[1] O documento discute o tema de geotecnologias, definindo conceitos como geoprocessamento, sistemas de informações geográficas e sensoriamento remoto. [2] Apresenta os principais softwares históricos utilizados em geoprocessamento e descreve técnicas como cartografia, aerofotogrametria e laser scanning. [3] Discutem iniciativas brasileiras de interoperabilidade de dados geográficos como o GeoBR e sistemas desenvolvidos para monitoramento da Amazônia.

1. Geotecnologias
LEONARDO BRASIL FELIPE
LGE – Laboratório de Geo-Estatística
Faculdade de Geologia - UFPA

2. Objetivo

3. Sumário
 Definição – Geoprocessamento (SIG e SR)
 Histórico – Softwares para GIS
 Geotecnologias – Cartografia, Sens. Remotos
 Interoperabilidade – GML , GeoBR
 Amazônia

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. 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. Definição

7. Definição

8. Histórico
SAGA (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 1986
SAGRE - Sistema Automatizado de Gerência da Rede Externa -
VISION e ORACLE - CPqD/TELEBRÁS - 1990

9. Outros softwares
ArcInfo

10. Outros softwares
Autocad
Autocad Map
Formato de intercâmbio de arquivos - DXF

11. MicroStation GeoGraphics

12. GIS – Tipos de dados
Vetorial
Matricial

13. GIS – Tipos de dados vetoriais

14. GIS – Tipos de dados matriciais

15. Representação vetorial x matricial

16. GIS – Base Cartográfica

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. 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. 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. 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. 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. Cartografia - Outros aspectos relevantes
Geodésia
•
(Redes planimétrica e altimétrica)
• Topografia
GPS
•
Sensores Remotos
•
- Aerofotogrametria
- Sensoriamento remoto
Mapas Analógicos
•
- Digitalização
- Rasterização

23. Coleta de dados

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. Aerofotogrametria
1- Recobrimento aerofotogramétrico ou vôo aerofotográfico
2- Apoio de campo ou terrestre com Rastreadores Satélite – GPS
3- Aerotriangulação
4- Restituição aerofotogramétrica digital e Geração de Ortofotocartas
5- Reambulação
6- Edição de arquivos para GIS e plotagem dos produtos finais

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. Aerolevantamento
Apoio 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. Aerolevantamento
Restituição aerofotogramétrica digital e Geração de
Ortofotocartas

29. Aerolevantamento
Reambulação e Edição de arquivos para GIS

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. Como escolher uma imagem de satélite
As PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS são: tamanho da área
de cobertura pela imagem, resolução espacial, resolução
espectral, resolução temporal, resolução radiométrica e
ângulo 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. Resolução Espectral
É definida pelo número de bandas espectrais de uma sistema
sensor e pela amplitude do intervalo de comprimento de onda de
cada banda.

33. Resolução Radiométrica
A resolução radiométrica é dada pelo número de valores digitais
representando níveis de cinza, usados para expressar os dados
coletados pelo sensor. Quanto maior o número de valores, maior é
a resolução radiométrica.

34. Estudo comparativo

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. PERFILAMENTO A LASER
Obtenção de registros contínuos de coordenadas espaciais. Um
LASER de alta precisão é direcionado para o solo através de
uma abertura no fundo de uma aeronave. O sistema emite feixes
de luz (LASER) e o LASER varre a superfície do terreno abaixo
da aeronave e registra a distância até o solo para cada um dos
feixes emitidos, sendo registrado também o respectivo ângulo
de inclinação de cada feixe em relação à vertical do lugar.

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. 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. Interoperabilidade
 GEOBR (Intercâmbio de Dados Geográficos no Brasil).
INPE
A 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. 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. 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. 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. 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. Amazônia - SIVAM
12/08/97, assinado convênio com o IBGE visando à
criação de uma base de dados georeferenciados para a Amazônia Legal
Brasileira.
Uma parte do trabalho consistirá na conversão para o
meio digital das bases cartográficas e das cartas temáticas de geologia,
geomorfologia (relevo), solos e vegetação, produzidas pelo Projeto
RADAMBRASIL nas décadas de 70 e 80.
Ao todo serão trabalhadas cerca de 1.600 cartas na
escala 1:250.000 que, hoje, em sua grande maioria, estão em meio
convencional (papel) e que, além da conversão para o meio digital.
01/10/1997, assinado convênio com o INPE, programa
de cooperação técnico-científica para o desenvolvimento de ações
destinadas ao aperfeiçoamento do sistema de recepção e processamento
de imagens de satélite de sensoriamento remoto.

45. Amazônia - SIVAM
Subsistema de Aquisição de Dados
Sensoriamento 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. Amazônia - SIVAM
• adar de Abertura Sintética (SAR)
R
É o principal sensor de aeronave de
Sensoriamento Remoto. No modo de mapeamento, o SAR será
capaz de gerar imagens com até 3 metros de resolução.
O SAR será capaz de adquirir imagens simultâneas
de uma mesma área, a fim de serem usadas no mapeamento do
relevo.

47. Amazônia - SIVAM
Imageador Multiespectral (MSS) - Equipado com uma rede de
detectores capaz de imagear o terreno em 31 faixas espectrais

48. Amazônia - SIVAM
Sensor Ótico e de Infravermelho (OIS) - ideal para apoiar
operações de natureza crítica, tais como busca e salvamento,
ações policiais, combate a incêndios florestais, dentre outras. OIS
será capaz de determinar a distância entre a aeronave e a cena
imageada, bem como determinar as coordenadas geográficas e a
elevação do terreno onde se localiza o alvo de interesse.

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 de
referência e subsídio para cenários e estudos de políticas
públicas, projetos de zoneamento ecológico e econômico,
diagnósticos ambientais de bacias hidrográficas etc

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 de
desflorestamento, de forma
a produzir um banco de
dados geográfico
multitemporal.

51. Amazônia - PROJETO PRODES
Apresentação do projeto
http://www.obt.inpe.br/prodes/apresentacao_prodes.ppt

52. Amazônia - BCDAM
O Sistema de Bases Compartilhadas de Dados Sobre a
Amazônia - BCDAM é um sistema de compartilhamento de
dados sobre a Amazônia, onde diversas instituições
participantes podem disponibilizar, criar sem duplicidades,
unir esforços, trocar experiências e buscar informações em
outros 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. FIM
Prof. Leonardo B. Felipe
lbfelipe@ufpa.br
LGE
2101-5900