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E X E R C Í C I O S D E
S I S T E M A S D E I N F O R M A Ç Ã O G E O G R Á F I C A
( V E R S Ã O 1 1 , 5 / S E T / 2 0 1 1 )
A L E X A N D R E G O N Ç A L V E S
D E C I V I L
I S T
2 0 1 1
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 2
A U L A S P R Á T I C A S D E S I S T E M A S D E
I N F O R M A Ç Ã O G E O G R Á F I C A 2 0 1 1 - 2 0 1 2
Programa provisório
Aula Semana Tipo Matéria prevista
1 12 a 16/Set Prática Apresent. do software: introdução ao ArcGIS
2 19 a 23/Set Prática Informação alfanumérica
3 26 a 30 Set Prática Métodos de inquirição; seleção por atributos e
por localização
4 3 a 7/Out Prática Sistemas de coordenadas; Georreferenciação
5 10 a 14/Out Prática Construção de informação geográfica
6 17 a 21/Out Prática Exercícios de análise espacial (vetorial)
7 24 a 28/Out Prática Continuação da matéria anterior (exercicios)
8 31/Out a 4/Nov Prática Continuação (exercicio 9)
9 7 a 11/Nov Prática Revisões e conclusão dos exercícios anteriores
Avaliação prática 1 (60 minutos)
10 14 a 18/Nov Prática Modelos matriciais (ex. 10 e seguintes)
11 21 a 25/Nov Prática Modelos matriciais (MDT e hidrologia)
12 28/Nov a 2/Dez Prática Modelos matriciais (interpolação e superfícies
de custo)
13 5 a 9/Dez Prática Revisões
14 12 a 16/Dez Avaliação Avaliação prática 2 (60 minutos)
B I B L I O G R A F I A R E C O M E N D A D A :
- João Matos: “Fundamentos de Informação Geográfica” – 5.ª edição;
Edições LIDEL; ISBN: 978-972-757-514-5
- Slides das aulas
A V A L I A Ç Ã O
Componente Teórica 70% [exame, mínimo 9,5]
Componente Prática 30% [avaliação na 9.ª e na última aulas práticas]
D O C E N T E S
Alexandre Gonçalves; sala: 3.19 (3.º piso); telefone: 218418329 (ext.2329);
e-mail: alexg@civil.ist.utl.pt; horário de dúvidas: a combinar com cada turma
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 3
E X E R C Í C I O 0
A informação geográfica para as aulas práticas encontra-
se no servidor, numa pasta que lhe será indicada.
Copie a pasta para o disco D do seu computador, para
uma localização como por exemplo:
D:\aulas\sig_ambiente\
ou
D:\aulas\sig_muot\
ou
D:\aulas\sig_legm\\
Na pasta SIG20112012 existe uma subpasta inicialmente
vazia chamada exercicios. Será nesta pasta que irá
guardar todos os resultados dos exercícios que se forem
fazendo ao longo das aulas.
A pasta SIG20112012 deverá estar organizada da
seguinte forma:
exercicios – pasta a preencher ao longo das aulas
grids – layers matriciais
images – imagens
shape – layers vetoriais (shapefiles)
tables – tabelas dbf
tins – redes trianguladas
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 4
É recomendado trazer em todas as aulas um disco externo
(pen disk, p.ex.) para onde copiar a informação da pasta
exercicios no final de cada aula prática.
E X E R C Í C I O 1
Abrir o ArcCatalog e ver as suas funcionalidades. Verifique como está organizada
a informação vetorial na pasta “shape”. Escolha um destes conjuntos de dados
geográficos e verifique a diferença entre os separadores Contents, Preview e
Metadata. Utilize no separador Preview os botões da barra de ferramentas
Geography.
Copie através deste programa a informação disponibilizada para o seu disco
externo.
E X E R C Í C I O 2 – Q U E R Y A U M A T A B E L A D E
A T R I B U T O S
Inicie o ArcMap. Crie um novo projeto, a que chamará ex2.mxd.
Adicione a layer de concelhos concelhos_dt73.shp e a da rede viária nacional
(shapefile vias.shp), que estão na pasta \shape.
Adicione também a tabela autarquicas.dbf presente em \tables e que contém
dados referentes ao partido vencedor das eleições autárquicas de 1997 em cada
concelho de Portugal Continental.
Faça a junção entre a tabela de atributos da layer dos concelhos e esta última
tabela. Depois, crie um mapa temático (simbologia de acordo com um atributo)
de concelhos por partido vencedor das eleições.
De seguida responda às seguintes perguntas:
1. Qual o número de concelhos em que cada partido foi vencedor das
eleições autárquicas de 1997 ?
2. Qual o número total de habitantes dos concelhos em que o PS foi vencedor
das eleições autárquicas de 1997 ?
3. Qual o concelho com menor número de habitantes, onde o PSD foi
vencedor das eleições autárquicas de 1997 ? E qual o maior?
4. Indique, de entre os concelhos em que o PSD ganhou as eleições de 1997,
qual o maior e menor valores de acréscimo e decréscimo de população
entre 1991 e 1996.
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 5
5. Qual o comprimento total das vias de Portugal Continental para cada tipo
de via existente ?
6. Qual o somatório do comprimento das vias de Portugal Continental?
7. Qual o numero total de arcos que representam IC‟s (independentemente
de ser AE). Destes, quantos têm comprimento inferior a 5 km ?
8. Calcule o valor de X para cada segmento de via, sabendo que se define
pela fórmula:
X = (velocidade * número de vias + TMD3) / comprimento
9. Indique o valor médio de X para os segmentos de “autoestrada” (a
categoria deve indicar a abreviatura AE):
E X E R C Í C I O 3 – Q U E R Y E S P A C I A L
Crie um novo ficheiro de projeto (ex_3e4.mxd) e adicione-lhe uma layer de
vértices geodésicos (shapefile vertices.shp que está em \shape).
Adicione também as layers distritos.shp e vias_dt73.shp.
Verifique quais os sistemas de coordenadas de cada layer:
- A layer vertices.shp não tem sistema de coordenadas associado
- A layer vias_dt73.shp está no sistema Datum_73_Hayford_Gauss_IPCC
- A layer distritos está no sistema Lisboa_Hayford_Gauss_IGeoE
Atribua ao data frame “Layers” o sistema Datum_73_Hayford_Gauss_IPCC.
Esta operação pode ser feita diretamente no ArcMap “copiando” o sistema a partir
de uma layer já inserida no projeto e que “esteja” neste sistema.
Atribua ao shapefile vertices.shp o sistema Lisboa_Hayford_Gauss_IGeoE. Esta
operação pode ser feita no ArcCatalog escolhendo “Properties” do shapefile, e
seleccionando-o em “Projected Coordinate Systems”/”National Grids”. Também
pode ser feita no ArcToolbox (ArcToolbox Data Management Tools
Projections and Transformations Define Projection).
Responda à seguinte pergunta: Quantos são os vértices geodésicos que verificam
simultaneamente as duas condições:
Estão no distrito de Faro;
Situam-se até 1000 m das Estradas Nacionais (ou seja, Categoria = „EN‟).
Layers Properties … Coordinate system
Menu: Selection by location
Opções a considerar: «select features from» / «select from the currently selected
features in»
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 6
E X E R C Í C I O 4 – Q U E R Y E S P A C I A L
Identifique quais os vértices geodésicos mais ocidental e mais setentrional (mais
a norte) numa envolvente até 3500m do distrito de Évora. Utilize a seleção por
localização.
Menu: Selection by location
E X E R C Í C I O 5 - G E O R R E F E R E N C I A Ç Ã O
Num novo ficheiro de projeto (ex_5e6.mxd) adicione a imagem 403_dir.jpg
que está em D:\.....\images e proceda ao processo de georreferenciação e
correção geométrica adequado, verificando a qualidade do mesmo. Utilize os
seguintes pontos de controlo (coordenadas cartográficas no sistema militar,
Datum Lisboa, denominado no ArcGIS Lisboa_Hayford_Gauss_IGeoE):
Ponto XX YY
CALHANDRIZ 119481 217158
MATO DA CRUZ 118128 216132
BOIÇÃO 114978 216524
MOURÃO 117594 218905
Deve usar-se o ponto central do símbolo triangular de vértice geodésico.
Grave e feche o projeto. Use o ArcCatalog para criar uma cópia dos dados e
projeto no seu disco externo pessoal.
E X E R C Í C I O 6 – C R I A Ç Ã O D E N O V O S
C O N J U N T O S D E D A D O S G E O G R Á F I C O S
Abra o projeto do exercicio/aula anterior, que terá a imagem 403_dir já
georreferenciada.
Dê o comando rectify para gravar um novo ficheiro com a imagem, em
...\images, com resolução de 2 metros.
Construa as seguintes shapefiles no ArcCatalog (defina o sistema de
coordenadas respetivo e grave em ...\shape):
1 - Shapefile de linhas (polyline) para representação da rede viária que liga as
localidades de Santiago dos Velhos e Calhandriz e esta ao vértice geodésico de
Mato da Cruz. A shapefile deve ter as seguintes características:
i. Chamar-se estradas_bucelas.shp;
ii. Sistema de coordenadas Hayford-Gauss Militar DtLX (ficheiro Lisboa
Hayford Gauss IGeoE.prj, que está em Projected Coordinate
Systems\National Grids);
iii. Existência de conetividade entre todos os arcos, ou seja, não poderá
haver espaços vazios entre os arcos;
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 7
iv. Deve existir um atributo chamado Nome associado ao nome da
estrada (a vermelho na carta);
v. Deve existir um atributo chamado extensão com o valor numérico do
comprimento do arco (float, precision 7, scale 2).
Indique para a rede viária construída a respetiva extensão total (em
quilómetros).
Para o preenchimento automático do comprimento, faça o Calculate Geometry
sobre a coluna que pretende atualizar:
Quando as edições terminarem, escolha Stop Editing, que dá a opção de gravar
(ou não) as edições.
A Edit Tool permite editar vértice-a-vértice um elemento já inserido; o sketch
button permite escolher uma série de opções de edição.
O Snapping pode ser ativado para automaticamente fazer com que o cursor
fique sobre um ponto especial de um elemento próximo (final de uma linha,
interseção de linhas, etc.) Para ativar o Snapping, clique em Editor > Snapping.
2 - Shapefile de pontos para representação dos quatro vértices geodésicos
presentes na carta. O shapefile deve ter as seguintes características:
i. Chamar-se vértices_geodesicos.shp;
ii. Sistema de coordenadas Hayford-Gauss Militar DtLX, como no caso
anterior;
iii. Deve existir um atributo chamado nome associado ao nome do vértice
geodésico (a vermelho na carta);
iv. Devem existir dois atributos (X e Y) com as respetivas coordenadas
(float, precision 12, scale 3).
Para o preenchimento automático das coordenadas (ex.: X), faça o Calculate
Geometry sobre a coluna que pretende atualizar; escolha a opção “Advanced” e
coloque:
Não se esqueça de gravar regularmente o ficheiro de projeto na pasta
“exercicios”.
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 8
E X E R C Í C I O 7 – A N Á L I S E E S P A C I A L
Crie um novo projeto (ex_7e8.mxd), cujo data frame (chamado Layers) use o
sist. De coord. militar Datum Lisboa (Lisboa Hayford Gauss IgeoE).
Adicione os layers de bacias, concelhos, hidrografia e mon_qualidade que estão
...\shape\, verificando se há sobreposição correta.
Nota: Pode precisar de associar o sist. de coord. apropriado aos CDG que não
o tenham atribuído (ArcToolbox Data Management Tools Projections and
Transformations Define Projection), escolhendo Datum 73 Hayford Gauss
IPCC se o CDG parecer ter esse sistema.
Crie uma layer dos distritos a partir do layer dos concelhos: use para tal a
operação de análise espacial adequada (ArcToolbox Data Management Tools
Generalization Dissolve), gravando-a em D:\...\shape\.
Para as questões seguintes, terá de executar operações de análise espacial:
1. Indique qual a área (em hectares) que cada distrito tem na bacia do rio
Tejo (só no interior da bacia do Tejo!). Crie uma layer que apenas
contenha essas zonas, com uma coluna chamada “area” na tabela de
atributos para esse valor de área (float, 12, 3).
2. Quantas estações de medição da qualidade da água estão a menos de
2000 m do rio Mondego?
3. Suponha que o caudal do Mondego vai aumentar e em consequência desse
aumento é necessário desmatar uma faixa de 300 m para cada lado do
Mondego e de todos os seus afluentes «mais importantes». Sabe-
se que na tabela os afluentes «mais importantes» do rio Mondego têm um
código que começa por “701” (dever-se-á usar na query uma condição do
tipo “ … Like “701%”) . Indique quais os concelhos onde irá ser realizada a
desmatação e qual a área a desmatar em cada um desses concelhos.
Não se esqueça de gravar regularmente o ficheiro de projeto na pasta
“exercicios”.
E X E R C Í C I O 8 – A N Á L I S E E S P A C I A L
V E T O R I A L
Crie no projeto anterior (ex_7e8.mxd) um novo data frame (Insert Data
Frame). Adicione os layers u_solo_a.shp e u_solo_b.shp. ambos localizados em
D:\...\shape\.
Cada layer tem um campo denominado VALOR.
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 9
8.1. Crie um novo layer que corresponda à união destes dois layers, mas
de tal maneira que o layer criado tenha uma coluna na tabela de atributos,
denominada VALOR, que deve:
– conter o valor do layer de origem onde não haja sobreposição de layers;
– ter a média dos valores dos dois layers no caso contrário.
8.2. Execute a operação de identidade (u_solo_a id u_solo_b) à custa de
uma sequência de operações de união e seleção.
8.3. Sobre o resultado da alínea anterior execute a operação de
eliminação (uma fusão dos polígonos muito pequenos - defina uma área
mínima à sua escolha).
União: ArcToolBox Analysis Tools Overlay Union
Identidade: ArcToolBox Analysis Tools Overlay Identity
Eliminação: ArcToolBox Data Management Tools Generalization Eliminate
E X E R C Í C I O 9 - A N Á L I S E E S P A C I A L V E T O R I A L
NOTA: Este exercício resume toda a matéria dada anteriormente. Envolve
operações de seleção por atributos, seleção por localização, junção de tabelas,
análise espacial, cálculo de colunas, etc. A unidade de distância é o metro.
Considere para todo o exercicio os seguintes CDG em L:\...\shape\Lisboa:
Fregs.shp – freguesias de Lisboa (contém o n.º de habitantes e a
densidade populacional em hab/km2;
Esp_verde.shp – jardins de Lisboa;
Rede_viaria.shp – ruas de Lisboa (sem as “avenidas”);
Metro.shp – estações de metropolitano de Lisboa (no ano 2000).
9.1. Identifique a freguesia de Lisboa com maior área total de espaços
verdes. Apresente os resultados para valores absolutos (em m2 ou ha).
9.2. Qual o valor de espaço verde per capita para as diversas freguesias de
Lisboa (em m2/hab)? Qual a freguesia que apresenta o maior valor dessa
razão?
9.3. Encontre o maior espaço verde na cidade de Lisboa com as seguintes
características:
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 10
Condição A: Ter uma parte (mesmo que mínima) até 175 m de
distância de uma “estrada” (é preciso distinguir as “estradas” dos
restantes elementos da rede viária da cidade);
Condição B: Localizar-se mesmo que parcialmente numa freguesia que
tenha um valor superior de densidade superior ao da densidade média
da cidade);
Condição C: Estar integralmente situado a menos de 500 m de uma
estação de metro.
Sugestão: para as condições que envolvem “localização parcial”
experimente utilizar um dos modos de seleção por localização (select by
location); para o resto do exercício experimente utilizar operações de
análise espacial (buffer, intersect, etc.)
9.4. Supondo que a população se distribui de forma homogénea dentro de
cada freguesia (ou seja, toma-se a densidade populacional como constante
em cada freguesia), quantos habitantes de Lisboa moram até 200 m das
estações de metro? E qual seria o resultado se se excluíssem os espaços
verdes das áreas habitadas?
Descreva o método utilizado nos cálculos através de um diagrama de
análise espacial.
NOTA: A partir do exercício 10 será utilizada informação geográfica no formato
matricial. Para copiar, mover ou apagar os conjuntos de dados geográficos neste
formato deve utilizar-se o ArcCatalog e não o Windows Explorer.
Deverá ter ativada a extensão Spatial Analyst (Tools Extensions)
E X E R C Í C I O 1 0 – C L A S S I F I C A Ç Ã O D E
I M A G E N S
Num novo projeto adicione a imagem __________.tif (ortofoto da região do rio
Tejo).
10.1. Faça uma classificação não-supervisionada da imagem, em __ classes. O
primeiro passo consiste na produção de um ficheiro de assinatura. Utilize os
valores-padrão sugeridos pelo software.
ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Multivariate Iso Cluster
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 11
10.2. Utilize o ficheiro de assinatura produzido anteriormente para fazer uma
classificação não-supervisionada pelo método de máxima verosimilhança. Utilize
os valores-padrão sugeridos pelo software.
ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Multivariate Maximum Likelihood
Classification
E X E R C Í C I O 1 1 – M D T + A N . E S P . M A T R I C I A L
11.1. Considere a grid DTM_1985 localizada em L:\...\grids que representa um
modelo digital de terreno (MDT) para uma determinada zona no Alentejo. Cada
célula do MDT representa a altitude do local.
a) Qual a área total da zona representada?
b) Quantas são as células que têm entre 250m e 300m de altitude?
c) Qual a média de altitudes (de toda a grelha)?
d) Qual a média de altitudes, mas só para a zona entre 250m e 300m de altitude?
Na Toolbar Spatial Analyst Reclassify
Na Toolbar Spatial Analyst Raster Calculator
Com o botão direito sobre o nome de uma layer matricial Properties
11.2. Considere a grid DTM_1985 do exercício anterior.
Indique quais as zonas onde poderão ser plantadas árvores de uma dada
espécie, sabedo que são as zonas que verifiquem em simultâneo as seguintes
condições:
declive inferior a 5% (função slope)
exposto a sudoeste, sul ou sudeste (função aspect)
cota inferior a 285 m
ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Surface
11.3. Ao acrescentar ao exercício 11.2 a seguinte nova condição, quanto é que
diminui a área possível?
a área para uma zona de plantação tem de ser pelo menos de 1 hectare
(não esquecer que 1 ha = 10000 m2)
ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Generalization Region Group
E X E R C Í C I O 1 2 – M D T + M O D . H I D R O L Ó G I C A
Considere a grid DTM_1985 usada no exercício anterior. Empregue as funções de
modelação hidrológica para determinar as linhas de água principais, utilizando o
critério de área de drenagem mínima de 500 células.
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 12
Não se esqueça de fazer o pit filling no início do processo.
ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Hydrology
E X E R C Í C I O 1 3 – S U P E R F Í C I E S D E C U S T O
13.1 Considere a grid DTM_1985 usada no exercício anterior e a grid “floresta”.
Construa uma superfície de custo (representa o esforço ou custo de passagem em
cada célula) com base na tabela seguinte:
V A L O R P A R A A
S U P E R F . C U S T O
D E C L I V E
< 5 %
D E C L I V E
[ 5 % , 1 0 % [
D E C L I V E
> = 1 0 %
F L O R E S T A
T I P O 1 O U 3 1 3 5
F L O R E S T A
T I P O 2 O U 4 2 7 1 2
13.2 Calcule o caminho de menor custo entre os pontos A e B (use o shapefile
pontosAB.shp para saber onde estão A e B ou crie um shapefile novo).
Cost Distance: ArcToolBox Spatial Analyst Tools Distance Cost Distance
Cost Back Link: ArcToolBox Spatial Analyst Tools Distance Cost Back Link
Cost Path: ArcToolBox Spatial Analyst Tools Distance Cost Path
E X E R C Í C I O 1 4 – I N T E R P O L A Ç Ã O
Considere o CDG de pontos pontos.shp (na pasta L:\....\shape) onde a coluna
SPOT contém o valor de altitude de cada ponto. Faça, num novo projeto chamado
ex_14e15.mxd, uma interpolação para formato matricial de modo a gerar um
MDT com resolução espacial de 100 m, pelos seguintes métodos:
– IDW, com os 12 vizinhos mais próximos
– IDW, com os 12 vizinhos mais próximos, mas com o CDG perim_lago
como barreira
– IDW, com os 6 vizinhos mais próximos
– IDW, com os 6 vizinhos mais próximos, mas com o CDG perim_lago
como barreira
Qual das interpolações resulta na maior amplitude de declives? Porquê?
ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Interpolation
E X E R C Í C I O 1 5 – V I S I B I L I D A D E
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 13
Na sequência do exercício anterior, use um dos MDT gerados por interpolação
para estimar a percentagem da superfície do lago que é visível a partir do ponto
do CDG pontos.shp de maior altitude. Nota: use o CDG de polígonos lago.shp.
ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Surface Viewshed
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 14
E X E R C Í C I O S E X T R A
E X E R C Í C I O A - V E T O R I A L
Todos a informação necessária para a resolução do exercício está em
d:\SIG\revisao\dados. A informação produzida no decurso da resolução do exercício
deve ser guardada em d:\SIG\revisao\resultados.
1. Suponha que se pretende requalificar o lago grande do jardim do Campo
Grande com o intuito de o transformar num parque aquático. Sabendo que
a dimensão minima aceitável para o respetivo espelho de água é de 1ha
(não dê importância às ilhas), verifique se o lago tem a dimensão
necessária. Os pontos de controlo para georreferenciar a imagem têm as
seguintes coordenadas:
A: (x,y) = (111000,199500) B: (x,y) = (111500,199500)
C: (x,y) = (111000,199000) D: (x,y) = (111500,-199000)
Diga qual o erro médio quadrático encontrado e justifique se este é
aceitável.
Grave os pontos de controlo como pcXX.txt.
Defina o sistema de coordenadas respetivo (Projeção de Gauss, Elipsoide
de Hayford, Datum Lisboa – Sistema Hayford-Gauss Militar).
Descreva a metodologia utilizada.
2. Com base na imagem anterior construa as seguintes shapefiles:
- Eixos_via_alvalade.shp correspondendo aos seguintes arruamentos:
- Avª da Igreja; Avª do Brasil; Avª de Roma; Campo Grande e Rua
envolvente ao Hospital Júlio de Matos.
Estes arrumamentos devem formar apenas três quarteirões e deve garantir a
conectividade entre todos os eixos. Calcule a extensão de arrumamentos
construída e identifique cada um deles com o respectivo nome.
- Quarteiroes_alvalade.shp correspondendo aos três quarteirões definidos
pelos arrumamentos anteriores. Calcule a posição (x,y) para o centroide do
Hospital Júlio de Matos
Descreva a metodologia usada.
3. Considere os seguintes dados:
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 15
Fregs.shp – delimitação das freguesias de Lisboa; Esp_verde.shp – jardins de
Lisboa; e Rede_viaria.shp – ruas de Lisboa;
a) Identifique o maior espaço verde existente na cidade de Lisboa que
apresente as seguintes caracteristicas:
Ter acesso por avenida até 300m (e apenas por avenida);
Localizar-se mesmo que parcialmente numa freguesia de elevada
densidade populacional (densidade superior à média da cidade);
Descreva o método utilizado nos cálculos.
b) Suponha que pretende urbanizar na totalidade o espaço verde
identificado na alínea anterior. O novo loteamento prevê um índice de
construção de 30 fogos/ha. Calcule a população estimada para essa área
admitindo que cada fogo é ocupado por 2,8 habitantes
E X E R C Í C I O B - M A T R I C I A L
Considere as grids DTM_1943 e DTM_1985 localizadas em D:\....\grids\.
Ambas representam modelos digitais de terreno para a mesma zona.
1. Calcule qual o volume de erosão e de depósito na área coberta pelo MDT
entre 1943 e 1985.
2. Indique, na zona do MDT anteriormente referido, quais as áreas onde
poderá ser implantado uma infra-estrutura de turismo rural tendo em
conta as seguintes limitações de implantação:
- declive inferior a 5 %
- exposto a Sul
- área total superior a 1 ha
- a menos de 6000 mts de uma estrada
- cota inferior a 285 mts
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 16
T Ó P I C O S A B O R D A D O S
N A S A U L A S P R Á T I C A S
I N T R O D U Ç Ã O
Introdução ao ArcGIS 9.x – descrição dos 3 módulos funcionais (ArcMap,
ArcCatalog e ArcToolBox)
Principais Funcionalidades do ArcMap:
Visualização de informação (geográfica e alfanumérica);
Edição de informação (geográfica e alfanumérica);
Produção de saídas gráficas (layouts).
Principais Funcionalidades do ArcCatalog:
Gestão de informação (geográfica e alfanumérica);
Ligação a base de dados externas;
Definição de sistemas de coordenadas.
Principais Funcionalidades do ArcToolBox:
Operações diversas de análise espacial;
Conversão entre formatos;
Organização e funções básicas do ArcMap:
Conceitos de data frame; layer; shapefile; entidade; tabela de atributos
Data view vs layout view;
Simbologia;
Zoom, pan, seleção, identificação e procura.
T A B E L A S
Propriedades das tabelas
Tabela de layers vs outras tabelas (txt, info, dbf)
Relações das tabelas com as layers – ligação às entidades
Criar tabelas a partir de dados existentes
o Ficheiros
Criar uma tabela nova
o Adicionar, definir e apagar campos
o Adicionar e apagar registos
Estado de edição da tabela
Diferentes formas de edição da tabela
o Registo a registo
o Seleção simples e edição conjunta
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 17
Sorting
Estatísticas sobre campos da tabela (com e sem seleção)
Seleção / Promote
Joins(1:1)
o Normal
o Spatial
Entre pontos e linhas equivale a distância mínima
Entre polígonos e qualquer outro é relação “contido em”
Links (1:N)
Summarize
o Generalidades
o Operações de agrupamento
o Soma de valores por grupo
o Cardinalidade por grupo
o Operadores de agrupamento: mínimo, máximo, média, etc.
Atenção ao facto de as operações do tipo Spatial Join ou Spatial
Summarize não serem de facto operações de Base de Dados mas sim
operações de Análise Espacial
Exercícios sobre informação alfanumérica
S E L E Ç Ã O D E I N F O R M A Ç Ã O
Métodos de seleção de entidades: Construção de Querys.
O modo de seleção “Select by attributes” e os diferentes métodos existentes.
Seleção por localização espacial.
O modo de seleção “select by location”.
4 Exercícios sobre Métodos de seleção.
C O O R D E N A D A S
Sistema de coordenadas:
Elipsoide; Datum; Projeção cartográfica.
O sistema de coordenadas da data frame vs o sistema de coordenadas da layer
Transformação de coordenadas e respetivos parâmetros
Procedimentos de georreferenciação (exemplo prático):
Pontos de controlo;
Erro médio quadrático;
Validação.
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 18
G E O R R E F E R E N C I A Ç Ã O
Georreferenciação de um raster (extrato de uma folha da carta 1:25000 do
IGeoE)
Sistema de coordenadas da cartografia militar
o Sistemas Hayford-Gauss militar e UTM
Toolbar de georreferenciação
Pontos de controlo
Erro médio quadrático
Correção geométrica
Definição do sistema de coordenadas do dataset
C R I A Ç Ã O E E D I Ç Ã O D E I N F O R M A Ç Ã O
G E O G R Á F I C A V E T O R I A L
Converter uma layer para uma Shapefile
o Selected – non selected – table attribs
Criar uma Shapefile nova
o XY layers
o Point
o Line
Propriedades do snapping
Split line
Merge
Edit vertices
Shape properties
Calculo automático de comprimentos
o Zooms e Pans dinâmicos
o Polygon
Propriedades do snapping
Split poly; Adjacent poly; Donut poly
Edit vertices
Edit common line
Subtract (with ou without shift)
Intersect
Shape properties
Cálculo automático de áreas
Criação de Shapefiles por digitalização de imagens
SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2004 - 2011 @ IST 19
A N Á L I S E E S P A C I A L
Análise espacial: Buffer; Dissolve; Merge; Union; Intersect; Clip; Eliminate, etc
A N Á L I S E E S P A C I A L
As operações de análise espacial, recorrendo a funções de proximidade como
a função de buffer ou sobreposição topológica como a função de união,
constituem as operações elementares de manipulação de layers que
permitem a derivação de novos layers verificando condições expressas sobre
a distribuição espacial e/ou atributos.
A descrição da utilização de operações de análise espacial é apresentada na
forma gráfica, e acordo com a notação indicada na que se segue. Esta é uma
notação informal, no caso de se pretender uma descrição mais formal sugere-
se a utilização de UML com os estereótipos adequados.
Operadores de análise espacial sobre 1 layer
o Buffer e Dissolve
Operadores de análise espacial sobre 2 layers
o Merge; Union; Intersect; Clip
B U F F E R
A operação buffer é aplicável a layers de pontos, linhas ou polígonos e gera um
layer de polígonos com o conjunto de pontos do espaço a uma distância dada
(constante ou variável em função de atributo) dos elementos do layer original. Na
Conjunto de Dados Geográficos
Operação Espacial
Operação SQL
Sequência de Processo
Indicação de Prioridade no Processo
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opção aqui considerada os polígonos de buffer que se intersetam são fundidos. O
layer resultante tem como atributo a indicação de interior ou exterior ou buffer.
D I S S O L V E
No layer resultante são agregados todos os polígonos adjacentes que tenham o
mesmo valor no atributo designado.
Buffer
< dist >
Tema A
Tema C
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Dissolve <atributo>
Tema A
Tema C
M E R G E
Corresponde à junção das entidades existententes em vários layers,
supostamente contíguos.
Merge
Tema A Tema N
Tema C
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U N I O N
As entidades dos dois layers são unidas num só, procedendo-se à interseção
espacial das entidades quando necessário.
União
Tema A Tema B
Tema C
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I N T E R S E C T
Corresponde a uma operação de SQL sobre uma união; só ficam no layer
resultantes as entidades que existiam nos dois layers.
C L I P
Esta operação é aplicada a layers de pontos, linhas ou polígonos, tendo como
argumento um layer de polígonos cuja forma define a zona a apagar do layer
objeto da operação.
Int
Tema A Tema B
Tema C
Corte
Tema A Tema B
Tema C
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S I G M A T R I C I A L
E X T E N S Ã O S P A T I A L A N A L Y S T
Interpretação dos dados – discreto vs contínuo
Grid properties
Georreferenciação de grids
Grids, suas tabelas e limitações destas
Histogramas
Find distance
Calculate density
Assign proximity
Formatos de importação e exportação
Conversão grid – layer e vice - versa
Interpolação: IDW / krigagem (fora da matéria)
Cálculos com grids: Map calculator; Map query; Reclassify (reclassificação)
Criação de informação derivada (modelação do relevo em matricial): Isolinhas
(curvas de nível); Declive; Orientação de encostas
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