Geotecnologias

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Aula introdutória sobre as Geotecnologias.

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Geotecnologias

  1. 1. Geotecnologias LEONARDO BRASIL FELIPE LGE – Laboratório de Geo-Estatística Faculdade de Geologia - UFPA
  2. 2. Objetivo
  3. 3. Sumário Definição – Geoprocessamento (SIG e SR) Histórico – Softwares para GIS Geotecnologias – Cartografia, Sens. Remotos Interoperabilidade – GML , GeoBR Amazônia
  4. 4. Definição  Geoprocessamento   Denota a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica e que vem influenciando de maneira crescente as áreas de Cartografia, Análise de Recursos Naturais, Transportes, Comunicações, Energia e Planejamento Urbano e Regional.   Sistema de Informações Geográficas (SIG) são ferramentas computacionais para Geoprocessamento, permitindo realizar análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar bancos de dados geo-referenciados. (Gilberto Câmara – INPE)
  5. 5. DEFINIÇÃO •  GIS (Geographic Information System) •  SIG são sistemas automatizados usados para armazenar, analisar e manipular dados geográficos, ou seja, dados que representam objetos e fenômenos em que a localização geográfica é uma característica inerente à informação e indispensável para analisá-la. •  É um software, uma tecnologia que, utilizando recursos de computação gráfica e processamento digital de imagens, associa informações geográficas a bancos de dados convencionais.
  6. 6. Definição
  7. 7. Definição
  8. 8. HistóricoSAGA (Sistema de Análise Geo-Ambiental) -Laboratório de Geoprocessamento do Departamento de Geografia da UFRJ, .sob a orientação do professor Jorge Xavier 1984 Maxicad Sitim/SGI/Spring Cartomic 1986 1984 1986SAGRE - Sistema Automatizado de Gerência da Rede Externa -VISION e ORACLE - CPqD/TELEBRÁS - 1990
  9. 9. Outros softwares ArcInfo
  10. 10. Outros softwares Autocad Autocad Map Formato de intercâmbio de arquivos - DXF
  11. 11. MicroStation GeoGraphics
  12. 12. GIS – Tipos de dados Vetorial Matricial
  13. 13. GIS – Tipos de dados vetoriais
  14. 14. GIS – Tipos de dados matriciais
  15. 15. Representação vetorial x matricial
  16. 16. GIS – Base Cartográfica
  17. 17. Geotecnologias   artografia C   ensoriamento Remoto S   erofotogrameria A   opografia T   PS G   ados Alfanuméricos D Palestra apresentada no LNCC - Rogério Albuquerque de Almeida
  18. 18. Cartografia  Conjunto de estudos e operações científicas, artísticas e técnicas, baseado no resultado de observações diretas ou de análise de documentação, visando a elaboração e preparação de mapas, cartas, projetos e outras formas de expressão, bem como sua utilização. Topografia Astronomia de Posição Geodésia Sensoriamento Remoto Fotogrametria Ciência da Banco de Dados, Computação Gráfica, Estrutura de Dados, Linguagens de computação programação Palestra apresentada no LNCC - Rogério Albuquerque de Almeida
  19. 19. Cartografia - Projeção cartográficas Mapas são o mundo reduzido a pontos, linhas e áreas e usam uma variedade de recursos visuais: tamanho, textura ou padrão, cor, orientação e principalmente, a forma definida pela sua projeção. O elipsóide de revolução é a figura resultante da rotação de uma elipse em torno de um de seus eixos. Animação
  20. 20. Propriedade das projeções  Conformidade: Quando a escala de um mapa em qualquer ponto é a mesma em qualquer direção, a projeção é dita conforme. Meridianos e paralelos interceptam-se em ângulos retos. A forma é preservada localmente.  Distância: Uma projeção é dita equidistante quando representa distâncias em escala do centro da projeção para qualquer outro lugar no mapa.  Ângulo: Um mapa preserva a direção quando os azimutes são corretos em todas as direções - Azimutal.  Área: Quando um mapa representa áreas globais de modo que todas as áreas tenham a mesma relação proporcional com a verdadeira grandeza, o mapa é um mapa de igual área ou equivalente.
  21. 21. Tipo de projeção   Como a projeção é normalmente resultado de um tratamento matemático, os limites para concepção de um tipo de projeção são a sua funcionalidade e a manutenção das propriedades geométricas. Existem exemplos de variações de projeção que mesmo não sendo plenamente utilizáveis, mostram a diversidade de possibilidades de representação do globo terrestre.
  22. 22. Cartografia - Outros aspectos relevantes Geodésia•  (Redes planimétrica e altimétrica) • Topografia GPS•  Sensores Remotos •  - Aerofotogrametria - Sensoriamento remoto Mapas Analógicos•  - Digitalização - Rasterização
  23. 23. Coleta de dados
  24. 24. Sensores Remotos•  A maioria dos satélites de sensoriamento remoto são passivos, isto quer dizer que o sensor capta a energia originada de uma fonte externa ao sistema sensor.
  25. 25. Aerofotogrametria1- Recobrimento aerofotogramétrico ou vôo aerofotográfico2- Apoio de campo ou terrestre com Rastreadores Satélite – GPS3- Aerotriangulação4- Restituição aerofotogramétrica digital e Geração de Ortofotocartas5- Reambulação6- Edição de arquivos para GIS e plotagem dos produtos finais
  26. 26. Recobrimento Aerofotogramétrico Esquema de Execução das faixas Plano de vôo recobrimento •  scala da foto E •  ltitude que a aeronave irá voar A •  ipo de filme e filtro T •  omprimento total das linhas de vôo C •  úmero de fotos que serão tiradas N •  orcentagem de recobrimento P longitudinal e lateral, podendo variar de 60% a 80% e 30% a 40% Fotoíndice
  27. 27. AerolevantamentoApoio de campo ou terrestre com Rastreadores de Satélite – GPS e Aerotriangulação Trata-se da operação para estabelecer-se um sistema de coordenadas nas aerofotos, para serem utilizados na fase de aerotriangulação. Com as aerofotos resultantes do vôo, são marcados pontos notáveis e facilmente foto identificáveis para que possam ser levantados em campo através de Rastreadores de Satélite - GPS.
  28. 28. AerolevantamentoRestituição aerofotogramétrica digital e Geração de Ortofotocartas
  29. 29. AerolevantamentoReambulação e Edição de arquivos para GIS
  30. 30. Sensoriamento Remoto•  Tomada de imagens a partir de plataformas espaciais, com sensores montados a bordo de satélites artificiais, capazes de gravitar no entorno da Terra.
  31. 31. Como escolher uma imagem de satéliteAs PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS são: tamanho da áreade cobertura pela imagem, resolução espacial, resoluçãoespectral, resolução temporal, resolução radiométrica eângulo de iluminação solar. A resolução espacial determina o tamanho do menor objeto que é possível representar na imagem. Em outras palavras, a resolução espacial da imagem deve ser equivalente com o tamanho do menor objeto que se deseja identificar.
  32. 32. Resolução Espectral É definida pelo número de bandas espectrais de uma sistemasensor e pela amplitude do intervalo de comprimento de onda de cada banda.
  33. 33. Resolução RadiométricaA resolução radiométrica é dada pelo número de valores digitaisrepresentando níveis de cinza, usados para expressar os dadoscoletados pelo sensor. Quanto maior o número de valores, maior éa resolução radiométrica.
  34. 34. Estudo comparativo
  35. 35. PERFILAMENTO A LASER Nova ferramenta que permite a determinação de distâncias a pontos em uma superfície com uma precisão na direção vertical na ordem de grandeza de um decímetro.Sendo utilizados aviões com plataforma, é constituído o primeiro emprego do laser scanner, no qual modelos digitais de terrenos são produzidos com alta precisão.
  36. 36. PERFILAMENTO A LASERObtenção de registros contínuos de coordenadas espaciais. UmLASER de alta precisão é direcionado para o solo através deuma abertura no fundo de uma aeronave. O sistema emite feixesde luz (LASER) e o LASER varre a superfície do terreno abaixoda aeronave e registra a distância até o solo para cada um dosfeixes emitidos, sendo registrado também o respectivo ângulode inclinação de cada feixe em relação à vertical do lugar.
  37. 37. PERFILAMENTO A LASER - Exemplos Telecomunicações: posicionamento de antenas receptoras e transmissoras. OBRAS VIÁRIAS - Para projeto ou para detecção rápida de interferências na faixa de domínio, cálculo de volumes de corte e aterro.LINHAS DE TRANSMISSÃO - interferência de árvores e outras estruturas na faixa de domínio, posicionamento de torres e modelagem de catenária de cabos
  38. 38. Interoperabilidade XML – Padrão para intercâmbio de banco de dados convencional. GML - O consórcio OpenGIS pretende definir um modelo de dados genérico e interfaces padronizadas para acesso a bancos de dados geográficos, baseadas em diferentes softwares.   Limitações:   Permite operações topológicas de consulta sobre objetos simples sem permitir a definição de relacionamentos espaciais para definição de restrições;   Alguns sistemas existentes têm modelos conceituais mais ricos em conteúdo que o OpenGIS;   O padrão declarativo do SQL tem limitações para tratar com dados geográficos. (Câmara e Egenhofer)
  39. 39. Interoperabilidade  GEOBR (Intercâmbio de Dados Geográficos no Brasil). INPEA proposta busca atender a diferentes desafios: •  eneralidade: suporta os diferentes tipos de G dados geográficos utilizados pelos sistemas comerciais mais comuns no Brasil. •  egibilidade: permite fácil acesso a seu conteúdo L e edição externa. • ndependência da representação interna de cada I máquina. •  lexibilidade: permite adição de novos campos F em função de necessidades.
  40. 40. GEOBR Cada dado geográfico:  Nome da projeção.  Dados do elipsóide (modelo da Terra utilizado)  Dados definidores da projeção, como hemisfério, latitude e longitude de origem, e paralelos padrão (se necessário).  Escala dos dados.  Coordenadas do retângulo envolvente.
  41. 41. GEOBR  Tipos de dados Feições (Objetos): municípios, lotes (FEATURES). Rede: entidades conectadas em topologia arco-nó (NETWORK). MNT: altimetria, incidência de poluentes e dados geoquímicos e geofísicos (DTM) Temático: Cartografia Temática ou por classificação de imagens de Sensoriamento Remoto (THEMATIC) Imagem: são obtidas por satélites de observação da terra, ou a partir de digitalização de fotos aéreas (IMAGEM)  Não-Espacial: dados adicionais que são utilizados para transmitir informação adicional, que pode não estar geo- referenciada, mas que pode estar relacionada a outros dados
  42. 42. GEOBR  SUPORTE A DIFERENTES GEOMETRIAS  Linhas2D: coordenadas vetoriais em 2D(LINES).  Nós2D: correspondem as entidades de topologia arco-nó(NODES)  Polígonos: delimitam feições individuais (POLYGONS)  Rótulos: localizações individuais, associadas a uma descrição de feições (FEATURE_LABELS) , dados Temáticos (CLASS_LABELS).  Pontos2D: localizações individuais (POINTS).  Amostras3D: localizações individuais, associadas a amostras de uma grandeza quantitativa, do tipo (X,Y,Z). (palavra-chave: SAMPLES).  Isolinhas: cota, usadas para transmitir informações 3D (CONTOURS).  Grade: grade regular consistindo de valor com espaçamento regular
  43. 43. Amazônia-  IVAM (Sistema de Vigilância da Amazônia) S- BGE (Diagnóstico Ambiental da Amazônia Legal) I-  RODES (Monitoramento da floresta amazônica P por satélite)-  CDAM (Sistema de bases compartilhadas de B dados sobre a Amazônia)-  ANAAM (Cadastro Nacional de Atividades na C Amazônia)
  44. 44. Amazônia - SIVAM 12/08/97, assinado convênio com o IBGE visando àcriação de uma base de dados georeferenciados para a Amazônia LegalBrasileira. Uma parte do trabalho consistirá na conversão para omeio digital das bases cartográficas e das cartas temáticas de geologia,geomorfologia (relevo), solos e vegetação, produzidas pelo ProjetoRADAMBRASIL nas décadas de 70 e 80. Ao todo serão trabalhadas cerca de 1.600 cartas naescala 1:250.000 que, hoje, em sua grande maioria, estão em meioconvencional (papel) e que, além da conversão para o meio digital. 01/10/1997, assinado convênio com o INPE, programade cooperação técnico-científica para o desenvolvimento de açõesdestinadas ao aperfeiçoamento do sistema de recepção e processamentode imagens de satélite de sensoriamento remoto.
  45. 45. Amazônia - SIVAMSubsistema de Aquisição de DadosSensoriamento Remoto por Satélite LANDSAT, SPOT, ERS-1, NOAA, GOES, Satélite Sino- Brasileiro (CBERS) e JERS (Japão), entre outros.Sensoriamento Aéreo •  adar de Abertura Sintética (SAR) R • mageador Multiespectral (MSS) I •  ensor Ótico e de Infravermelho (OIS) S Palestra apresentada no LNCC - Rogério Albuquerque de Almeida
  46. 46. Amazônia - SIVAM •  adar de Abertura Sintética (SAR) R É o principal sensor de aeronave deSensoriamento Remoto. No modo de mapeamento, o SAR serácapaz de gerar imagens com até 3 metros de resolução. O SAR será capaz de adquirir imagens simultâneasde uma mesma área, a fim de serem usadas no mapeamento dorelevo.
  47. 47. Amazônia - SIVAMImageador Multiespectral (MSS) - Equipado com uma rede dedetectores capaz de imagear o terreno em 31 faixas espectrais
  48. 48. Amazônia - SIVAMSensor Ótico e de Infravermelho (OIS) - ideal para apoiaroperações de natureza crítica, tais como busca e salvamento,ações policiais, combate a incêndios florestais, dentre outras. OISserá capaz de determinar a distância entre a aeronave e a cenaimageada, bem como determinar as coordenadas geográficas e aelevação do terreno onde se localiza o alvo de interesse.
  49. 49. Amazônia - IBGE Diagnóstico Ambiental da Amazônia Legal http://map.ibge.gov.br O Diagnóstico Ambiental da Amazônia Legal é o maior banco de dados sobre as características físicas e bióticas desta região brasileira de alto interesse estratégico.As informações estão estruturadas para uso em Sistemas de Informações Geográficas (SIG), com elementos compatíveis com os mapas utilizados mundialmente e abertos à atualização permanente, podendo servir dereferência e subsídio para cenários e estudos de políticaspúblicas, projetos de zoneamento ecológico e econômico, diagnósticos ambientais de bacias hidrográficas etc
  50. 50. Amazônia - PROJETO PRODES  MONITORAMENTO DA FLORESTA AMAZÔNICA BRASILEIRA POR SATÉLITE  Desde 1989, o INPE vem produzindo estimativas anuais das taxas de desflorestamento da Amazônia Legal.  Julho de 2003 - metodologia de análise de dados, que utiliza o processamento digital de imagens de satélite. Vantagem: precisão do geo-referenciamento dos polígonos dedesflorestamento, de forma a produzir um banco de dados geográfico multitemporal.
  51. 51. Amazônia - PROJETO PRODES Apresentação do projetohttp://www.obt.inpe.br/prodes/apresentacao_prodes.ppt
  52. 52. Amazônia - BCDAMO Sistema de Bases Compartilhadas de Dados Sobre aAmazônia - BCDAM é um sistema de compartilhamento dedados sobre a Amazônia, onde diversas instituiçõesparticipantes podem disponibilizar, criar sem duplicidades,unir esforços, trocar experiências e buscar informações emoutros bancos de dados pertencentes ao grupo · PRESIDÊNCIA DA REPÚBLICA Agência Brasileira de Inteligência-ABIN Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia - · MINISTÉRIO DA AERONÁUTICA · MINISTÉRIO DA AGRICULTURA E DO ABASTECIMENTO - EMBRAPA · MINISTÉRIO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA FINEP - IBICT - INPA - MPEG · MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO AGRÁRIO INCRA · MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO · MINISTÉRIO DO EXERCITO Diretoria de Serviço Geográfico - DSG · GOVERNOS ESTADUAIS
  53. 53. FIMProf. Leonardo B. Felipe lbfelipe@ufpa.br LGE 2101-5900

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