza diferentes funcionalidades e meios para visualização de mapas, a exemplo da abordagem geográfica e da abordagem de layout, sobre as quais podem ser realizadas uma ampla e diversificada gama de avançadas operações de geoprocessamento. ARCCATALOG ™ O aplicativo ArcCatalog ™ (Figura 2.3) auxilia na organização e gerência de seus dados georeferenciados. Ele inclui o ferramental necessário para investigar, localizar e visualizar informações geográficas, bem como para armazenar e visualizar metadados. Figura 2.3 - Visualização no ArcCatalog ™ do mapeamento de risco de inundação para o Distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES. ARCTOOLBOX ™ Esta aplicação (Figura 2.4) apresenta e possibilita o acesso, de uma forma bastante simples e intuitiva, a todas as ferramentas de geoprocessamento disponibilizadas pelos ArcGIS ® Desktop Clients. 280000 280000 290000 290000 300000 300000 7730000 7730000 7740000 7740000 7750000 7750000 7760000 7760000 Risco de Inundação Baixo-Baixíssimo Risco Médio-Baixo Risco Médio Risco Alto-Médio Risco Altíssimo-Alto Risco Hidrografia Córregos Ribeirões Rio Barcelos Rio Jucu Braço Norte Rio Jucu Braço Sul RISCO DE INUNDAÇÃO PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES 4 0 42 km 280000 280000 290000 290000 300000 300000 7730000 7730000 7740000 7740000 7750000 7750000 7760000 7760000 RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES 2 0 2 4 61 km Hidrografia Hidrografia Vias Urbanas Vias Urbanas Vias Interurbanas Vias Interurbanas Risco de Incêndios Alto Médio Baixo
  19. 19. Capítulo 2 – Fundamentos do ArcGIS ® 9.3 Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 18 Existem duas versões ou níveis de ArcToolbox ™ : uma versão completa, que acompanha o ArcInfo ® , e uma versão mais simplificada ou standard, que acompanha o ArcView® e o ArcEditor ® . Figura 2.4 - Utilização do ArcToolbox ™ (ferramentas hidrológicas – Hydrology) para delimitar bacias hidrográficas e hierarquizar cursos d’água da região do Distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES. OUTRAS APLICAÇÕES DO ARCGIS ® 9.3 ARCSCENE ™ O aplicativo ArcScene ™ (Figura 2.5), é usado para realizar a visualização de imagens em três dimensões (3D), possibilitando a navegação e geração de animação nos formatos .avi, .mpeg e QuickTime. Ele permite elaborar cenas realísticas nas quais você pode navegar e interagir com os dados. Figura 2.5 - Vista tridimensional no ArcScene ™ da localidade de Pedra Azul, distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES. ARCGLOBE ™ No aplicativo ArcGlobe ™ (Figura 2.6), as informações espaciais são dispostas na forma tridimensional sobre a superfície de globo terrestre, exibindo seu verdadeiro local geodésico. Você pode manipular o globo, e então investigar e analisar seus dados ampliados numa região específica. Ele é bastante interativo, permitindo gerar animações nos mesmos formatos do ArcScene ™ .
  20. 20. Capítulo 2 – Fundamentos do ArcGIS ® 9.3 Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 19 Figura 2.6 - Vista tridimensional no ArcGlobe ™ da localidade de Pedra Azul, distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES. NÍVEIS DE INFORMAÇÃO Dependendo do aplicativo computacional utilizado para se trabalhar com dados espaciais, podem ser encontrados diversos nomes para os níveis de informação, sendo os mais comuns: • OVERLAY: papel utilizado na fotointerpretação; • SHAPEFILE: nome difundido no ArcGIS ® e versões anteriores; • LAYER: nome difundido pelo AutoCAD ® e usado no ArcGIS ® ; • COVERAGE: nível de informação do ArcInfo ® , versões anteriores à 8.0; e • TEMA: utilizado pelo ArcView ® , versões anteriores à 8.0. O conceito de layer no ArcGIS ® é um pouco mais abrangente do que um simples nível de informação. Neste software, é possível modificar a representação de um shapefile (arquivo vetorial padrão, extensão *.SHP) e salvá-la como layer (um arquivo *.LYR). Desta maneira é possível economizar espaço de armazenamento, pois o shapefile e seus arquivos associados (*.DBF e *.SHX) são guardados apenas uma vez, e suas transformações, que ocupam um espaço muito menor, podem ser armazenadas em grande número. No ArcGIS ® é possível gerar layers para os mais diversos tipos de dados: shapefiles, coverages, arquivos CAD, rasters variados, redes triangulares e tabelas de bases de dados. As extensões mais comuns de dados espaciais encontrados no mercado são mostradas Tabela 2.1. Tabela 2.1. Extensões mais comuns de dados espaciais encontrados no mercado. Shapefile (SHP, ponto) Layer de shapefile (ponto) Shapefile (SHP, polilinha) Layer de shapefile (polilinha) Shapefile (SHP, polígono) Layer de shapefile (polígono) Raster (GRID, BIL, ERS, TIF, BMP, JPG,...) Layer raster Rede triangular (TIN) Layer Tin Base de dados (Geodatabase, MDB, Conexão) Tabela (DBF) CAD (DWG, DXF, DGN) CAD (feições puntuais) CAD (feições lineares) CAD (áreas) CAD (anotações) Mapa (MXD) - Equivalente ao APR.
  21. 21. Capítulo 2 – Fundamentos do ArcGIS ® 9.3 Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 20 2.2 NOVIDADES DO ARCGIS® 9.3 De acordo com a Empresa IMAGEM (www.img.com.br), representante do ArcGIS® no Brasil, o ArcGIS ® 9.3 apresenta melhorias em relação à versão anterior e está focado na qualidade, estabilidade e desempenho dos produtos. Os principais motivos em se trabalhar com o ArcGIS® 9.3 são: aumento da produtividade com melhoria de qualidade, desempenho e usabilidade; aumento das potencialidades de geoprocessamento; criação, gerenciamento e análise de rede de transportes; benefícios da base de mapas, codificação geográfica e roteamento básico; classificação e impressão de mapas de melhor qualidade; construção de dados a partir de mapas digitalizados; publicação e compartilhamento de dados e visualizações em 3D; migração de projetos para as versões do ArcGIS® 8.3, 9.0, 9.1 e 9.2 sem interrupção; e trabalhar com uma plataforma interoperável e aberta. O ArcGis 9.3 é um avanço da versão 9.2 com o mesmo conceito, porém melhor. As principais novidades e melhorias gerais desta nova versão são: Cachê: Economiza tempo, espaço em disco e hardware e mais aderente ao Open Service (WMS, KML, REST e outros); Segurança: Acesso baseado no papel do usuário; Desenvolver aplicações Web está muito fácil (Crie mashup com JavaScript e Adobe Flex); Integração com Google Earth, Virtual Earth e ArcG; Integração com PostgreSQL e PostGIS ( um conector do ArcGIS com o banco de dados back-end opensource mais completo do mundo); Mashup: visualizar conteúdos do ArcGIS on line, Virtual Earth e Google Maps em suas aplicações, devido as API criadas; ArcGIS on line: ArcGIS 9.3 está integrado com o ArcGIS on line facilitando o trabalho de criar aplicações web que utilizam mapas on line. Inclui um vasto acervo de mapas desde vetores de arruamento até imagens de satélite do mundo todo; Cache: Map Caching é uma maneira eficiente de fazer os serviços rodarem mais rápido. O benefício agregado do Cache compensa o tempo de investimento na criação. Ficou mais fácil de criar, configurar e gerenciar os caches. É possível, também, criar o cache em áreas específicas; Novo Image Service: Uma nova maneira de publicar as imagens. Permite entregar um grande volume de dados raster com mais eficiência, reduzindo o tempo de publicação e aumentando a capacidade de processamento; ArcGIS Image Server: é uma extensão do ArcGIS Server 9.3 o que facilita a integração e a publicação de imagens, pode ser comercializado separadamente; ArcGIS Server Resource Center: Tudo o que você precisa saber sobre. Ao conectar-se você encontrará notícias, aplicativos, help on line, exemplos de códigos, entre outras utilidades. Melhorias nos produtos ArcGIS ® Desktop Os usuários dos produtos ArcGIS Desktop (ArcView, ArcEditor e ArcInfo) conta com vários avanços nas funcionalidades que para melhorar consideravelmente a qualidade e agilidade com que os mapas são produzidos. A seguir algumas dessas melhorias: Conversão de gráficos para feições: Uma nova caixa de dialogo foi adicionada permitindo ao usuário converter seus gráficos para features sem usar o Editor. Será possível delimitar uma área de estudo com a ferramenta de desenho e convertê-la para uma feature class ou então usar a
  22. 22. Capítulo 2 – Fundamentos do ArcGIS ® 9.3 Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 21 ferramenta “ir para XY” ou o diálogo de “encontrar o endereço” para adicionar pontos ao mapa e imediatamente salva-los como shapefile; Rótulos: Um novo botão na barra de ferramentas de rótulos permiti ao usuário paralisar, temporariamente, a visualização dos rótulos para melhorar o desempenho enquanto acrescenta novas camadas ao mapa ou realiza algumas análises. Agora não será mais necessário desligar totalmente a visualização de labels; Marcadores: Acesso facilitado devido ao novo menu de escolha. O novo gerenciador dos marcadores traz uma interatividade melhor do usuário com os marcadores, pois é possível reordená-los de acordo com suas necessidades e também exportá-los para um arquivo de forma a carregá-los em outros mapas e globos. É possível alterar a área de visualização do marcador sem criar outro; Ligação e relação: Quando uma ligação de tabelas for executada, o usuário pode escolher algumas propriedades, como por exemplo, alias que serão mantidos fazendo com que o trabalho com ligação fique mais fácil. Outro avanço está relacionado às camadas ou tabelas que tem consultas definidas. Ao realizar a ligação, estas consultas agora serão respeitadas. Ao acessar as propriedades da camada será possível alterar as propriedades da ligação ou do relacionamento; Na visualização da tabela você pode alternar entre visualizar o nome dos campos ou o alias. Outro avanço na tabela é a capacidade de ordená-la a partir de múltiplos atributos; Geocode: Uma função de geocode reverso chamada “Inspetor de endereço” dará a possibilidade de clicar no mapa para encontrar o endereço mais próximo para qualquer localização no mapa e o endereço poderá ser inserido no mapa como rótulo; Exportar Raster: Foi incluída uma nova função dentro do dialogo de Exportar Raster no ArcMap. Será possível exportar o raster recortando-o de acordo com algum gráfico do mapa; Escala: A visualização das unidades do mapa é diferente, exemplo, 1 cm. = 1 km; e Arquivos Lyr: Abrir o mapa a partir de qualquer aplicativo, exemplo: Windows Explorer, Outlook, entre outros. Basta dar um duplo - clique e o arquivo será inserido em seu ArcMap ou um novo mapa será aberto. Também é possível abrir os arquivos lyr apresentados em paginas web, dando acesso rápido aos serviços de mapa. MELHORIAS PARA GEOPROCESSAMENTO As ferramentas de Geoprocessamento que incluem o Model Builder, scripting and Python foram melhoradas para a versão 9.3 no que diz respeito à facilidade de utilização, desempenho e usabilidade. Com muito mais recursos de ajuda, você conseguirá criar seus modelos mais facilmente. EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM 11. Faça um resumo da arquitetura do ArcGIS® 9.3. 12. Quais as principais funções do ArcMap™? 13. Quais as principais funções do ArcCatalog™? 14. Quais as principais funções do ArcToolbox™? 15. Quais as principais funções do ArcScene™? 16. Quais as principais funções do ArcGlobe™? 17. Quais os principais níveis de informações disponibilizados pelos diferentes aplicativos computacionais? 18. Cite 05 novidades do ArcGIS ® 9.3. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR IMAGEM. Novidades do ArcGIS ® 9.3. Disponível em: http://www.img.com.br. Acesso em: 26 ago. de 2009. ESRI. Arquitetura do ArcGIS ® 9.3. Disponível em: http://www.esri.com . Acesso em: 26 ago. de 2009.
  23. 23. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 22 PONTOS LINHAS TIN GRADE ELABORANDO MAPAS NO ARCMAP™ 3 CAPÍTULO Neste capítulo, você irá utilizar todo o potencial do aplicativo computacional ArcMap™, incluindo suas principais ferramentas básicas e comandos, com o intuito de elaborar os seguintes mapeamentos: Limites censitários do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 3.1). Sub-bacias hidrográficas do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 3.2). Bacia Hidrográfica do Rio Jucu, ES 280000 280000 300000 300000 320000 320000 340000 340000 360000 360000 7720000 7720000 7740000 7740000 7760000 7760000 7780000 7780000 270000 270000 280000 280000 290000 290000 300000 300000 310000 310000 7730000 7730000 7740000 7740000 7750000 7750000 7760000 7760000 LIMITES CENSITÁRIOS DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGOS MARTINS, ES Bacia Hidrográfica do Rio Jucu Limite Censitário 3274608 3274912 3275168 3275170 3275172 3275174 3275176 3275178 3275180 3275182 Escolas 5 0 5 10 152.5 km 0 10 20 30 405 km Figura 3.1 - Limites censitários do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES. Bacia Hidrográfica do Rio Jucu, ES 280000 280000 300000 300000 320000 320000 340000 340000 360000 360000 7700000 7700000 7720000 7720000 7740000 7740000 7760000 7760000 7780000 7780000 328,41 km² 42,77 km² 36,78 km² 280000 280000 290000 290000 300000 300000 7740000 7740000 7750000 7750000 7760000 7760000 SUB-BACIAS HIDROGRÁFICAS DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGOS MARTINS, ES Bacia Hidrográfica do Rio Jucu Sub-bacias hidrográficas Rio Barcelos Rio Jucu Braço Norte Rio Jucu Braço Sul 10 0 10 20 305 km 5 0 5 10 152,5 km Figura 3.2 - Sub-bacias hidrográficas do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.
  24. 24. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 23 Os assuntos abordados neste capítulo serão: Interface do ArcMap™; Explorando dados espaciais; e Trabalhando com dados espaciais e tabelas. 3.1 INTERFACE DO ARCMAP™ O ArcMap ™ é o aplicativo do ArcGIS ® voltado para o desenho e a investigação de mapas, para a análise dos mesmos de modo a resolver questões geográficas, e para a produção de mapas que expressam essa análise. Suas funções são correspondentes às do ArcView ® 3.x, e sua interface se assemelha a este antepassado. O código interno do programa, porém, foi totalmente reescrito, e o usuário experiente irá notar algumas diferenças que se refletem na interface. Quando se inicia o programa pela primeira vez, a disposição da interface é a seguinte (Figura 3.3): • ÁREA DE VISUALIZAÇÃO (MAP DISPLAY): área principal onde são dispostos os layers georreferenciados; • TABELA DE CONTEÚDOS (TABLE OF CONTENTS): consiste numa legenda onde se pode controlar as propriedades dos layers; • BARRA DE FERRAMENTAS PADRÃO (STANDARD TOOLBOX): barra de ferramentas onde são disponibilizadas os principais botões referentes a barra de menus; e • BARRA DE FERRAMENTAS (TOOLS TOOLBOX): aqui são disponibilizadas as principais ferramentas do software. A disposição destas caixas de ferramenta, contudo é totalmente configurável pelo usuário. Muito importante também nesta versão é a funcionalidade do botão direito do mouse. Um clique direito sobre qualquer objeto na interface traz um menu de contexto onde podem ser modificadas as propriedades do objeto, adicionar novos menus, excluir, e assim por diante. A disposição dos layers na área de visualização, o modo como são representados na tabela de conteúdos, as informações alfanuméricas e todos os demais itens em uma sessão de trabalho no ArcMap™ podem ser salvas como um mapa. Este é um arquivo no formato *.MXD (arquivo de projeto) e corresponde grosseiramente ao *.APR nas versões anteriores do ArcView®. Figura 3.3 - Interface do aplicativo computacional ArcMap™. 3.2 EXPLORANDO DADOS ESPACIAIS BASE DE DADOS A SER UTILIZADA PARA RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS A base de dados “Livro_ArcGIS 9.3_ES.rar” necessária para a elaboração dos exercícios do livro deverá ser BAIXADA GRATUITAMENTE da home-page do MUNDO DA GEOMÁTICA que apresenta o seguinte endereço eletrônico: http://www.mundogeomatica.com.br. Nesta home-page, BARRA DE FERRAMENTAS LAYOUT STATUS BAR (BARRA DE STATUS) MENU PRINCIPAL BARRA DE FERRAMENTAS STANDART (PADRÃO) BARRA DE FERRAMENTAS TOOLS (FERRAMENTAS) BARRA DE FERRAMENTAS DRAWING (DESENHO) VISUALIZAÇÃO DO MAPATABELA DE CONTEÚDOS
  25. 25. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 24 você deverá clicar sobre a figura do livro “ArcGIS 9.3 TOTAL: Aplicações para Dados Espaciais” indo para a home-page http://www.mundogeomatica.com.br/LivroArcGIS9.3.htm. 1. Após sua aquisição, esta deverá ser extraída para dentro da Unidade C de seu computador. INICIANDO O ARCMAP™ O ArcMap™ possibilita explorar dados geográficos e criar mapas para exibição. Para iniciar o ArcMap™, você deve seguir os seguintes passos: 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Programas. 3. Clique sobre o nome ArcGIS. 4. Clique sobre o nome ArcMap. ABRINDO UM PROJETO EM BRANCO A primeira vez em que você inicia o ArcMap™, a caixa de diálogo inicial irá aparecer. A caixa de diálogo inicial lhe oferece várias opções por começar uma sessão no ArcMap™. Para esta etapa você irá iniciar o programa com um projeto em branco. 1. Marque a opção A new empty map. 2. Clique no botão OK. ABRINDO SHAPEFILES DO BANCO DE DADOS DO LIVRO Vamos abrir o arquivo shapefile bacia contido no subdiretório Banco_Dados_Arace pertencentes ao diretório Livro_ArcGIS9.3_ES. Este arquivo corresponde à bacia hidrográfica do Rio Jucu, ES. 1 2 4 1 3 1 2
  26. 26. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 25 1. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard. 2. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:Livro_ArcGIS9.3_ESBanco_Dados_Arace. 3. Na caixa de diálogo Add Data, selecione o arquivo shapefile (extensão .shp) bacia contido no subdiretório Banco_Dados_Arace. 4. Clique no botão Add. Abaixo é mostrado o mapa adicionado na área de visualização que compreende a bacia hidrográfica do Rio Jucu, ES. UTILIZANDO A BARRA DE FERRAMENTAS TOOLS A barra de ferramentas Tools possibilita realizar mudanças das características sobre o mapa em análise. Coloque o ponteiro do mouse sobre cada ícone para ver sua descrição. Agora você irá testar cada uma das ferramentas disponibilizadas na barra de ferramentas Tools. 1. Clique na ferramenta Zoom In e arraste uma caixa em diagonal sobre um local desejado na área de exibição. Observe que a área será ampliada. ANTES DEPOIS 2. Clique na ferramenta Full Extent para que você possa visualizar todo o mapa na área de exibição. 2 3 4
  27. 27. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 26 3. Clique na ferramenta Zoom Out e arraste uma caixa em diagonal sobre um local desejado na área de exibição. Observe que a área será reduzida. ANTES DEPOIS 4. Clique na ferramenta Fixed Zoom In para que o mapa seja ampliado automaticamente. 5. Clique na ferramenta Fixed Zoom Out para que o mapa seja reduzido automaticamente. 6. Clique na ferramenta Pan , mantenha pressionado o botão esquerdo do mouse e arraste o mapa sobre a área de exibição. ANTES DEPOIS 7. Clique na ferramenta Go Back To Previous Extent para retornar ao último zoom. ANTES DEPOIS
  28. 28. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 27 8. Clique na ferramenta Go To Next Extent para avançar para o próximo zoom. ANTES DEPOIS 9. Clique na ferramenta Select Features e clique no intermédio do lado direito da área de visualização para selecionar apenas a bacia hidrográfica do Rio Jucu, ES. ANTES DEPOIS 10. Clique na ferramenta Identify e clique no intermédio do lado direito da área de visualização para identificar que realmente este polígono corresponde à bacia hidrográfica do Rio Jucu, ES. Após a identificação, feche a caixa de diálogo Identify Results. Então, aponte para o menu Selection e clique na opção Clear Selected Features para desmarcar a bacia hidrográfica do Rio Jucu. ANTES DEPOIS 11. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard. 12. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:Livro_ArcGIS9.3_ESBanco_Dados_Arace. 13. Na caixa de diálogo Add Data, selecione o arquivo shapefile (extensão .shp) distrito contido no subdiretório Banco_Dados_Arace. 14. Clique no botão Add. 15. Clique sobre o botão Find para descobrirmos onde se encontra o distrito de Aracê. 16. Digite o nome aracê no dropdown da opção Find. 17. No dropdown da opção In selecione a layer distrito. 18. Clique sobre o botão Find. 19. Clique com o botão direito do mouse sobre o nome ARACÊ na parte de baixo da janela e clique na opção Select feature (s). 20. Posteriormente, feche a caixa de diálogo Find. 12 13 14 CLIQUE AQUI
  29. 29. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 28 Veja abaixo o resultado da pesquisa. 21. No menu Selection, clique na opção Clear Selected Features para desmarcar o distrito de Aracê. 22. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre o nome Layer e, na janela de menu rápido, clique em Properties. 23. Na caixa de diálogo Data Frame Properties, clique na guia General. 24. Digite o nome Bacia Hidrográfica do Rio Jucu na caixa de entrada Name. 25. Selecione a opção Meters no dropdown Display. 26. Clique sobre o botão OK. 22 21 16 17 18 19 20
  30. 30. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 29 27. Clique na ferramenta Measure para podermos medir a largura média da bacia hidrográfica do Rio Jucu. 28. Clique na extremidade média esquerda da bacia hidrográfica do Rio Jucu, arraste o mouse e clique na extremidade média direita da bacia. Verifique na janela do comando Measure que a bacia hidrográfica apresenta uma extensão de aproximadamente 90.000 m (90 km). Para terminar a medida basta dar um clique duplo com o botão esquerdo do mouse em qualquer lugar da área de visualização. 29. Clique na ferramenta Select Elements para voltar à normalidade ou selecionar elementos. EXIBINDO LAYERS A tabela de conteúdo mostra todas as layers que podem ser exibidas. Para exibir uma layer, basta clicar dentro da caixa ao lado de seu respectivo nome. Para não visualizar a layer, basta clicar na caixa antes selecionada. 1. Mantenha pressionada a tecla CTRL e clique no símbolo de qualquer layer. Observe que todas as layers serão desmarcadas não sendo mais visualizadas. Se você repetir este processo todas as layers serão visualizadas novamente. 2. Com o intuito de visualizar apenas a bacia hidrográfica do Rio Jucu, clique no símbolo da layer bacia, deixando desmarcada a layer distrito. MUDANDO O SÍMBOLO DE EXIBIÇÃO O ArcMap™ deixa mudar as cores e símbolos para as características de exibição. Você pode mudar o símbolo de polígono da layer bacia para outro símbolo. 1. Na tabela de conteúdo, clique sobre o símbolo de polígono da layer bacia para exibir a janela Symbol Selector (Seleção de Símbolo). 2. Role a barra rolagem vertical até encontrar o símbolo Grassland, clicando-o. 3. Clique sobre o botão OK. A bacia hidrográfica do Rio Jucu será mostrada com o novo símbolo. 1 2 28 27 23 25 26 24
  31. 31. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 30 Você também pode abrir a caixa de diálogo de símbolo clicando com o botão direito sobre a layer e escolhendo Properties no menu rápido que aparece e, posteriormente, clicando sobre a guia Symbology. Para simplesmente mudar a cor do símbolo, clique com o botão direito sobre o símbolo na tabela de conteúdos para exibir a paleta de cor. ADICIONANDO GRÁFICOS Você pode acrescentar texto e outros gráficos à sua exibição usando a barra de ferramentas Draw, localizada na parte inferior do ArcMap™. 1. Clique sobre o botão New Text (Novo Texto). O ponteiro muda para o formato de cruz. 2. Mova o ponteiro de mouse para o centro da bacia hidrográfica do Rio Jucu e clique. 3. Na caixa de texto que aparece, digite o nome “Bacia Hidrográfica do Rio Jucu, ES” e pressione Enter. Uma linha pontilhada azul cercará o texto, enquanto o texto estiver selecionado. Você pode arrastar o texto para uma nova posição clicando e arrastando com o mouse a caixa de texto e, posteriormente, liberando o botão. 4. Quando você terminar de posicionar o texto, dê um clique duplo fora da caixa de texto para desmarcá-la. 5. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard. 6. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:Livro_ArcGIS9.3_ESBanco_Dados_Arace. 7. Na caixa de diálogo Add Data, selecione o arquivo shapefile (extensão .shp) escolas contido no subdiretório Banco_Dados_Arace. 8. Clique no botão Add. 9. Desmarque a layer escolas, deixando ativada apenas a layer bacia. 3 1 2 3 1
  32. 32. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 31 CRIANDO UMA NOVA ARMAÇÃO DE DADOS Uma armação de dados é um modo de agrupamento de um novo conjunto de layers desejadas. Agora você irá adicionar uma nova armação de dados em seu projeto. 1. No menu Insert, clique sobre a opção Data Frame. A nova armação irá aparecer no layout sendo listada na tabela de conteúdos. 2. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito sobre a opção New Data Frame e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Properties. 3. Na guia General (Principal), apague o texto existente dentro da caixa de Name e escreva o nome Limite Censitário. 4. No painel Units (Unidades) fixe as opções Map e Display para meters (metros). 5. Clique sobre o botão OK. 1 nova armação de dados 2 9 5 4 3 6 7 8
  33. 33. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 32 ADICIONANDO LAYERS DE DADOS Você irá elaborar o mapa de Limite Censitário baseado no identificador (ID) de cada limite. Primeiramente, você deverá adicionar a layer limite_censitário na armação Limite Censitário. 1. Na barra de ferramentas Standard (Padrão), clique sobre o botão Add Data . 2. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:Livro_ArcGIS9.3_ESBanco_Dados_Arace. 3. Na caixa de diálogo Add Data, selecione o arquivo shapefile limite_censitario.shp. 4. Clique sobre o botão Add. 5. Uma mensagem será exibida avisando que os mapas não estão projetados. Mesmo assim, clique sobre o botão OK. A camada de dados é acrescentada na tabela de conteúdos e exibida na área de visualização. COPIANDO UMA LAYER Você deverá exibir as Escolas na armação de dados Limite Censitário. Você pode copiar os dados da armação Bacia Hidográfica do Rio Jucu para dentro da armação Limite Censitário. 1. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer escolas da armação Bacia Hidrográfica do Rio Jucu e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Copy. 2. Clique com o botão direito do mouse sobre a armação Limite Censitário e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Paste Layer(s). 3. Na armação Limite Censitário, marque a layer escolas para visualizá-la. 2 3 4 1 2 3
  34. 34. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 33 EXIBINDO CARACTERÍSTICAS POR CATEGORIA Por padrão, todas as layers são exibidas com alguma simbologia após sua adição numa armação. Você também pode formatá-las individualmente visando alterar suas características. Neste caso, iremos alterar a exibição da layer limite_censitario. 1. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a layer limite_censitario e, na janela de menu rápido, clique na opção Properties. 2. Na caixa de diálogos Layer Properties, clique na guia Symbology. Todos os limites censitários são atualmente exibidos usando o mesmo símbolo (a mesma cor de sólida). 3. Na caixa de exibição Show, clique sobre Categories. Posteriormente, clique na opção Unique values. 4. No dropdow Value Field, selecione o campo ID_LIMITES. 5. Clique sobre o botão Add All Values. Observe que agora, cada limite censitário é exibido com uma única cor. 6. Desmarque a opção <all other values>. 7. Apague as palavras contidas na frente de <all other values> e <Heading>. 8. No dropdown da opção Color Scheme selecione uma paleta de cor desejada. 9. Clique sobre o botão OK. Os limites censitários são agora exibidos individualizados com coloração específica. Abaixo é possível visualizar os limites censitários exibidos com cores diferentes. FAZENDO O LAYOUT DE UM MAPA O ArcMap™ permite que se trabalhe com dados num plano de layout. Os dados visualizados no layout podem ser explorados e editados. O plano de layout pode ser impresso em vários formatos. Todas as ferramentas e opções disponíveis na visualização dos dados também estão disponíveis no layout de visualização. Você pode mudar o tamanho e orientação da página da visualização do layout. Neste caso, você criará um layout com tamanho A4 e com orientação de paisagem. 2 3 8 4 95 6 7 1
  35. 35. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 34 1. Clique sobre o menu View e, posteriormente, sobre a opção Layout View. A barra de ferramentas Layout irá aparecer e as mudanças serão mostradas na página layout que apresenta uma barra de rolagem vertical do lado direito. 2. No menu File, clique na opção Page and Print Setup. Você também pode acessar a opção Page and Print Setup, clicando com o botão direito em qualquer lugar nas proximidades da borda da página do layout. 3. Na opção size do painel Paper, escolha A4 (210 X 297 mm). 4. Na opção Orientation do painel Paper, escolha Landscape. 5. Marque a opção Use Printer Paper Settings do painel Map Page Size. 6. Marque a opção Scale Map Elements Proportionally to Changes in Page Size. 7. Clique sobre o botão OK. Abaixo é mostrada a página layout já configurada. 8. Utilizando o botão esquerdo do mouse, arraste, aumente e diminua suas armações para que elas fiquem próximas ao esquema mostrado na figura abaixo. Posteriormente, clique sobre a armação de dados Limite Censitário, mantenha pressionada a tecla Shift e clique sobre a armação de dados da bacia hidrográfica do Rio Jucu. 3 4 6 7 5 2 1
  36. 36. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 35 9. Na barra de ferramentas Draw, clique sobre o botão Drawing e, posteriormente, clique sobre a opção Distribute (distribuir). Então clique sobre a opção Make Same Size (Manter o mesmo tamanho). Ambas as armações de dados encontram-se agora do mesmo tamanho. Agora vamos aplicar zoom sobre a página de layout. Por padrão, o tamanho de mapa é fixado para que você possa vê-lo como todo. 10. Clique na ferramenta de layout Zoom to 100% . A página é exibida no tamanho impresso normal para que você possa ver mais detalhes. 11. Clique no botão Pan (mão) e arraste o mapa para que você possa ver o nome bacia hidrográfica do Rio Jucu. 9 11 10
  37. 37. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 36 12. Clique no botão Zoom Whole Page (Zoom para toda página) da barra de ferramenta Layout para ver a página inteira novamente. Agora estamos prontos para inserirmos o título, legendas, setas de Norte e as barras de escala nas armações de dados. 13. Na barra de menus, clique em Insert e posteriormente na opção Title (título). Na caixa de diálogo que aparece, digite o título LIMITES CENSITÁRIOS DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGOS MARTINS, ES e pressione Enter. 14. Na barra de ferramenta Draw, clique sobre o dropdown Font Size e altere o tamanho da fonte do texto para 20 pontos. Na barra de ferramentas Draw você pode mudar o formato de textos (fonte, tamanho, cor, e assim por diante) e elementos gráficos como caixas, linhas e círculos de seu mapa. 15. Clique sobre a armação de dados bacia hidrográfica do Rio Jucu para realçá-la e ativá-la. 16. No menu Insert clique sobre Legend. O gerenciador de legenda irá aparecer. 17. Clique sobre o botão Avançar aceitando os parâmetros padrões de legenda (OBS: não coloque título (Title) na legenda e se quiser coloque fundo (background). Finalmente, clique no botão Finish para terminar. 16 14 12 13 Veja o resultado
  38. 38. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 37 Por padrão, o ArcMap™ coloca a legenda na página incluindo todas as layers que são exibidas atualmente. Você pode modificar a legenda clicando com o botão direito do mouse sobre ela e, na janela de menu rápido, clicando sobre a opção Properties. 18. Clique e arraste a legenda para abaixo da armação da bacia hidrográfica do Rio Jucu. 19. Observe que o nome da legenda é bacia, não sendo satisfatório. Então, na tabela de conteúdos, clique lentamente sobre a layer bacia e digite o nome Bacia Hidrográfica do Rio Jucu. Posteriormente, remova as layers escolas e distrito. ANTES DEPOIS Observe abaixo que agora o nome da legenda foi alterado. 20. Repita os mesmos passos anteriores para inserir a legenda da armação de dados Limite Censitário, com a exceção de que você deverá posicionar a layer escolas abaixo da layer limite_censitario (letras A e B) e escolher 3 colunas para a layer limite_censitario (letras C e D), mantendo o esquema mostrado abaixo. 17
  39. 39. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 38 21. No menu Insert, clique sobre a opção North Arrow (Seta de Norte). O gerenciador de seta norte (North Arrow Selector) irá aparecer. 22. Clique em ESRI North 7. 23. Clique no botão OK. Arraste a seta de Norte para a direita da legenda. 24. No menu Insert, clique na opção Scale Bar. 25. Na caixa gerenciadora de barra de escala, selecione a penúltima escala (Double Alternating Scale Bar 1). 26. Clique sobre o botão OK. 27. Clique e arraste a barra de escala para baixo da seta de Norte. 25 26 5 CA B D 24 22 23
  40. 40. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 39 28. Dê um clique duplo sobre a escala e na caixa de diálogo Double Alternating Scale Bar Properties, clique sobre a guia Scale and Units. 29. No dropdown da opção Division Units, selecione Kilometers. 30. Na caixa de entrada Label digite km. 31. No dropdown da opção When resizing, escolha a opção Adjust width (Ajustar com). 32. Marque a opção Show one division before zero. 33. Na caixa de entrada Division value, digite o valor 5. 34. No dropdown da opção Number of divisions, escolha o valor 4. 35. No dropdown da opção Number of subdivisions, escolha o valor 2. 36. Clique sobre o botão OK. É importante ressaltar que a barra de escala adicionada no layout corresponde à armação de limites censitários e não da armação que contém a bacia hidrográfica do Rio Jucu. A barra de escala será sempre adicionada para a armação que estiver ativada no momento de sua execução. 37. Repita os passos anteriores para adicionar a seta de Norte e barra de escala para a armação de dados da Bacia Hidrográfica do Rio Jucu. Observe a figura abaixo tomando-a como exemplo. 38. Clique com o botão direito do mouse sobre a armação Limites Censitários e, na janela de menu rápido clique em Properties. 39. Na caixa de diálogo Data Frame Properties, clique na guia Grids. 40. Clique no botão New Grid. 41. Na caixa de diálogo Grids and Graticules Wizard, marque a opção Measured Grid: divides map into a grid of map units. 42. Clique no botão Avançar. 43. Na caixa de diálogo Create a measured grid, digite o valor de 10000 para as caixas de entrada X Axis e Y Axis. 44. Clique no botão Avançar. 45. Clique novamente no botão Avançar. 46. Clique no botão Concluir. 47. Clique no botão OK. 28 29 30 31 32 33 34 35 36
  41. 41. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 40 Veja o resultado na figura abaixo. Repita as mesmas operações anteriores para a armação de dados da Bacia Hidrográfica do Rio Jucu, com a exceção de que o intervalo das grades do eixo X e Y deverão ser de 20000 m pois a área é muito maior. Veja o resultado abaixo: 38 41 42 47 39 40 43 44 45 46
  42. 42. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 41 Abaixo é mostrado o layout final. IMPRIMINDO UM MAPA Neste momento, seu primeiro mapa encontra-se terminado. Se você tem uma impressora conectada ao seu computador, você pode imprimir este mapa. 1. No menu File, clique sobre a opção Print Preview para ver como será impresso o mapa. 2. Se o mapa estiver bem disposto sobre a página, clique no botão Print. 3. Clique sobre o botão OK para imprimir o mapa. SALVANDO UM MAPA 1. No menu File, clique na opção Save as para salvar seu mapa. 2. Na caixa de diálogo Save as, clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:Livro_ArcGIS9.3_ESBanco_Dados_Arace. 3. Digite o nome BaciaRioJucu dentro da caixa de entrada Nome do arquivo. 4. Clique no botão Salvar. 3.3 TRABALHANDO COM DADOS ESPACIAIS E TABELAS Neste tópico, você aprenderá a cortar dados espaciais de uma layer, com intuito de elaborar um mapa mostrando as sub-bacias e a rede hidrográfica pertencente ao distrito de Aracê, Domingos Martins, ES. Posteriormente, iremos trabalhar com a tabela de atributos da layer de sub-bacias, criando dois novos campos à qual iremos respectivamente, introduzir a área e o perímetro de cada sub-bacia. Em seguida, iremos fazer um resumo estatístico com o propósito de elaborar um gráfico mostrando a relação da área com o uso e ocupação solo do distrito de Aracê. Finalmente, representaremos o mapa de sub-bacias por meio de uma legenda classificada por categorias, sendo que cada polígono representativo das sub-bacias serão rotulados pela sua respectiva área em quilômetros quadrados. 2 3
  43. 43. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 42 PREPARANDO OS DADOS ESPACIAIS Para resolução das atividades previstas para este tópico, deveremos abrir o projeto salvo por você no tópico anterior com o nome de BaciaRioJucu.mxd no subdiretório Banco_Dados_Arace pertencente ao diretório Livro_ArcGIS9.3_ES. Então, iremos salvá-lo com outro nome, mantendo todas as características do layout elaborado anteriormente. 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Programas. 3. Clique sobre o nome ArcGIS. 4. Clique sobre o nome ArcMap. A primeira vez em você inicia o ArcMap™, a caixa de diálogo inicial irá aparecer. A caixa de diálogo inicial lhe oferece várias opções por começar uma sessão no ArcMap™. Para esta etapa você irá abrir um projeto existente. 5. Marque a opção An existing map. 6. Dê um clique duplo na opção Browse for maps. 7. Na caixa de diálogo Abrir, clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:Livro_ArcGIS9.3_ESBanco_Dados_Arace. 8. Selecione o arquivo de projeto BaciaRioJucu.mxd. 9. Clique sobre o botão Abrir. 10. Clique na opção Save As do menu File. 11. Na caixa de diálogo Salvar como, clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:Livro_ArcGIS9.3_ESBanco_Dados_Arace. 5 6 7 8 9 2 4 3 1
  44. 44. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 43 12. Na caixa de entrada Nome do arquivo, digite SubBaciasArace. 13. Clique sobre o botão Salvar. 14. Na armação de dados Limite Censitário, mantenha pressionada a tecla SHIFIT e selecione as layers Escolas e Limites Censitários. Então, clique com o botão direito do mouse sobre uma das layers selecionadas e, na janela de menu rápido, clique em Remove. Você já aprendeu a adicionar dados de duas formar diferentes: usando o botão Add Data e o comando Copy. Agora você irá aprender a adicionar dados por meio do software ArcCatalog. 15. Abra o ArcCatalog™ clicando no seu botão disposto na barra de ferramentas Standard do ArcMap™. 16. No ArcCatalog™, navegue até a pasta c:Livro_ArcGIS9.3_ESBanco_Dados_Arace. 17. Mantenha pressionada a tecla CTRL e selecione as layers distrito.shp e subacia.shp. 18. Coloque o ponteiro do mouse sobre a layer distrito.shp, mantenha pressionado o botão esquerdo do mouse e arraste as duas layers para cima da armação de dados Limite Censitário. 14 15 10 11 12 13 17
  45. 45. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 44 Libere o botão do mouse. Agora todas as duas layers serão adicionadas na armação de dados Limite Censitário. 19. Feche o ArcCatalog™. 20. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito sobre a armação de dados Limite Censitário e, no menu rápido, clique sobre a opção Properties. 21. Na guia General (Principal), apague o texto existente dentro da caixa de Limites Censitários e escreva o nome Sub Bacias. 22. Clique sobre o botão OK. CORTANDO DADOS ESPACIAIS Neste tópico vamos cortar apenas as sub-bacias que estão dentro do distrito de Aracê, utilizando o comando Clip que se encontra dentro do ArcToolbox™. 1. Clique no botão do programa ArcToolbox™ disponibilizado na barra de ferramentas Standard. 2. Na janela do ArcToolbox™, expanda o menu Analysis Tolls, posteriormente sobre Extract e, então, dê um clique duplo sobre o comando Clip. 3. Na caixa de diálago Clip, selecione a layer subacia do dropdown Input Features. 4. Selecione a layer distrito do dropdown Clip Features. 5. Na caixa de entrada da opção Output Feature Class, entre com o nome SubBaciaDistrito dentro do subdiretório Banco_Dados_Arace pertencente ao diretório Livro_ArcGIS9.3_ES (C:Livro_ArcGIS9.3_ESBanco_Dados_AraceSubBaciasDistrito.shp) 20 1 21 22
  46. 46. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 45 6. Clique no botão OK. Após o processamento do corte das sub-bacias hidrográficas em relação ao distrito, será mostrado uma caixa de mensagem relatando que o processamento foi executado com sucesso. 7. Clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Clip. 8. A nova layer SubBaciaDistrito será acrescentada na tabela de conteúdo da armação de dados Sub Bacias. 9. Desmarque as layers distrito e subacia, deixando habilitada apenas a layer SubBaciaDistrito. 10. No menu View, clique sobre a opção Data View e veja o resultado obtido 11. Feche o programa ArcToolbox™ clicando no botão x . CRIANDO NOVOS CAMPOS NUMA TABELA DE ATRIBUTO Neste tópico, iremos trabalhar com a tabela de atributos da layer SubBaciaDistrito, criando dois novos campos à qual iremos, respectivamente, introduzir a área e o perímetro de cada sub-bacia que faz parte do distrito de Aracê. Para você calcular a área e o perímetro das sub-bacias que fazem parte do distrito de Aracê serão necessários acrescentar dois novos campos na tabela de atributo da layer SubBaciaDistrito chamados Area e Perimetro. 3. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer SubBaciaDistrito e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Open Attribute Table. 11 10 9 87 2 54 3 6
  47. 47. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 46 2. Clique sobre o botão Options abaixo da tabela Attributes of SubBaciaDistrito e, posteriormente, sobre a opção Add Field. 3. Na caixa de diálogo Add Field, digite Area para opção Name. 4. No dropdown da opção Type selecione a opção Double. 5. Clique sobre o botão OK. Neste momento, você pode visualizar o novo campo da tabela de atributos. 6. Repita os passos anteriores para criar um novo campo com o nome de Perimetro (Tipo de dado Double). Veja o resultado dos novos campos criados na figura abaixo. CALCULANDO A ÁREA E O PERÍMETRO DE POLÍGONOS Você deverá calcular a área em metros quadrados e o perímetro em metros para as sub-bacias pertencentes ao distrito de Aracê. Para fazer esta operação, você usará a função de edição do ArcMap™. 1. Na barra de ferramentas Standard, clique sobre o botão Editor Toolbar . A barra de ferramentas Editor irá aparecer. 2. Clique no botão Editor e posteriormente na opção Start Editing (Iniciar edição). Se alguma caixa de mensagem aparecer, clique sobre o botão Start Editing. 3. Clique com o botão direito do mouse sobre o campo Area e, posteriormente, sobre a opção Calculate Geometry. A Calculadora geométrica irá aparecer. 3 4 5 1 1 2
  48. 48. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 47 4. Na caixa de diálogo Calculate Geometry, selecione Area para a opção Property. 5. Selecione Square Meters [sq m]. 6. Clique sobre o botão OK Veja o resultado na figura abaixo da área de cada sub-bacia hidrográfica calculada em metros quadrados. 7. Clique com o botão direito do mouse sobre o campo Perimetro e posteriormente sobre a opção Calculate Geometry. A Calculadora geométrica aparecerá. 8. Na caixa de diálogo Calculate Geometry, selecione Perimeter para a opção Properties 9. Selecione Meters [m]. 10. Clique sobre o botão OK. Veja o resultado na figura abaixo do perímetro de cada sub-bacia hidrográfica calculado em metros. 11. Na barra de ferramentas Editor, clique sobre o botão Editor e posteriormente sobre a opção Stop Editing. 12. Clique sobre o botão Sim para salvar a edição. 13. Feche a barra de ferramentas Editor e a tabela de atributos SubBaciaDistrito. ROTULANDO DADOS ESPACIAIS Neste tópico, você irá criar dois novos campos na tabela de atributo da layer SubBaciaDistrito com o intuito de adicionar as unidades de área em quilômetros quadrados (km 2 ) e perímetro em quilômetro 4 5 6 11 3 2
  49. 49. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 48 (km) a esses novos campos. Posteriormente, você irá rotular internamente os polígonos das sub- bacias de estudo para visualizar suas áreas e perímetros. 1. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer SubBaciaDistrito e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Open Attribute Table. 2. Clique sobre o botão Options, abaixo da tabela Attributes of SubBaciaDistrito e, posteriormente, sobre a opção Add Field. 3. Na caixa de diálogo Add Field, digite Area_km2 para opção Name. 4. No dropdown da opção Type, selecione a opção Text. 5. Clique sobre o botão OK. Neste momento, você pode visualizar o novo campo da tabela de atributos. 6. Repita os passos anteriores para criar um novo campo com o nome de Perim_km (Tipo de dado Text). Veja o resultado dos novos campos criados na figura abaixo. 7. Na barra de ferramentas Standard, clique sobre o botão Editor Toolbar . A barra de ferramentas Editor irá aparecer. 8. Clique no botão Editor e, posteriormente, na opção Start Editing (Iniciar edição). Se alguma caixa de mensagem aparecer, clique sobre o botão Start Editing. 1 3 4 5 2
  50. 50. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 49 9. Na tabela de atributos SubBaciaDistrito, digite os valores mostrados abaixo para as linhas dos campos Area_km2 e Perim_km. 10. Na barra de ferramentas Editor, clique sobre o botão Editor e, posteriormente, sobre a opção Stop Editing. 11. Clique sobre o botão Sim para salvar a edição. 12. Feche a barra de ferramentas Editor e a tabela de atributos SubBaciaDistrito. 13. Clique com o botão direito sobre a layer SubBaciaDistrito e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Properties. 14. Na caixa de diálogo Layer Properties, clique na guia Labels. 15. Marque a opção Label features in this layers. 16. No dropdown da opção Label Field, selecione o campo Area_km2. 17. Marque a opção Bold (Negrito). 18. Clique sobre o botão OK. 10 14 16 17 18 15 8 Texto a ser digitado Texto a ser digitado 13
  51. 51. Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™ Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 50 Veja na figura abaixo o resultado da rotulação. Observe que cada sub-bacia hidrográfica que compreende o distrito de Aracê ficou representado pela sua respectiva área em quilômetros quadrados. EXIBINDO CARACTERÍSTICAS POR CATEGORIA Como já visto anteriormente, você vai exibir características por categorias com o intuito de representar as três sub-bacias que compreendem o distrito de Aracê com cores diferentes. 1. Clique com o botão direito do mouse sobre a armação de dados Sub Bacias e na janela de menu rápido clique sobre a opção Activate. 2. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer uso_solo e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Remove. 3. Clique com o botão direito sobre a layer SubBaciaDistrito e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Properties. 4. Clique na guia Symbology. Todas as sub-bacias hidrográficas serão atualmente exibidas usando o mesmo símbolo (mesma cor de sólida). 5. Na caixa de exibição Show, clique sobre Categories e, posteriormente, sobre a opção Unique values. 6. No dropdown Value Field, selecione o campo NOME. 7. Desmarque a opção all values other values. 8. Apague o texto escrito à frente de Heading (cabeçalho). 9. Clique sobre o botão Add All Values. Observe que agora cada sub-bacia é exibida com uma única cor. 10. No dropdown da opção Color Scheme, selecione uma paleta de cor desejada. 11. Clique sobre o botão OK. 9 6 5 10 11 7 4 8

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