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Desvendando o ArcGIS

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by

Felipe Silva

on 2 December 2016

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Transcript of Desvendando o ArcGIS

Desvendando o ArcGIS
ArcGIS
Pacote de softwares da ESRI (Environmental Systems Research Institute)
ArcMap:Aplicação central do ArcGIS, onde é possível trabalhar com os dados e informações geográficas e trabalhar com outras diversas questões relacionadas à análise espacial.
Trabalhando no ArcMap
Etapas:
Próxima aula: geoprocessamento
e início do exercício

Sig:
geográficas
Sistema
informações
Informação geográfica
o conhecimento sobre onde alguma coisa está
o conhecimento sobre o que há em uma dada localização
Sistema de informações geográficas
Componentes
ArcGIS
Idrisi
Quantum GIS
Desenvolvimento de um Sig
1. Aquisição de Dados
2. Manipulação de Dados
3. Análise das Informações
4. Gerência dos Dados
5. Tomada de decisão
Aplicações de sig
O pioneiro
John Snow, 1854
1. Criminalística

2. Epidemiologia
3. Marketing
4. Ciências da Terra
Software de Sig
Planos de informações
Planos de Informações
Tipos
1. Vetoriais
O shapefile
Shapefile é um formato popular de arquivo vetorial contendo dados geoespaciais em forma de vetor usado em SIG;
O Shapefile
É na verdade um conjunto de vários arquivos.
Imagens raster
Geralmente imagens de satélites
Lembrete
"Todo shapefile é um plano de informação, mas nem todo plano de informação é um shapefile."
2. Raster
Cálculos matemáticos de um ponto a outro formando formas geométricas
Feitas de pixels. Um pixel é um ponto com atributos de localização e cores
Formado por uma mesma feição ou elemento gráfico: ponto, linha ou polígono ;
Contém uma referência espacial de qualquer que seja o elemento mapeado.
Três arquivos individuais são obrigatórios para armazenar os dados do núcleo que compreende um shapefile. São eles o arquivo “.shp”, o arquivo “.shx” e o arquivo “.dbf”.
Outros arquivos podem ser gerados juntamente com os três anteriores: o “.prj”, o “.sbn” e o “.sbx”.
ArcCatalog: Aplicação destinada ao gerenciamento dos dados a serem trabalhados (conectar, pré-visualizar, criar arquivos, modificar, etc.).
ArcGlobe:Aplicativo que apresenta um globo terrestre onde se pode navegar em três dimensões (semelhante ao Google Earth).
ArcScene: Aplicativo que permite a elaboração de dados geográficos em 3D, além de criar vídeos e animações.
1. Aquisição de Dados
2. Organização dos dados
3. Edição
4. Impressão do Mapa
Por Felipe Vargas e Silva
Soho, Londres
Bomba Contaminada
Depois de definir o Datum é que se pode, então, atribuir coordenadas a pontos da superfície física da Terra pois as coordenadas dependem da posição do elipsoide.


Fusos do Sistema UTM

Os fusos do sistema de projeção UTM são numerados de 1 a 60 (6o em longitude) contados a partir do antemeridiano de Greenwich no sentido anti-horário.
Os fusos que abrangem o Brasil são de 18 a 25.


É o sistema mais utilizado para a confecção de mapas
Numerados a partir do Anti-meridiano de Greenwich (longitude -180º) e de oeste para leste
Brasil: fuso 18 (Acre) até o fuso 25 (Fernando de Noronha).


O referencial altimétrico ou Datum Vertical Oficial é o Datum Imbituba definido por observações maregráficas tomadas na baía de Imbituba, no litoral do Estado de Santa Catarina, entre os anos de 1949 e 1957.

Sistema Geodésico Brasileiro – SGB
Referencial Altimétrico

Deslocamento da Posição em Diferentes DATA.

Forma da Terra = Geoide


A FORMA DA TERRA

Como representar a Terra, se os mapas são planos?
Como se localizar em qualquer ponto do planeta?



Enquanto as direções norte e sul geográficas convergem para os pólos, na carta UTM, as direções são representadas paralelamente ao meridiano central e representam as direções norte-sul da quadrícula.
A diferença angular entre a direção norte-sul geográfica resultante da transformada, caracteriza a convergência meridiana.
No meridiano central e no equador as duas direções coincidem, isto é , o norte da Quadrícula (NQ) é igual ao norte verdadeiro (NG).

Convergência Meridiana

Sistema de coordenadas TM
Transversa de Mercator

Características do Sistema UTM

Fusos de 6º de amplitude, limitados pelos meridianos múltiplos desse valor, ou seja, meridianos centrais múltiplos ímpares de 3º;





Sistema Geodésico Brasileiro – SGB
Referencial Planimétrico

Origem no centro de massa da terra
É o datum usado como referência NAVSTAR GPS

GPS Datum:WGS 84

DATUM VERTICAL

É a referência para o posicionamento horizontal
Contém a forma e tamanho de um elipsoide.
Contém a posição do elipsoide relativa ao geoide.


DATUM HORIZONTAL e DATUM VERTICAL


Datum


Datum Geodésico: posicionamento do elipsoide de referência em relação à superfície física da Terra e, consequentemente, em relação ao geoide.

SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA

NAD-83 Zona – 14 R
Easting – 621 160.98 m
Northing – 3 349 893.53 m

NAD-83 Latitude – 30º 16’ 28.82’’ N
Longitude – 97º 44’ 25.19’’ W

Sistema de Coordenadas UTM Universal Transverse Mercator

Sistema de coordenadas TM
Transversa de Mercator

Coordenadas planas

Usadas para determinar a localização precisa

Usadas para mostrar informação em mapas e SIGs

Coordenadas geodésicas esféricas
(Latitude, Longitude)

Elipse rotacionada em torno do semi-eixo menor
Semi-eixo maior coincidente com eixo equatorial

Semi-eixo menor

Semi-eixo maior

ZONAS UTM

Números: designam fusos de 6 graus de amplitude que se estendem da latitude 80º S – 84º N
Meridiano central – origem das coordenadas

Projeção que minimiza a distorção das direções em prejuízo da distância e da área

Projeção que distorce todas as propriedades por igual

Distorce algumas propriedades dos mapas: Direção, distâncias e áreas

Procedimento para transformar coordenadas geodésicas esféricas
para coordenadas planas.

Projeção

CONVERSÃO ENTRE DATA

Datum B:
Latitude
Longitude
Altitude

Reprojeção (equações matemáticas)
Ex: Molodensky

Datum A:
Latitude
Longitude
Altitude

O referencial planimétrico ou Datum Horizontal Oficial no Brasil é o SIRGAS-2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas de 2000)

Projeções Cartográficas

geoide

Sistema
Plano-retangular

elipsoide

Sistema de coordenadas plano-retangulares

Projeção Cilíndrica

Projeção Cônica

Projeção Plana

As coordenadas planas da superfície terrestre são obtidas a partir de um sistema de projeção
Existe relação pontual e unívoca - superfície de referência esférica X superfície de representação cartográfica plana

Sistema de coordenadas plano-retangulares

Datum (SAD-69)

Sirgas 2000

Plano Topogr.

H

geoide

elipsoide

Sup. Topogr.

Sendo,
Hm: Altitude média do levantamento
Rm: Raio Médio da Terra (6370000m)

- Tendo Dn, teremos que rebatê-la para o elipsoide (De). Para distâncias menores que 5km, podemos considerar que De=Dn(geoidal), pois a aproximação é muito grande.
- Para a conversão da distância geoidal em distância elipsoidal:

DETALHES:
- Os pontos devem ser projetados no elipsoide, mas as medições topográficas são realizadas sobre um Plano Topográfico Local
- As distâncias horizontais devem ser então rebatidas sobre o geoide, pela equação:

Sistema de coordenadas plano-retangulares

Observatório de Greenwich

Longitude

Meridiano Principal

Polo Norte

Latitude

Equador

Estabelecem para um ponto, a partir de um Datum:

SISTEMAS DE COORDENADAS GLOBAIS

Latitude Longitude Altitude

WGS84

NAD27, NAD83, WGS84

Aproximadamente
2 metros

Aproximadamente
236 metros

Centro de massa da terra

geoide

NAD83

NAD27

N=0

H=h

N=0

N (+)

h

H

N (-)

h

H

elipsoide

geoide

Superf. Topogr.




ALTITUDE GEOMÉTRICA (ELIPSOIDAL):
São as altitudes referenciadas ao elipsoide (calculadas geometricamente)
Mudando de Datum, mudaremos de altitude geométrica.

h=H+N, sendo
H: altitude ortométrica (geoidal)
h: altitude geométrica (elipsoidal)
N: ondulação geoidal, ou altura geoidal ou ainda distância geoidal

DATUM VERTICAL
Conversão entre Altitudes Ortométrica e Geométrica

x

Um ponto pode ter diferentes coordenadas, dependendo do Datum adotado

Data mais usados

Datum Europeu
(elipsoide internacional)

Datum de Tóquio
(elipsoide Bessel)

Datum Sul-Americano
(elipsoide internacional)

Datum Norte-Americano
NAD (elipsoide Clarke 1866)

Datum internacional WGS 84
(World Geodetic System 1984)

Diferentes países e agências usam data diferentes como base para o seu sistema de coordenadas.

Adotar uma superfície esférica de referência
Datum: Relação matemática que permite transformar a superfície esférica de referência para torná-la plana
Estabelecer um sistema de coordenadas plano.
Confiabilidade
Resolução Espacial
Referência Espacial??
Mesmo datum
Mesma pasta
mesmo geodatabase
Os data de interesse
SIRGAS2000
SAD69
O geoide  é um modelo físico da forma da Terra. De acordo com Carl Friedrich Gauss, é a "figura física da Terra".
Superfície Topográfica – superfície do terreno com seus vales, fundo do mar e montanhas sobre a qual as medidas são executadas.
Elipsoide de revolução – superfície matemática adotada como referência para o cálculo de posições, distâncias, direções e outros elementos geométricos da mensuração
Na Prática:medição do seu campo de gravidade. Em média, coincide com o valor médio do nível médio das águas do mar.
Diferentes elipsoides têm sido utilizados em diferentes países e continentes.

Datum global: datum geodésico utilizado na cobertura geral do globo, escolhido de forma a fazer coincidir o centro de massa da Terra com o centro do elipsoide de referência, e o eixo de rotação da Terra com o eixo menor do elipsoide.

Datum Local: adotado por um país ou continente, de forma que haja uma boa adaptação entre o geoide e o elipsoide de referência.
Datum Horizontal:
Topocêntrico: vértice na superfície terrestre que serve para a amarração do elipsoide
Geocêntrico: amarrado ao centro da terra;

Tipos:

É a Superfície de referência para as altitudes. As altitudes podem ser do tipo Ortométrica ou Geométrica:
ALTITUDE ORTOMÉTRICA (GEOIDAL):
São as altitudes referenciadas ao geoide (nível médio do mar).
Cada região ou país banhado por um oceano pesquisa em sua costa lugares onde a variação de marés é mínima
Nestes locais são instalados instrumentos que medem a variação das marés, denominados Marégrafos
Um destes marégrafos é escolhido como referência denominado de Datum de Controle Vertical;
Tipos de Coordenadas
Sua amplitude é de 6º, formando um conjunto de 60 fusos UTM no recobrimento terrestre total.

Os limites de atuação dos fusos na latitude são 80ºS e 80ºN. Além destes limites a UTM não é indicada.
Origem de coordenadas no cruzamento das transformadas do equador e meridiano central do fuso, acrescidos os valores de 10.000.000 m no eixo norte-sul e 500.000 m no eixo leste-oeste;
Abcissas indicadas pela letra E (Leste) e ordenada indicadas pela letra N (Norte), ambas sem sinal algébrico;
Coeficiente de redução de escala Ko=0.9996 = (1/2500).
Voltando aos planos de informações...
Tipos de Raster
Tiff, geotiff,etc..
Layers
Exemplo: SRTM (shuttle radar topographic mission
Fevereiro 2000:
missão de 11 dias,
Radar SAR
30m x 30m USA; 90 m restante do mundo
16m de acurácia vertical absoluta
escala máxima 1:100.000
espaçamento das curvas de nível abaixo da resolução: interpolação
shapefile
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