O documento descreve as funcionalidades do ArcGIS relacionadas a sistemas de coordenadas e projeções geográficas, incluindo como definir a projeção de shapefiles e rasters, projetar dados entre sistemas de coordenadas e ajustar espacialmente dados vetoriais usando pontos de controle.

1. Sistema de Informações Geográficas
Aplicado a Bacias Hidrográficas
Aula 4
Frederico Damasceno Bortoloti

2. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Forma da Terra
• Elipsoide
– UGGI-67
– WGS-84
– SIRGAS
• Datum
– SAD-69 (UGGI-67)
– WGS-84 (WGS-84)
– SIRGAS (SIRGAS)

3. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Não projetados
– Projetados
• UTM
• Mercator
• Cônica
• Azimutal
• Etc...
Zona: 1 – 60
Hemisfério: N – S
(e.g. Zona 24 S)

4. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Coordenadas geográficas
• Graus ° Minutos ‘ Segundos “
• Graus decimais °
– Coordenadas projetadas
• Metros
• Milhas náuticas

5. Identificador de Sistema de Coordenadas e Projeção
Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
Elipsoide
/ Datum
Coordenadas
Geográficas
Coordenadas
Projetadas
Projeção
Não
projetado
Metros Km MilhasUTM Mercator Cônica Azimutal

6. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
Identificador de Sistema de Coordenadas e Projeção
Sistemas de coordenadas geográficas
GCS_WGS_1984
GCS_South_American_1969
GCS_SIRGAS
Sistemas de coordenadas projetadas
WGS_1984_UTM_Zone_24S
SAD_1969_UTM_Zone_24S
SIRGAS_UTM_Zone_24S
WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere

7. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Projetos
• Propriedades de Estruturas de dados
– Sistema de Coordenadas
– Unidades de Mapa
– Unidades de Exibição
– Shapefiles
• Criar Classe de Feição
• Definir Projeção
• Projetar
• Exportar
– Rasters
• Definir Projeção
• Projetar Raster
• Exportar

8. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Projetos
• Estruturas de dados (Data Frame)
Estrutura de dados
Projeto
Define
propriedades
comuns a serem
adotadas para exibir
camadas
Pode conter uma
ou mais estruturas
de dados

9. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Projetos
• Estruturas de dados
– Propriedades (Properties)

10. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Projetos
• Estruturas de dados
– Propriedades
» Sistema de Coordenadas
Não configurado

11. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Projetos
• Estruturas de dados
– Propriedades
» Sistema de Coordenadas
Sistemas de Coordenadas Geográficas
Organizados por continentes ou regiões
Sistemas de Coordenadas Projetadas
Organizados por categorias

12. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Projetos
• Estruturas de dados
– Propriedades
» Sistema de Coordenadas
Projected Coordinate Systems
→UTM
→South America
→South American 1969 (96) UTM Zone 24 S
Se for usar muitas vezes,
Adicionar aos favoritos
Aplicar

13. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Projetos
• Estruturas de dados
– Propriedades
» Sistema de Coordenadas
e.g. Configurado para South American
Datum 1969, projeção UTM, zona 24 S.
Camadas devem estar no mesmo
sistema de coordenadas definido na
estrutura de dados senão
transformações de coordenadas são
necessárias

14. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Projetos
• Estruturas de dados
– Propriedades
» Sistema de Coordenadas
» Unidades de Mapa
» Unidades de Exibição
e.g. Unidades de Mapa e de Exibição
configuradas para Metros
Unidades de Mapa são fixadas em
conformidade com o sistema de
coordenadas escolhido.
Unidades de Exibição podem ser
alteradas pelo usuário

15. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Criar Classe de Feição
• Definir Projeção
• Projetar
• Exportar
• Ajustar Espacialmente
ES
Municipios.shp
Municipios.shx
Municipios.dbf
Municipios.prj

16. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Criar Classe de Feição
ArcToolbox
→Data Management Tools
→ Feature Class
→ Create Feature Class
Feature = Dado Vetorial + Atributos

17. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Criar Classe de Feição
Escolher o sistema de coordenadas
na criação do arquivo de dados

18. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Definir Projeção
ArcToolbox
→Data Management Tools
→ Projections and Transformations
→ Define Projection
Define o sistema de coordenadas de um arquivo que
possui sistemas de coordenadas não definido
<Undefined> ou redefine o sistema de coordenadas de
um arquivo.
Uso: Dados sem informação de referência espacial
Conteúdo do arquivo não é alterado.

19. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Definir Projeção
Escolher o sistema de coordenadas
a ser definido para o arquivo de
dados

20. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Projetar
ArcToolbox
→Data Management Tools
→ Projections and Transformations
→ Feature
→ Project
Converte um arquivo vetorial que possui sistemas de
coordenadas definido para um outro sistema de
coordenadas.
Uso: Dados em diferentes elipsoides ou projeções
Conteúdo do arquivo é alterado.

21. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Projetar
Escolher o sistema de coordenadas
para o qual o arquivo de dados
será convertido
Escolher o nome do arquivo de
dados saída
Eventualmente, escolher a
transformação de datum a ser
executada em caso de mudança de
elipsoides (pode-se ter várias)

22. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Projetar
e.g. de SAD-69 para WGS-84,
opção 15 (configura parâmetros
específicos de transformação entre
os dois elipsoides)

23. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Exportar
Escolher salvar o shapefile no
mesmo sistema de
coordenadas da estrutura de
dados
O shapefile deve estar no
mesmo elipsoide, ou
<Undefined> para essa
operação funcionar
corretamente.

24. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente
Barra Spatial Adjustment
Liga pontos de controle a pontos nas feições,
posicionando o arquivo de feição geograficamente.
Uso: Dados não georreferenciados ou mal ajustados
Conteúdo do arquivo é alterado.
Ajuste é feito sobre a geometria das feições.
Camadas de feições mal ajustadas

25. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente
Camadas a serem ajustadas
devem estar em modo de edição
Editor>Start Editing
É necessário estar em modo de
edição para que as funções de
ajuste espacial sejam habilitadas

26. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente
Dados a ajustar:
-Feições selecionadas
-Todas as feições nas camadas selecionadas abaixo
Spatial Adjustment>Set Adjust Data...
Deve-se escolher quais dados ajustar

27. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente
Adjustment Methods
Consultar o manual do
ArcMap para verificar qual é o
melhor para cada caso.
Número de pontos necessários para as transformações:
3 para afim (Transformation – Affine),
4 para projetiva (Transformation – Projective)
2 para similaridade (Transformation – Similarity),
1 para folha de borracha (Rubbersheet),
1 para ajuste de arestas (Edge Snap).
Ponto a ajustar
Ponto de controle

28. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente New Displacement Link Tool
Clique no ponto a
ser ajustado
Mova para o ponto
de controle usando
camada de
referência
Clique no ponto de
controle

29. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente
Magnifier
Use a lente de
aumento (Magnifier)
para ter precisão na
escolha de pontos de
controle
Mova a janela da lente de aumento
pelo mapa e adicione os pontos de
controle com precisão

30. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente
Adjustment Preview
Adjustment Preview
pré-visualiza o ajuste
dos dados espaciais de
acordo com os pontos
de controle adicionados
Adjust
O item de menu Adjust
só é habilitado quando
há pontos de controle
suficientes para
realização do ajuste.

31. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente New Displacement Link Tool
Continue a criação
de pontos de
controle até o ajuste
se conformar às
feições de referência

32. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente
Verifique se os
pontos de controle
adicionados
proporcionam um
bom ajuste
Adjustment Preview
Diferença visual
ainda muito grande?
Pontos muito
distantes podem ser
excluídos e refeitos
Pode-se mudar a
transformação

33. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente View Link Table
Residual maior: excluir ligação (Delete Link) ou mudar método de ajuste (Adjustment
Method) para tentar reduzir a Raiz do Erro Médio Quadrático.
Delete Link
Raiz do Erro Médio Quadrático

34. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente
Se as feições estiverem ajustadas, os links entre
pontos ajustados e pontos de controle podem ser
salvos em um arquivo texto clicando em Save
Links File.
Save Links File...

35. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente
Se as feições ainda não estiverem
bem ajustadas, desfaça usando
Undo, e modifique os links.
Adjust
Finalmente
clique em Adjust
para ajustar as
feições às novas
posições.

36. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Shapefiles
• Ajustar Espacialmente
Clique ‘Sim’ para salvar alterações feitas
Stop Editing para finalizar
sessão de edição

37. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Dados Vetoriais
Tipos de Arquivos
Arquivo shapefile (POLYGON)
Arquivo de texto delimitado
Arquivo de planilha Excel 2007
Arquivo shapefile (POLYLINE)
Arquivo de banco de dados Access
Arquivo shapefile (POINT)
Arquivo DGN/CAD

38. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Dados Raster
Tipos de Arquivos
Arquivo Grid
Arquivo TIFF/GeoTIFF

39. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Dados Raster
Geometria
Atributos tabulares
ES
Vitoria.jpg
Vitoria.jgw
ASTER_GDEM.tif
DEM
Flowdir.tif
Flowdir.tfw
World file
GeoTIFF
Grid
JPEG
TIFF
Solo_msk.bil
Solo_msk.blw
Foto.jpg
Foto.jgwx
Foto.jpg.aux.xml
BIL, BIP, BSQ
Landsat543.img
Landsat543.hdr
ENVI Header
Recomendado: TIFF
Outros formatos: consultar
Manual do ArcMap

40. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Dados Raster Formatos
ARC Digitized Raster Graphics (ADRG)
ASCII Grid [.asc]
Imagens bitmap do Windows (BMP) [.bmp]
Imagens multibanda (BSQ, BIL and BIP) e de banda única [.bsq, .bil, .bip]
ERDAS [.lan, .raw, .gis]
ER Mapper [.ers]
ESRI Grid datasets
IMAGINE [.img]
IMPELL Bitmaps [.rlc]
SRTM [.hgt]
JPEG [.jpg]
MrSID [.sid]
National Image Transfer Format (NITF)
Sun rasterfiles [.rs, .ras and .sun]
Tag Image File Format (TIFF) [.tiff, .tif, .tff]
TIFF/LZW

41. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Dados Raster
- Rasters são criados usando a extensão Spatial Analyst

42. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
• Definir Projeção
• Projetar Raster
• Exportar
ES
Vitoria.jpg
Vitoria.jgw
ASTER_GDEM.tif
DEM
Flowdir.tif
Flowdir.tfw
World file
GeoTIFF
Grid
JPEG
TIFF

43. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Barra Georeferencing
Liga pontos de controle a pixels da imagem,
posicionando o raster geograficamente.
Uso: Dados não georreferenciados
Conteúdo do arquivo não é alterado.
Georreferenciamento é armazendo em um World file
Camada de imagem

44. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Fit To Display
Camada de imagem
Ajusta a imagem ao
posicionamento geográfico da
tela atual
Uso: Área de cobertura da
imagem é encaixada na tela atual

45. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Imagem ajustada à tela
Ainda é necessário refinar o
ajuste da imagem usando pontos
de controle
É útil retirar o preenchimento
dos polígonos ou definir
transparência para as camadas
para facilitar o
georreferenciamento

46. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Fill color = No Color
Espessura do contorno = 2

47. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar Add Control Points
Clique no pixel a ser
georreferenciado
Mova para o ponto
de controle na
camada de feições
de referência
Clique no ponto de
controle

48. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Update Display
Marque Auto Adjust para
fazer ajustar automaticamente
ao ponto de controle ao clicar
Auto Adjust

49. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar Add Control Points
Continue a criação
de pontos de
controle até imagem
se conformar às
feições de referência

50. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar Add Control Points
As diferenças entre
pixels e pontos de
controle vão
aumentando a
medida que vão
sendo criados

51. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar Add Control Points
Linha azul entre
marcações verdes e
vermelhas mostra a
diferença entre a
imagem ajustada e o
ponto de controle na
camada de feições
Pontos muito distantes
são candidatos à exclusão

52. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar Add Control Points
Diferença visual
ainda muito grande?
Pontos muito
distantes podem ser
excluídos e refeitos
Pode-se mudar a
transformação

53. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar View Link Table
Residual maior: excluir ligação (Delete Link) ou mudar transformação (Transformation)
para tentar reduzir a Raiz do Erro Médio Quadrático.
Delete Link Transformation (depende da quantidade de pontos criados)
Raiz do Erro Médio Quadrático

54. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Transformation
Consultar o manual do
ArcMap para verificar qual é a
melhor para cada caso.
Número de pontos necessários para as transformações:
1 para deslocamento de zero-ordem (zero-order shift),
3 para ajuste (adjust)
3 para afim de primeira ordem (first order affine),
4 para projetiva (projective)
6 para segunda ordem (second order),
10 para terceira ordem (third order).
10 para spline

55. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Se a imagem estiver ajustada, os links entre
pixels e pontos de controle podem ser salvos em
um arquivo texto clicando em Save.
Save

56. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Update Georeferencing
Grava world files
com informações de
georreferenciamento
da imagem
0,2507130306003888
0,00013019467869392954
-0,00049255577127687395
-0,24885325859826271
363690,93504377024
7753150,5022028815
ES
foto_aerea.jpg
foto_aerea.jgwxWorld file
JPEG
foto_aerea.jpg.aux.xml
Dimensão da célula em x
Termo de rotação
Termo de rotação
Dimensão negativa da célula em y
Coordenadas x,y da célula do
canto superior esquerdo

57. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Se a transformação não pode ser expressa como world file, o comando Update
Georeferencing grava a transformação em um arquivo .aux.xml (e.g.
image.jpg.aux.xml) e também grava uma transformação afim aproximada em um
arquivo texto ou world file com um x no final da extensão (e.g. image.jgwx).
Arquivo Raster World files
image.tif image.tfw, ou image.tifw
image.bil image.blw ou image.bilw
image.jpg image.jgw ou image.jpgw
image.raster image.rasterw
image.bt image.btw

58. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Rectify...
Salva imagem
georreferenciada em
outro arquivo raster
Tamanho da célula
(e.g. 0,25 m)
NoData: Valor a atribuir às
células sem dados (e.g. 256)
Tipo de reamostragem:
-Vizinho mais próximo
(dados discretos),
-Interpolação Bilinear e
Cúbica (dados contínuos)
Pasta de saída
Arquivo raster de saída
Tipo de raster: TIFF, BMP,
ENVI, BIL, BIP, BSQ, GIF,
GRID, IMAGINE, JP2, JPG,
PNG
Compressão (opções)

59. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
ArcToolbox
→Data Management Tools
→ Projections and Transformations
→ Raster
→ Register Raster
Liga pontos de controle a pixels da imagem,
posicionando o raster geograficamente.
Ligações de pontos de controle e pixels já foram
previamente salvas em arquivo texto.
Uso: Dados não georreferenciados
Conteúdo do arquivo não é alterado.
Georreferenciamento é armazendo em um World file

60. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Georreferenciar
Arquivo raster
Modo de registro:
-REGISTER
-RESET
-CREATE LINKS Arquivo texto com
pontos de controle
Tipo de transformação:
-POLYORDER0
-POLYORDER1
-POLYORDER2
-PROJECTIVE
-SPLINE
-ADJUST

61. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Definir Projeção
ArcToolbox
→Data Management Tools
→ Projections and Transformations
→ Define Projection
Define o sistema de coordenadas de um arquivo que
possui sistemas de coordenadas não definido
<Undefined> ou redefine o sistema de coordenadas de
um arquivo.
Uso: Dados sem informação de referência espacial
Conteúdo do arquivo não é alterado.

62. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Definir Projeção
Escolher o sistema de coordenadas
a ser definido para o arquivo de
dados

63. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Projetar Raster
ArcToolbox
→Data Management Tools
→ Projections and Transformations
→ Raster
→ Project Raster
Converte um arquivo raster que possui sistemas de
coordenadas definido para um outro sistema de
coordenadas.
Uso: Dados em diferentes elipsoides ou projeções
Conteúdo do arquivo é alterado.

64. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Rasters
• Projetar Raster
Escolher o sistema de coordenadas
para o qual o arquivo de dados
será convertido
Escolher o nome do arquivo de
dados saída
Eventualmente, escolher a
transformação de datum a ser
executada em caso de mudança de
elipsoides (pode-se ter várias)
Eventualmente, reamostrar
Dados discretos: NEAREST, MAJORITY
Dados contínuos: BILINEAR, CUBIC
Tamanho da célula: definir

65. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
– Raster
• Exportar
Escolher salvar o raster no
mesmo sistema de
coordenadas da estrutura de
dados
O raster deve estar no
mesmo elipsoide, ou
<Unknown> para essa
operação funcionar
corretamente.
Escolher tipo de arquivo
Eventualmente, escolher reamostrar

66. Revisão das funcionalidades do ArcGIS
• Sistemas de coordenadas e projeções
• Problemas
– Dados não georreferenciados
» Encontrar base cartográfica georreferenciada do mesmo local com possíveis
pontos de controle
» Ajustar Espacialmente ou Georreferenciar
– Dados sem informação de referência espacial
» Verificar coordenadas no canto inferior direito
» Se souber qual país, estado ou cidade, pesquisar referências
» Definir projeção
– Dados em diferentes elipsoides ou projeções
» Reprojetar (se necessário) para coordenadas geográficas no mesmo sistema
dos dados
» Reprojetar para coordenadas geográficas em WGS-1984
» Reprojetar para coordenadas geográficas no sistema de referência a ser
usado
» Reprojetar (se necessário) para coordenadas projetadas no sistema de
referência a ser usado