-4#4113111

• eis /30• Congresso e Feira para Usuários de Geoprocessamento

17 a 21 outubro 1994 Centro de Convonções de Carita= R. 111114.0 do Mo Branco. 370 ~aba . PR .

41/ 4É 141

REGIONAL

GlS BRASIL 94 Congresso e Feira para Unários de Geoprocessamento

INICIANDO EM SIG, UM LIVRO DE EXERCÍCIOS EM COMPUTADOR FAZENDO USO DO SISTEMA IDRIS'

Mitchel Langford Midlands Regional Research Laboratory

University of Leicester Bennett Building University Road

LEI 7RH England mla@leicesterac.uk

Tania Maria Sausen Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

Divisão de Sensoriamento Remoto e Meteorologia Espacial Av. dos Astronautas 1758, Cx.P. 515

CEP 12201-970 São José dos Campos, SP, Brasil e Tania(ltid.inpe.br

ABSTRACT

This tutorial ia Geographic Information Systems was developed by Dr. Mitchel Langford of Midlands Regional Research Laboratory-MRRL, of University of Leicester, England, and it is being translated to portuga:s. The intaition of this workbook is not provide explicit instruction or training in the use of IDRISI, but saiba to illustrate some of the general concepts and techniques of G1S. *Getting Started in GIS" provides approximately eigth hours of tutorial material for novice in GIS b makes use of a workbook that lias been carefully designed to guide its usa through four "hands-ons practical Training Sessions. Each these leads you through an aspect of G1S by using "real-life" type examples to illustrate the undalying G1S concepts. The tutorial is primarily designed to be a self-teaching package. Consolidation exercises are presented at the end of each Training Session which allow you to explore more fully the concepts introduced during the session. ft is hoped that by working thrcmgh this tutorial material, you do not only build up a working knowledge of IDRIS', but siso an undastanding of the scope and limitations of GIS generally.

RESUMO

Este tutorial em Sistemas de Informações Geográficas, foi desenvolvido peio Dr-Mitchel Langford do Midlands Regional Research Laboratory-MRRL, da Universidade de Leicester, Inglaterra, e está sendo traduzido para o português. O objetivo deste tutorial nao é proporcionar instrução explícita ou treinamento em IDRIS', ntas sim iniciar novatos . em conceitos gerais e técnicas de S1G, fazervio uso deste sistema. *Iniciando em SIG II5 1 hv.fr, de exercícios em computadores* proporciona aproximadamente oito horas de marer k" tutorial para novatos em SIG. Faz uso de um livro de exercícios que foi cuidadosamen te desenvolvido para orientar os seus usuários através de quatro Sessões de Treinament o

prático. Este tutorial é básicamente desenhado para ser um pacote de auto''Exercidos de consolidação são apresentados no final de cada sessão de treinamento espera-se que o treinando fazendo uso deste tutorial, não apenas adquira uni conbeenne 9___,I° sobre o sistema IDRISI, mas que também entenda os objetivos e limitações do SIG em 8" -

GIS BRASIL 94 Congresso e Feira para Usuários de Geoprocessamento

INTRODUÇÃO

O tutorial "Iniciando em SIG, um livro de exercícios em computador fazendo IMO do sistema 1DRISr foi desenvolvido pelo Dr. Mitchel Langford do Ivlidlands Regional Research Laboratory-MRRL, da Universidade de Leicester, Inglaterra, e sua tradução para o português está sendo feita pela Dra. Tania Maria Sausen, da Divisão de Sensoriamento Remoto, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. A editoração, impressão, publicação e distribuição do mesmo está a cargo da Sociedade Latino Americana de Sensoriamento Remoto e Sistemas Espaciais e da SAGRES Cartografia e Editôra Ltda.

o MRRL é uma unidade conjunta de pesquisa das Universidades de Leicester e Loughborough. Desde 1989 quando foi criado pelo Conselho de Pesquisa Social e Econômica, tornou-se um dos mais importantes centros acadêmicos britânicos em pesquisas em SIG. Foi dentro deste espírito que foi criado o Sistema de Informação Espacial para Apoio Acadêmico (ASSIST), tendo um grupo de pesquisadores responsáveis pela criação de Materiais Educacionais em SIG. Deste grupo faz parte o Dr. Langford.

O tutorial "Iniciando em SIG, um livro de exercícios em computadores* é um destes materiais desenvolvida pelo MRRL.

O objetivo deste tutorial não é proporcionar instrução exiAícita ou treinamento em 1DRISI, mas sim iniciar novatos em conceitos gerais e técnicas de SIG, fazendo uso deste sistema.

A razão da escolha do sistema IDRISI deve-se ao fato de ter simples interface sistema-usuário, mínimas exigências de hardware, baixo custo e excelentes características educacionais.

O IDRIS', um sistema SIG raster, foi desenvolvido pela Clarlc University, Massachusetts, USA, e desde o seu lançamento em 1987 tornou-se o mais usado pacote de SIO para microcomputadores, do mercado. Atualmente é utilizado an mais de 80 países ao redor do mundo por instituições de pesquisa, instituições governamentais de planejamento, organizações de gerenciamento de recursos naturais e instituições educacionais.

*Iniciando em SIO, um livro de exercícios em computadores" proporciona aproximadamente oito horas de material tutorial para novatos em S1G. Faz uso de um livro de exercícios que foi cuidadosamente desenvolvido para orientar os seus usuários através de quatro Sessões de Treinamento prático.

Cada uma delas leva o usuário a um aspecto de SIG, através do uso de exemplos reais, para ilustrar os seus conceitos.

O Tutorial está assim dividido:

a) Informações sobre a forma de instalação do tutorial, já que ele vem accaPanhado_, de um disquete 1,44 Mb, com os arquivos correspondentes as quatro Sessões °e Treinamento, emados de forma comprimida. Vem também uma relação de todos os arquivos que fura parte das mesmas.

b) Sessão 1:

Introdução: esta sessão faz .uma breve introdução sobre o tutorial, sobre o SIG 1DRISI, estilos de interação, documentação padrão, como começar, conto conseguir ajuda,

' nulaa, breve desaição da área de estudos acompanhada de mapas, montagem do conjunto de ma" referencias e agradecimentos.

A área de estudo compreende a porção noroeste de Leicestershire, Inglaterra. brasileiro. proporcionados —"qui "ima etapa serão ro 'onados exemp los com áreas de estudos do território

38 Sistemas de informação Geogrdrica Sagres EditoralRevista FAT6

EditoraIRevista FATOR GIS Sistemas de Informaçdo Geogrdfica 39

GIS BRAM 94

Congresso e Feira para Usuária, de Geoprocessamenio •

c) Sessão 2: hitrodução a um simples SIG

Mal Introdução: esta Sessão de Treinamento introduz o usuário no SIG " possibilita que ele ganhe alguma familiaridade com a sua interface usuário. %ias comandos que são mais comumente usados para gerenciamento e visualização de ad dentro do IDIRSI, são abordados nesta sessão. É também explicado o conceito (coverages) de dados separados, cada uma relacionada a um tema específico. .

Meta: familiarização com o SIG IDRIS'

Ojetivo: Ao completar esta Sessão de Treinamento o usuário estará apto a uma lista das atuais coberturas (coverages) de dados; investigar os parâmetros de dado0 qualquer cobertura; visualizar as coberturas na tela do computador; atualizar um arquivoj informação de cobertura

1° Passo: Listando as coberturas disponíveis. ; r Passo: Visualizando a área de estudo;

3 Passo: Descrevendo os parâmetros de um arquivo de dados 4• Passo: Visualizando as coberturas;

5° Passo: Obtendo urna simples estatística de uma cobertura;

6° Passo: Combinando as coberturas para criar um mapa composto; 70 Passo: Pondo os toques finais no mapa composto; Exercícios de consolidação.

.d) Sessão 3: Manipulação e extração de informações -2

Introdução: O SIO pode ser empregado como um sistema de gerenciamented armazenagem de dados. Neste papel eles são frequentemente usados para extrair sumária Ai dados ou simples estatística referentes a coberturas temáticas. Nesta Sessão de Treinameall o usuário vai gerar sumários e informações estatísticas para um número de coberturas cal

ias quais já se familiarizou.

PrWeliall Meta: A meta desta Sessão de Treinamento é usar uma variedade de ., de extração de dados que estão disponíveis dentro do IDRLSI, para obter uru sumária si informação estística sobre as coberturas temáticas.

Objetivo: Ao completar esta Sessão de Treinamento o usuário estará calcular a elevação média de áreas com floresta, pastagem e vegetação arbustiva; ealcula r2! área total de terras com floresta, pastagem e vegetação arbustiva; calcular o comprimam"

- dein um rio escoando através de terras aráveis e industriais; calcular a populaçÃo que " ve e de I Km de rodovias e ferrovias.

'-í I° Exercício: Calcular a elevação média de áreas de floresta, pastagem vegetação arbustiva; 4 2° Exercício: Calcular a área de terras com floresta, pastagem e vegelaçãs., arbustiva;

-30 Exercício: Calcular o comprimam total de um no que escoa através de leoa!

aráveis e industriais;

4°-Exercício: Calcular o risco da população no evento de um derramento quíznica industrial;

Exercícios de Consolidação.

CO BRASIL 94

Congresso e Feira para Usuários de GeOprOCCSalattatO

e) Sessão 4: Rota ótima Introdução: Muitas das aplicações do SIG que foram expostas nas sessões foram concentradas no processamago de parcelas de terras ou áreas baseadas em

- Muitas das aplicações do SIG involve também a análise de pontos e linhas em feições. Neste exercício um simples exemplo é apresentado para que sirva de

. do potencial do SIG para processansento linear de feições.

Metrr. Esta Sessão de Treinamento ilustra o uso de técnicas de SIG para

. uma solução de caminho ótimo baseado numa avaliação do custo decorrente da

—; da superfície da área. Objetivo: Ao completar esta Sessão de Treinamento o usuário estará apto a

ndrair uma sub-região de uma cobertura original; criar um mapa de aspecto de um modelo ~ação digital; determinar custos relativos baseados no uso da terra e direção das

- determinar o caminho de menor custo; melhorar a apresentação do mapa final, o mapa final usando uma visão perspectiva.

I° Passo: Extrair uma sub-região de =At cobertura original,

2° Passo: Visualizar a fonte de esgoto e a planta de tratamento;

30 Passo: Criar uma nova cobertura de direção de vertentes (aspecto)

40 Passo: Determinar o custo devido a direção de vertentes,

50 Passo: Detennin.ar os custos devido ao uso do solo;

6' Passo: Obtenção de uma superficie custo combinados;

70 Passo: Criando uma superficie custo-distância;

80 Passo: Determinação da rota mais barata;

90 Passo: Melhorando a apresentação do mapa fmal;

10° Passo: Visualizando o mapa final usando uma visão de perspectiva;

Exercícios de Consolidação.

f) Sessão 5: Seleção de local Introdução: Uma aplicação comum para SIG é a identificação de parcelas de

lern" que satisfaçam o critério de múltipla seleção. Nesta Sessão de Treinamento o usuário acPlotani a habilidade do IDRIS' em realizar este papel, usando o exercício de seleção de

'hipotético.

. Meta: Nesta Sessão de Treinamento a meta é extender o conhecimento do

"án° muitas operações fundamentais de SIG, e em particular ilustrar a técnica muito

"num de "mapeamento peneira" para atividades de seleção de locaL Objetivo: Ao completar esta Sessão de Treinamento o usuário estará apto a

PreParat coberturas que atinjam relevante seleção de critério; consftuir uma cobertura Para o mapeamenío peneira; identificar e medir áreas de locais contíguos;

~orar a apresentação do mapa de resultados. 1° Passo: Preparação da cobertura para satisfazer os critérios localizacionais,

2° Passo: Construção de uma cobertura composta pelo mapeamento peneira;

3° Passo: Identificação de locais que são maiores do que 2.5 hectare

40 Sistemas de Informação Geogr4fica Sagres E ditoralRevista FATOR

SG gr e s EditoraiRevista FATOR GIS Sistemas de Informação Geográfico 41

Mgrj111~jra c~~rstr Agi= jpans ~rias d. fkoprocessamento

korax-ssx ~g, ou Seja, a digitalização feita diretamente na tela, sobre urna imagem I

11Ii2Z original. e a vetorização automática ou semi-automática, em que um sostamare ~iai persegue as linhas detectadas em uma imagem e as transforma em vetores. egg. lataN =t5105,

um sistema CAD é o responsável por todas as funções de criação e cruza ,earamail Ap~ar ~II

excelentes reclinam para manipulação de entidades gráficas, os sistemas c,3:_ hnntaçÕes no que diz respeito à forma de organização e armazenamento

deasase =smitladies Estas limitações acabam por causar grandes diferenças entre a informação parta e açuda que o CAD é capaz de prochizir. Em primeiro lugar, a separação de

enügtassea gziafamis em níveis, feita pelos sistemas CAD não corresponde, necessariamente, a onak. .=crtrant e banco de da no GIS. Na passagem do CAD para o GIS, faz-se

untat imatimea =stre nivel CAD e modelo de dados no GIS. Entretanto, o CAD não está Pf~sair gack ferellciar c's dados de um nivel como sendo entidades pertencentes a um ~asa

Ississer de dados, pamitindo ao operador uma liberdade muito maior na ..ess~r" irais entidades e distribuição pelos níveis. Em segundo lugar, o CAD gensumenie 21eCeSsita

de gerenciar as relações topológicas entre os objetos, ao contrário do 41,1 áttii=agio de sistemas CAD na conversão de dados para GIS tem levado, assim, a ~mu sisram=bes, que serão a

LI Quebra de objetos em diversas partes. Visualmente, em uma planta plotada, pode-se ter a impressão de que certos elementos vetoriais são contínuos. Ao analisar o arquivo digital, no entanto, pode-se constatar que foram criados em diversos pedaços, gerando diversos objetos onde se esperava haver apenas um. Trata-se, geralmente, de tua problema de controle de qualidade da empresa de conversão de dados.

Quebra de objetos na divisão cartográfica. Os sistemas CAD geralmente impõem, por questões de paformance, restrições no tamanho dos arquivos manipulados. Por este motivo, e também ,....72............. por uma questão de tradição cartográfica, os trabalhos de conversão são entregues em arquivos correspondentes a pranchas da cartografia. Assim todos os objetos convertidos que estiverem sobre os limites da divisão cartográfica são divididos em pelo menos duas partes, gerando problemas de topologia. A junção de objetos separados desta forma acaba tendo de ser realizada no GIS, em inn processo bastante custoso. O ideal seria abandonar as divisões cartográficas e adotar alguma outra metodologia de divisão de arquivos, por exemplo por quadra ou grupo de quadras.

GIS BRASIL 94

Congresso e Feira para LIsndrios de Geoprocessomento

o

(T)

Erros de codificação em níveis e atributos. Os sistemas CAD, sem sofrer nenhum tipo de customização, permitem que se crie quaisquer tipos de entidades gráficas, com quaisquer atributos, em qualquer nivel. Não existem, intrinsecamente definidos, controles que façam com que o CAD impeça a digitalização de uma entidade inconsistente, como por exemplo um elemento de área em um nível que só deveria conter símbolos (figura ao lado). Também são freqüe nt es os erros de simbologia, em que elementos são codificadas com a cor ou o tipo de linha errado, e isto não pode ser detectado em plotagens monocromáticas, mas centramente causarão problemas na transformação CAD-GIS. Este tipo de problema só é detectável com o desenvolvimento e uso de programas específicos, que vasculhem os arquivos digitais da conversão à procura de inconsistências. Os erros encontrados deverão ser, então, con-igidos manualmente. Naturahnente, é preferível fazer esta verificação ao longo do processo, e não deixando grandes volumes para o final.

1Layer : ARVORE 1

(-I)

9

Refinamento cartográfico excessivo. Em alguns casos o enfoque do trabalho de conversão está na formação de uma base cartográfica digital, em que a representação gráfica das entidades assume

/C

papel preponderante. Para utilização em Á geoprocessamento, no entanto, muitas vezes não é

necessário criar, ainda no CAD, todos os refinamentos de representação de entidades cartográficas, tais como hachuras ou simbologia associada a linhas, uma vez que o GIS poderá se encarregar disto. O resultado é a geração de uma

IldEllt quantliidadedoexcrtarivaefade dedetalhes desnecessários, conversão

e

dificultando a formação da base de dados

- ° ° o- o ° ° - geográfica. Sugere-se abandonar a complexidade

1 1 P cartográfica na conversão, deixando para resgatá-la na implementação em GIS. A redução do custo de conversão relativa a esta simplificação poderia ser investida na verificação de topologia ou na redefinição das fronteiras de arquivos, de modo a não causar quebra de objetos.

44 SOOISPNW 4Gr r.lef Oro GeogNekie Sagres EditoraiRevista FATOR GIS

Sagres EditoratRevista FATOR 615 Sistemas de Informação Geogrdfica 45

Ga BRASIL 94

Congresso e Feira para Usadrios de Geoprocessarnento

Excesso de vértices. O uso inadequado de dispositivos de digitalização também é responsável pela geração de vértices em excesso, Principalmente em elementos como curvas de nível. Em geral, os operadores utilizam as mesas em "stream mode", no qual vértices são adicionados a intervalos regulares de tempo ou a pequenos intervalos de deslocamento do cursor. Os sistemas CAD geralmente possuem recursos para correção deste problema. É necessário, assim, exigir esta correção na especificação do trabalho. Alguns GIS aumentam este problema quando forçam a transformação de curvas e arcos de círculo an poligonais, gerando ainda mais vértices. Assim, a especificação deve prever a digitalização utilizando apenas poligonais, abandonando o uso de curvas complexas ou algoritmos de suavização. Eventualmente, a suavização das curvas poderá ser realizada já no GIS.

Erros de fechamento topológico. Muitas entidades, na conversão, são especificadas como elementos de área, ou seja, poligonais obrigatoriamente fechadas. Muitas vezes, este fechamento é percebido visualmente na análise de uma planta, porém não ocorre no arquivo digital. Nestes casos, podem ocorrer os chamados raidershoots ou overshoots, que são fechamentos imperfeitos de elementos vetoriais. Este tipo de problema é difícil de se detectar em CAD, e apenas a elaboração de rotinas de digitalização que garantam o fechamento pode resolver este problema. Além disto, não pode ser permitida a quebra deste tipo de objeto na divisão dos arquivos CAD.

Desencontro de bordaa Nos trabalhos de convasão em que uma prancha cartográfica é tratada de cada vez, freqflentemente aparecem diferenças ou desenc.ontros na fronteira entre as folhas. Neste caso, além da inconsistência topológica mencionada no item anterior, existe uma diferença geométrica que tem de ser tratada. Nos trabaftios de digitalização por mesa, este problema é extremamente comum, e tem de ser tratado pela empresa de conversão utilizando recursos do software CAD. Do ponto de vista do GIS, será necessário juntar os objetos digitalizados em cada folha, como já relatado anteriormente.

BRAS11.94 Coolgruso e Feira para Usadrioe , • ,

_„ ú‘5. t

e' Textos gráficos divididos e., C Pela conversão para cartografia, .

assumem 1.-eqüentemente um c.,S decorativo, com pouca utilidade p, . de uma questk de estética, os textos sã, fraginenumbs para que as pala% O uniformemente distribuídas no mapa, ) dificulta sua concatenação e aproveitam& GIS_ Sendo assim, o mais interessante é que textos sejam atributos adicionas posteriormente, já no GE, como atributos associados a algum objeto.

Conclusão

Sabe-se, com certeza, que a criação da base de dados e o item mais custoso na formação de um sistema d£ informações geográficas. Para evita perdas neste processo, e problemas posteriores, existem diversos cuidados que devem ser tomados na especificação de trabalhos de conversão de dados para GIS. Em primeiro lugar, é fundamental ter clareza dos objetivos que se quer alcançar com o material digital resultante do processo. Por exemplo. em vez de se gastar com o refinamento da representação cartográfica, pode-se investir em gc --.:r elementos topologicamente corretos, caso o uso no GIS seja prioritário. Adicionalmente, este é um assunto cada vez mais =plexo, que é tratado nas fases iniciais dos projetos de implantação de SIG. De modo teraL o cliente da conversão ainda não tem experiência suficiente no assunto para especificar e administrar o trabalho. Se possível, recomenda-se a contratação de consultoria na área. com o objetivo de fazer um pequeno investimento inicial na especificação da conversão. e evitar grandes problemas no futuro. Como a maior parte das empresas clientes dele tipo de serviço é da área pública, a especificação detalhada já seria necessária para substanciar um processo de licitação. A grande mudança aqui sugerida é se fazer especificações que vocacionem o material resultante para uso em GLS, evitando os problemas expostos anteriormente. A redução da complexidade cartográfica (detalhamento, número de vértices, número de entidades) também levará a uma redução das expectativas de apaço em disco para a base de dados, e por conseguinte economias no hardware. Ao contrário do que se poderia pensar, não é necessa--..o saber de antemão qual será o GLS a adotar para que se possa especificar a contento o trabalho de conversão. Como o universo de GIS é ainda bastante restrito, não contando com número grande de competidores, o conhecimento de algumas características comuns rderá ser suficiente para garantir um nível baixo de problemas na formação da base de dubs. No mercado americano, no entanto, é comum que as empresas de conversão de dados disponham dos principais softwares existentes no mercado, e que façam a conversão diretamente para o sistema que será adotado pelo cite. Este approach poderia tanibém ser usado por aqui, se for possível inverter a ordem comumente observada de criação de sistemas de geoprocessamento, fazendo primeiro a escolha do software e do hanlware, e só depois iniciando o trabalho de conversão. O material que resultar da conversão já seria adequado às características do software escolhido. e imda poderia ser recebido e atualizado aos poucos, ao longo do processo de conversão. O ideal, em qualquer caso, seria que as empr~ gesiadoras de serviços de conversão se capacitassem em GIS, de modo a compreenda metior as necessidades dos seus clientes nesta área. Isto, aliado à determinação dos clientes_ =parados por pessoas experientes na área, em conseguir o melhor material possível no menor orçamento, será decisivo para redirecionar o mercado de geoprocessamento.

RUA :DA j,IJA

H Ir

146 Sistemas de Informapio Geogrdfica Sagres EditoraIRevista FATOR GiS Scrres Ed:toralRevista FATOR GIS 5,reincs de Informcçee Geogrdfica 47

GIS BRASIL 94

Congresso e Feira para Usuários de Geoprocessamento

"DIGITALIZAÇÃO: POR ONDE COMEÇAR ?"

Silvio Ccsar Lima Ribeiro(') Secretaria Municipal do Planejamento - SP

Al. Joaquim Eugenio de Lima, 447 - 7o andar CEP 01403-001

Tel.: (011)2848866 R.:159 - Fax: (011)2893664

This paper shows the map digitize work for Sempla as the database for GIS-SP in urban planning applications.

Both digitize methods - manual and automatic - are analised with emphasis for the organizational and technical recomendations.

RESUMO

O trabalho trata da experiencia da Scmpla na digitalização de mapas que compõem a base para o projeto SIG-SP tendo em vista aplicações de planejamento urbano.

São comparados os métodos de digitalização - manual e automático - com enfasc para as recomendações técnicas e organizacionais.

INTRODUÇÃO

Há um ano atrás no 2o Simpósio Brasileiro de Geoprocessamento foi apresentado o

trabalho "Experiencia da Secretaria Municipal do Planejamento (Sempla) em Cartografia Digital* tratando da utilização da base cartográfica existente e sua atualização (Ftibeiro, 1993).

Semelhante àquele trabalho, o piesente se enquadra no projeto de implantação do Sistema de Informações Geográficas para São Paulo - SIO-SP, que é um contexto a longo prazo do qual pudemos acumular alguma experiencia em várias frentes, dentre elas a digitalização.

Os resultados derivados desse período nos levou a uma reflexão dos pontos positivos e negativos de um trabalho camcterizado como de rotina, e que por isso muitas

VCZCS inconsciente dos objetivos finais.

Ofato de tratarmos de uma estrutura administrativa como a da Prefeitura do

Município de São Paulo - PMSP torna a experiencia muito particular, influenciada diretamente pelo desenvolvimento histórico do geoprocessamento no ãmbito interno da prefeitura.

Considerando que a utilização da base é restrita à finalidade de planejamento como mapa base, e não uma base topográfica de precisão compatível com a escala, não realizamos urna análise detalhada dos erros cometidos. Adotamos essa diferenciação

48 Sistemas de Informal-do Geogrdfica Sagres EdizoraiR ista FATOR GIS

GIS BRASIL 94 Congresso e Feira para Usuários de Geoprocessamento

entre mapa base e base topográfica para distinguir entre um conjuto de feições utilizadas como referencia na construção de mapas em escalas menores que 1:50.000 e aquelas feições para uso direto em escalas maiores. respectivamente.

GF,OLOG

Em 1978, a Cia. de Processamento de Dados do Município - PRODAM contratou a digitalização do Mapa Oficial da Cidade - MOC para produção do sistema Cieolog, trabalho que na época representava um estágio avançado da tecnologia disponível, principalmente no aspecto da sua utilização em um sistema de cadastro automatizado em "mainframe" (Matta, 1978).

A evolução deste trabalho, mesmo interrompida por um prazo de quase 8 anos, possibilitou a utilização de seu conteúdo em ambiente gráfico CAD desde 1989 como uma base cartográfica inicial para o SIG-SP. Atualmente sobre essa base de dados a PRODAM está atualizando toda codificação de logradouros c quadras topologicamente para disponibilização em ambiente SIO (vide trabalho sobre (leolog 1/2/3, apresentado neste evento).

No entanto a efetiva utilização dessa base na Sempla tem se restringido ao seu conteúdo gráfico, como auxílio à confecção de um mapa base. As poucas aplicações passíveis de codificação por setor/quadra ou código de logradouro (codlog) ainda são dificultadas ou pela inconsistencia dos bancos de dados, ou pela dcsatualização desses códigos no próprio Geolog atualmente disponível.

Em termos de conteúdo gráfico a utilização da base Geolog tem sido limitada à escalas compatíveis com seus erros, ou seja, 1:20.000 ou menor. Evidentemente não foi realizada uma avaliação dos erros existentes na atual base, mas acreditamos ser essa escala viável no seu aspecto qualitativo, quando associada à referencias urbanas ou temas de utilidade ao planejamento.

FONTES DE DADOS

Atualmente no município de São Paulo temos basicamente duas fontes de informações cartográfico na escala intra-urbana: Emplasa 1:10.000, vôo 1980/81 e atualizações realizadas manualmente até 1994e Ektropaulo 1:1.000, vôo 1986/88.

A disponibilidade dos originais é sempre um fator restritivo, pois implica em um acordo com aqueles órgãos. A PMSP mantém convenio com ambos, com a Empinas via Sempla c coma Elctropaulo via Secretariada Vias Públicas - S'VP.

É importante que as cartas a serem digitalizadas sejam originais em papel tipo cronafiex ou poliéster. No caso da Empina, mantém-se o cronaflex apenas do original da restituição sendo as atualizações em poliéster. A aquisição de cópias heliográficas é descartada pois as deformações são bem maiores que nos processos anteriores (ampliação c digitalização).

Dessa forma a Sempla restringiu-se ao uso da base Emplasa 1:10.000 em poliéster para as folhas que continham atualizações (54 folhas foram "rasterizadas") e a base em cronatlex para regiões estáveis em relação ao conteúdo do Geolog.

Evidentemente a utilização da base Ektropatdo seria mais conveniente, no entanto a

çrrs iTng, GIS Sis:emas de Informação Generelfira

GIS BRASIL-94

Congresso e Feira para ~rios de Geoprocessantento

SVP iniciou um trabalho de atualização via digitalização manual dessas folhas (1:1.000) visando a composição de uma cartografia que atenda, ou se aproxime, aos Padrões dc Exatidão CartognIfiat - PEC.

Cabe aqui um comentário sobre a opção por digitalização manual ou automática. Temos dois diferentes tipos de fonte: uma complexa com informações sobrepostas (hidrografia, altimetria, quadras, etc.) escala 1:10.000, outra simplificada com informações seletivas (basicamente quadras c postes) escala 1:1.000. Tecnicamente, as cartas 1:1.000 são próprias à wrastcrização“ em virtude da facilidade de automação, já as cartas 1:10.000 se aplicam à digitalização pois requerem uma interpretação visual para seleção das informações.

Por razões organizacionais ocorreu o inverso, destas razões destacam-se: a) a SVP tradicionalmente trabalha com escalas maiores; b) a Sempla teve a possibilida de de tealizar uma licitação para "rasterização*.

Certamente em uma estrutura menor seria menos provável esse tipo de problema, com uma facilidade maior de entendimento entre secretarias, para o uso dos originais adequados.

Dessa for na a criação do grupo executivo de S1G em 1993, ao nosso ver um grande

avanço para a sua implantação, teve como uma das funções, promover esse tipo de entendimento (vide Battaglia, 1994 apresentado neste evento). "RASTERIZAÇÃO“

Considerando inicialmente as duas formas de digitalização: manual e automática a opção pela digitalização automática ("rasterização") se concretiza pelas seguintes justificativas:

- disponibilidade dos originais: não seria possível manter todas as folhas originais (cronafiex e poliéster) na PMSP; o acordo com a Emplasa para empréstimo desses limitava o uso por um prazo insuficiente para digitalização;

- nova experieada: é necessário que sejam avaliadas as possibilidades kcnológicas existentes e a consequente capacitação do corpo técnico efetivo da PMSP sem a depende de serviços externos desvinculados de um controle de qualidade e do processo de disseminação da "cultura digital";

- descentralização e uniformidade: introduzir uma metodologia a longo prazo passível de ser executada em qualquer órgão da PMSP utilizando uma mesma base cartográfica;

- conteúdo dos originais: É um fator de ponderação para utilização do processo automático ou semi-automático de vctorização. Como já comentado uma carta que contenha exclusivamente contornos de quadra é ideal para esse processo pois não havendo cruzamento de linhas a automação da vetorização torna-se viável, já uma carta plani-altimétrica e cadastral como a 1:10.000 que apresenta informações sobrepostas tende a um processo de vetorização manual.

A "rasterização“ (preto e branco) gera um arquivo do tipo binário que necessita de um pós-processamento de vetorização e codificação. Supondo a "rasterização" de cartas coloridas (por exemplo IBGE 150.000) haveria a possibilidade dc uso dos métodos

GIS BRASIL 94 Congresso e Feira para Usuários de Geoprocessamento

de processamento digital de imagens para a classificação e codificação em sistemas apropriados.

Nesse ponto nota-se a influencia da evolução tecnológica ao longo do projeto pois não se considerava há cinco anos atrás, no início da implantação, a possibilidade segura da vetorização semi-automática, o que atualmente tem aplicações viáveis se considerandos os critérios citados. Isso torna viável um trabalho que no passado ainda era tratado como experimental (Kubrusly ct alii, 1991).

Visto que trabalha-se com mapas lineares "rasterizados", as seguintes operações de pós-processamento são necessárias, quando visa-se a vctorização automática: a) minimização da espessura das linhas - "thinnine; b) vetorização; c) generalização; d) codificação

Não será descrito aqui cada etapa em detalhe, mesmo porque como veremos adiante a opção peia vctorização manual dispensa essa sequencia de operações.

Apenas vale ressaltar a importancia da escolha do programa computacional que possa realizar todas etapas com a eficiencia desejada, e adequado ao material original a ser utilizado. METODOLOGIA

Considerando os originais que tínhamos a disposição, a vetorização automática apresentaria grandes dificuldades, como já comentado, no entanto outro fator organizacional teve grande influencia na opção pela vctorização manual: a licitação.

Na verdade, não só a elaboração do edital, mas o julgamento das propostas deve ser realizado com grande critério técnico, o que entretanto na maioria dos casos leva em conta apenas o critério do menor preço.

Essas considerações são importantes, pois tendo em vista os principais objetivos da experiencia, quais sejam a manipulação dc arquivos "raster e a eficiencia do programa utilizado, além da migração de PC (micro) para RISC ("worIcstarion"), a avaliação toma-se pouco confiável se alguns critérios técnicos não forem observados.

0 programa utilizado foi o CadOverlay ESP, que não é específico para cartografia e ponanto não oferece muitas possibilidades para um produto de maior precisão. Esperávamos um alto desempenho do equipamento (Sun SparcStation IPX) nas operações básicas dc desenho, que são realizadas pelo AutoCad, no entanto notamos pouca diferença para operações de "regenaração", por exemplo, em relação ao PC.

Um aspecto importante é a capacidade de armazenamento do equipamento para os arquivos *raster (81 folhas cobrem o município, tendo sido "rasterizadas" 100 folhas poliéster e cronafiex), pois a princípio esperávamos manter os arquivos editados (calibrados) c compactados em fita DAT e uma parte destes cm disco. No embargo a baixa capacidade do disco rígido (200 Mb) e a dificuldade de recuperar arquivos da fita gerou sérios problemas no andamento do trabalho, levando a guardar os arquivos em disquete, sem edição, c a fita ser usada apenas como *bacicup".

As operações básicas do trabalho são realizadas folha a folha. seguida da sobreposição do arquivo vetorial para a comparação visual das alterações.

Dessa forma a rotina de edição dos arquivos "raster" foi realizada de acordo com a

50 Sistemas de Informaçáo Geográfica Sagres EditoredRevista FATOR MS

Scr-es FditoraiRevista FATOR GIS Sistemas de Informcçáo Geográfica 51

GIS BRASJL 94

Congresso e Feira para Usnifrios de Geoprocessamento

necessidade de vetorização, que seguia prioridades (não previstas) de um projeto paralelo de mapeamento dos equipamentos sociais por região administrativa; esse projeto não obedecia a distribuição espacial dessas administrações regionais, ocasionando uma descontinuidade da atualização.

O procedimento descrito também por Graça (1990) como vetorização *passo a passo*, tem grande valor quando se enquadra em uma estrutura administrativa caracterizada pelo funcionamento por demanda, o que é o caso da maioria das prefeituras.

Outro ponto importante é a checagem do serviço contratado de "rasterização*, que se desenvolveu também em função dessas prioridades. O resultado disso é que aquelas folhas relativas às regiões administrativas que ficaram com menor prioridade, não tbram checadas em tempo hábil inviabilizando o retorno dos originais da Ernplasa, que estavam disponíveis por um curto tempo.

Basicamente as etapas para atualização de cada folha (arquivo), resumem-se ao seguinte:

1. Edição do arquivo "raster":

a) Correção das distorções do "scannas'.

Através de um comando tipo *BIAS", a imagem é ajustada no sentido do eixo vertical (Y) em relação a uma dada distincia no eixo horizontal (X), produzindo uma mesma variação para as duas direções.

b) Transformação do sistema de coordenadas de "scanner" para sistema de coordenadas cartográfico (UTM).

Não havendo um comando para esta operação no programa, realizamos a transformação ortogonal manualmente, ou seja, um acatamento, uma rotação e uma translação, cada qual por seus respectivos cornauxios.

As funções de contraste ("threshold") são realizadas no momento da "rasterização" pelo programa componente do *scanner" da empresa contratada.

2. Vetorização:

No processo manual o operador trabalha da mesma forma que na mesa digitalizadora, ou seja, desenha com o cursor as linhas de interesse.

Cabe então a pergunta: Por que "rasterizar" se a vetorização manual é semelhante à digitalização manual em mesa?

Como justificativa técnica podemos citar: a) possibilidade de sobreposição do que se desenha com o que existe evitando a consulta a mapas em papel, normalmente indesejável. b) possibilidade de ezoom inkur, viabilizando um detalhamento maior quando necessário (por exemplo no ajuste de bordas).

No sentido organizacional, a "rasterização" vem possibilitar a disponibilização de uma única base ("raster") a vários atuários e atualizadores, pois quaisquer modificações são realizadas apenas vetorialmente, garantindo assim a integridade em um ambiente não corporativo e sem uma perspectiva de redes, que é a nossa situação atual.

Após a sobreposição do Geolog à folha rasterizada, são desenhadas (vetorizadas) as 52 Sistemas de Informa0o Geogrdfica Sagres Editora/Revista FATOR GIS

GIS BRASIL 94

Congresso e Feira para USIMITiOS de Geoprocessamento

novas quadras e eliminadas aquelas que foram alteradas, o que ocorre com frequencia

nas bordas do Geolog; naquelas áreas onde não há ocupação optou-se pela vetorização da hidrografia. Em média esse processo ocup 15 horas/folha.

Para a ligação entre folhas partiu-se do arquivo vetorial, garantindo a continuidade de todas as linhas. Entretanto, as quadras situadas nas bordas não foram duplicadas, pois o desenho foi todo baseado no arruamento, com o mesmo gabarito do Geolog (10 m) o que gerou quadras como um conjunto de linhas e não como polígonos.

AVALIAÇÃO E RECOMENDAÇÕES

Tendo em vista que a experiencia se realizou em função de um contrato de um ano de duração, o equipamento e os programas utilizados não estão mais disponíveis; nesse sentido os arquivos foram armazenados em um formato intercambiávei, o que ocorreu em virtude de trabalharmos com AutoCAD/CadOverlay, programas amplamente difundidos no mercado.

Há uma diferença básica do enfoque para uma atualização autográfica e uma atualização fiscal:

O que vale mais para o SIG, atualizar a codificação do que existe ou inserir mais desenho com código desatualizado ?

Cada caso tem as suas particularidades e prioridades. Aplicações cadastrais não tem o menor significado se a codificação não for compatível com a realidade fiscal vigente. Já o traçado de outras agregações ou sitema viário, por exemplo, pode ser realizado sobre o desenho das quadras sem qualquer código garantindo uma referencia única.

Imaginando a existencia de uma base física atualizada, a sua assimilação imediata é inviável. A compatibilização desta com a base fiscal envolve um trabalho de grande dimensão (regularização de todos os imóveis) e que deve ser atribuído a um órgão especifico.

Ocorre que as atribuições devem ser muito claras, seja no nível de planejamento do projeto (atribuições de secretarias), seja na responsabilidade de cada técnico envolvido. Isso de certa forma pode evitar ou reduzir os serviços por demanda.

Uma solução é a centralização da produção/atualização para aplicações fiscais. Ou seja, o US tende a ser centralizado. Já o GIS tende a ser descentralizado, pois as aplicações que possam não depender diretamente do cadastro, são imediatas levando-se em conta dados locais. Evidentemente essa afirmação não é genérica, mas tem ao menos caracterizado uma solução viável.

Em suma podemos questionar: Por onde começara construção da base cartográfica?

Podemos identificar tres reações consecutivas, não só m construção da base mas na implantação do projeto como um todo:

lo. Tudo é muito simples e automático !

2o. Tudo é muito complicado e demorado!

30. Deve-se adotar um modelo adequado à realidade.

O que se deseja é adequar os procedimentos aos objetivos (precisão compatível) mu

SCIIreS Editora/Revista FATOR WS Sistemas de Informação Geotréfica 53

,...wprocessamento

com a praticidadc necessárá à sua realização. Acreditamos que uma estrutura pública municipal tem peculiaridades que tornam necessário o caminho por essas ires etapas, mesmo conscientes das dificuldades existe

coriamsÃo

Pudemos perceber a necessidade de urna decisão entre dois caminhos:

a) Trabalhar em função do SIG-SP (projeto para toda a prefeitura)

h) Trabalhar em função do S1G-Sempla (aplicações do planejamento urbano)

A integração necessária para o projeto se desenvolver no âmbito da prefeitura como um todo, ainda vai levar tempo; o uso desse tempo para análise dos dados locais (na Sempla) certamente gera urna capacidade crítica do meio técnico para futuras aplicações.

A substituição da base após esse período certamente acarretará na revisão de todos os dados que forem utilizados nas aplicações locais, mas com uma agilidade muito maior do que nas primeiras tentativas *perfeccionistas", se podemos assim dizer.

Não se pode parar um órgão com o argumento de dependencia de outro. Evidentemente a duplic.ação de trabalho é ruim, mas a previsão adequada da duração de cada etapa nos diferentes órgãos pode tornar produtivo a curto prazo o projeto local, c eficiente a longo prazo o projeto global, mesmo se por algum perfodo, vários órgãos estejam condtruindo bases cartográfica.

Tomemos como uni exemplo um órgão de gerenciamento de obras, que necessita das informações sobre a competenc:ia para manutenção de um logradouro. Será que o SIO estará funcionando neste nível de detathamento antes de urna nova base já estar disponível ? Baseando-se na resposta, definiremos hoje se o traçado do limite administrativo dessas competencias considera ou não o lado da rua. Um erro nessa previsão gera um trabalho detalhado no presente e inútil no futuro quando a base for substituída.

Na realidade a conclusão é que pudemos colher frutos da experiência, mesmo sem possuir os produtos esperados.

Sabemos que no futuro a existencia de uma base atualizada significará um grande desafio no que se refere à sua utilização. Deve haver grande capacidade do modelo para associar da forma como deSejlIMOS, a informação detalhada às representações e análises generafriadas que interessam ao planejamento.

Temos que nos conter na ânsia de possuirmos todos os dados possíveis com a melhor precisão ponderando se o que é mais importante é o uso da base ou a sua construção.

Sabemcs que a aquisição ruim prejudica todo o processo adiante - *entra lixo, sai lixo" - mas má aquisição nem sempre é apenas uma baixa precisão ou pouca quantidade, mas sim a má adequação aos objetivos.

G1S BRASIL 94

Congresso e Feira para Usuários de Geoprocessasnento

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BATIAGLIA, i. ;iu - Implantação: Por onde começar? In: GISBR94. Anais, Curitiba. 1994.

GRAÇA, L.M.A. O Uso de "Scanners" para a Digitalização de Cartas Topográficas e para a Implantação de um Sistema de Geo-Informações Urbanas. In: Simpósio Brasileiro de Geoprocessamento. Anais, EPUSP, São Paulo. 1990.

KUBRUSLY, V.S. a PÉREZ-1VIACHADO, R. The OIS of the city of São Paulo, Brazil: Mi Experiment Using a Vector Based System and Scanned Larga Scale Mapa as lnput in Order to Build the Graphical Database. In: Hl Conferencia Latinoamericana Sobre SIG. Anais, PUC, Vifia dei Mar. 1991.

MATTA, D.S.V. O Projeto GEOLOG. In: Seminário de Ocoprocessamento de Informações Urbanas. Mais, PMSP/PRODAM/IBM, São Paulo. 197&

RIBEIRO, S.C.L. A Experiencia da Senta em Cartografia Digital. In: 2o. Simpósio Brasileiro de Geoprocessamento/IV Conferencia lAtinomnericana sobre SIO. Apresentação Posta', São Paulo. 1993.

(*) O texto se baseia no trabalho e experiencia da seguinte equipe: Cuba Deãk (até fevereiro de 1994), Eduardo Rodriguez, Helena Suta, Luisa Battaglia, Maria Cristina Amato Veloso, Paulo Amaral, Silvio C. L. Ribeiro, Tereza Cristina Vespoli, Violeta Kubrusly

54 s.:s.f....las de Informação Geográfica Sagres Editora1Revista FATOR GIS Sagres EditoralRevista FATOR GIS Sistemas de informaçdo Geogrdfica 55