aplicações para dados espaciais

Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ .

ArcGIS9.3Elaborando mapas no ArcMap

Editando dados espaciais

Realizando uma análise hidrológica e topográfica

Trabalhando com dados climatológicos

Elaborando um mapeamento de risco de inundação

Aplicação para Dados Espaciais

PONTOS LINHAS TIN GRADE

Elaborando um mapeamento de risco de incêndios flor estais

Trabalhando com dados espaciais tridimensionais

Aprenda a fazer mapas utilizando ferramentas e exte nsões avançadas do ArcGIS 9.3 completo

TOTALArcMapArcCatalogArcToolboxArcSceneArcGlobe

Conceitos de Sistema de Informações Geográficas

Fundamentos do ArcGIS 9.3

PASSO A PASSO

Alexandre Rosa dos SantosFranciane L. R. de Oliveira LouzadaFernando Coelho Eugenio

MUNDO DA GEOMÁTICAhttp://www.mundogeomatica.com.br

Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ .

Alexandre Rosa dos Santos Professor Associado do Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais, Departamento de Engenharia Rural do Centro de Ciênc ias Agrárias da UFES

Franciane Lousada Rubini de Oliveira Louzada Bióloga e Mestranda do Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais,

Centro de Ciências Agrárias da UFES

Fernando Coelho Eugenio Graduando em Engenharia Florestal,

Ciências Florestais do Centro de Ciências Agrárias da UFES

ArcGIS 9.3 TOTAL

Aplicações para Dados Espaciais

2ª ed. revisada e ampliada

Alegre – ES

CAUFES 2010

Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . II

ArcGIS 9.3 TOTAL Aplicações para Dados Espaciais

Copyright © 2010, Dr. Alexandre Rosa dos Santos Capa Alexandre Rosa dos Santos Franciane Lousada Rubini de Oliveira Louzada Fernando Coelho Eugenio Revisão Técnica Jéferson Luiz Ferrari Produção Gráfica Alexandre Rosa dos Santos Franciane Lousada Rubini de Oliveira Louzada Fernando Coelho Eugenio Revisão Ortográfica Jéferson Luiz Ferrari Alexandre Rosa dos Santos Contato http://www.mundogeomatica.com.br e-mail: [email protected] Tel.: (28) 3552 8632 ou (28) 9926-0262

TODOS OS DIREITOS RESERVADOS – É proibida a reprodução, salvo pequenos trechos, mencionado-se a fonte. A violação dos direitos autorais (Lei no 9.610/98) é crime (art. 184 do Código Penal). Depósito legal na Biblioteca Nacional, conforme Decreto no 1.825, de 20/12/1907. Respeite os autores: não faça cópia ilegal .

Dados Internacionais de Catalogação-na-publicação (CIP) (Biblioteca Setorial de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Espírito Santo, ES, Brasil)

Santos, Alexandre Rosa dos, 1974- S237a ARCGIS 9.3 total : aplicações para dados espaciais / Alexandre Rosa dos Santos,

Franciane Lousada Rubini de Oliveira Louzada, Fernando Coelho Eugênio. – Alegre, ES : CAUFES, 2010.

184 p. : il. ; 30 cm. ISBN 978-85-61890-07-0 1. Geomática. 2. Sistemas de coleta automática de dados. 3. Cartografia –

Processamento de dados. 4. Geografia – Serviços de informação. I. Louzada, Franciane Lousada Rubini de Oliveira. II. Eugênio, Fernando Coelho. III. Título. IV. Título: Aplicações para dados espaciais.

CDU: 528.4

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DEDICATÓRIA Nós, autores, dedicamos este livro aos familiares que sempre acreditaram em nossos trabalhos.

AGRADECIMENTOS À Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), em especial ao Departamento de Engenharia Rural e ao Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais. Ao pesquisador Leandro Roberto Feitoza, pela imprescindível ajuda na elaboração deste livro. À todos os conveniados do Sistema Integrado de Bases Georreferenciadas do Estado do Espírito Santo (GEOBASES), que disponibilizaram o banco de dados espaciais para a elaboração dos exercícios deste livro. Em especial, a todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para o desenvolvimento deste livro.

COLABORADORES CCA-UFES – Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo.

PPGCF-UFES - Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais da UFES.

ERU/CCA-UFES - Departamento de Engenharia Rural do CCA-UFES.

PMA - Prefeitura Municipal de Alegre, ES.

INCAPER - Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural.

IJSN - Instituto Jones dos Santos.

CBMES - Corpo de Bombeiro Militar do Estado do Espírito Santo.

CEDEC/ES - Coordenação Estadual de Defesa Civil do Estado do Espírito Santo.

REFLEXÃO Quantas luas se passaram! Quantos sóis já raiaram! Quantos verões bronzearam! Quantos invernos esfriaram! Quantos governos passaram! Quantos ideais não vingaram! Quantos projetos se arquitetaram! Quantos planos se frustraram! Tantas vozes foram ouvidas Quantas ainda hão de se ouvir Quantos dias nessa vida ainda estão por vir! Vale o sol Vale a lua, o inverno e o verão Pois uma vida só se acaba quando fita-se o chão.

Bruno dos Santos Prado Moura

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FABRICANTE

Produto: ArcGIS® 9.3 (ArcInfo®)

Fabricante: www.esri.com

Representante no Brasil

Rua Itororó, 555 - Vila Bandeirantes

São José dos Campos - SP

CEP: 12216-440

Tel.: (12) 3946-8933

Fax: (12) 3946-8945

Site: www.img.com.br

Nota: Todas as marcas e imagens de hardware, software e outros, utilizados e/ou mencionados

nesta obra, são propriedades de seus respectivos fabricantes e/ou criadores. Os autores se

responsabilizam totalmente pelo conteúdo descrito no livro. O objetivo dos autores é disponibilizar

para os usuários do aplicativo computacional ArcGIS® 9.3 (ArcInfo®) um material de referência para

suas aplicações práticas e teóricas relacionadas com os dados espaciais, contribuindo de forma

positiva com o fabricante do ArcGIS® 9.3 (Empresa ESRI), pois, dessa forma, mais usuários irão se

interessar e adquirir o produto.

REQUISITOS BÁSICOS DE HARDWARE E SOFTWARE

Requisitos de Hardware: • Capacidade de memória RAM: 512 Mb (recomendado acima de 1 Gb). • Capacidade de disco rígido: acima de 80 Gb. • Placa de vídeo: SuperVGA (recomendado placa de vídeo que permita trabalhar com

animações gráficas tridimensionais). • Monitor: colorido de 14 pol. (recomendado 15 ou maior). • Unidade de DVD-ROM de velocidade 24x ou superior.

Requisitos de Software:

• Sistema operacional Windows® XP ou versões superiores. • Microsoft Office 2003® ou versões superiores. • ArcGIS® 9.3 completo com todas as extensões habilitadas em idioma inglês.

SOBRE A BASE DE DADOS NECESSÁRIA PARA A ELABORAÇÃO DOS EXERCÍRCIOS DO LIVRO

A base de dados “ Livro_ArcGIS 9.3_ES.rar” necessária para a elaboração dos exercícios do livro deverá ser BAIXADA GRATUITAMENTE da home-page do MUNDO DA GEOMÁTICA que apresenta o seguinte endereço eletrônico: http://www.mundogeomatica.com.br . Nesta home-page, você deverá clicar sobre a figura do livro “ArcGIS 9.3 TOTAL: Aplicações para Dados Espaciais” indo para a home-page http://www.mundogeomatica.com.br/LivroArcGIS9.3.htm .

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A base de dados espaciais é referente ao distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES, disponibilizada com cortesia pelo Sistema Integrado de Bases Georreferenciadas do Estado do Espírito Santo (GEOBASES). Após sua aquisição, esta deverá ser extraída para dentro da Unidade C de seu computador. A Figura 1A mostra como deverá ficar a Unidade C após a extração da pasta Livro_ArcGIS 9.3_ES.

Figura 1A. Pasta Livro_ArcGIS 9.3_ES colada dentro da unidade C.

PREFÁCIO

Temos trabalhado com os aplicativos da família ESRI® desde as versões anteriores do ArcView e, cada versão lançada pela ESRI®, nos impressionava mais ainda. Atualmente, as características técnicas do ArcGIS 9.3® são consideradas imprescindíveis, possibilitando a coleta, edição, armazenamento e gerência de dados espaciais, assim como a exploração, análise geográfica e a visualização destes dados.

Apesar de conhecermos e já termos trabalhado com outros aplicativos de sistemas de informações geográficas, nossa escolha principal como ferramenta para se trabalhar com dados espaciais recaiu sobre o ArcGIS 9.3®.

Um dos pontos fortes do ArcGIS 9.3® é a sua diversidade de aplicações em diferentes áreas do conhecimento, apresentando um “caráter” multidisciplinar, possibilitando o uso de ferramentas específicas para cada atividade a ser executada, sendo dispensável a utilização de outros aplicativos computacionais concorrentes.

Foi pensando no grande potencial do ArcGIS 9.3® que nos aventuramos a escrever este livro, que tem como principal objetivo ensinar, passo a passo, como utilizar os principais aplicativos computacionais da família ArcGIS®, utilizando-se de uma linguagem clara e interpretável.

Procuramos demonstrar neste livro as técnicas para o desenvolvimento de projetos envolvendo a elaboração de mapas básicos, edição de dados espaciais, análise hidrológica e topográfica, modelagem espacial e visualização de dados tridimensionais.

Este livro foi idealizado a partir da necessidade de se criar um material prático, inteligente, objetivo, rápido e de fácil entendimento a todos os leitores.

Apresentando exercícios aplicáveis para dados espaciais, este livro tem por objetivo atingir diferentes faixas de usuários do mercado porque não se limita a ensinar comandos ou funções complexas. O livro apresenta ao leitor, claramente, o tipo de atividade que ele irá desenvolver e explica passo a passo todos os procedimentos necessários para a sua execução.

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ÍNDICE ANALÍTICO

DEDICATÓRIA................................................................................................................................... III AGRADECIMENTOS......................................................................................................................... III COLABORADORES........................................................................................................................... III REFLEXÃO........................................................................................................................................ III FABRICANTE.................................................................................................................................... IV REQUISITOS BÁSICOS DE HARDWARE E SOFTWARE............................................................... IV SOBRE A BASE DE DADOS NECESSÁRIA PARA A ELABORAÇÃO DOS EXERCÍCIOS DO LIVRO................................................................................................................................................ IV

PREFÁCIO......................................................................................................................................... V ÍNDICE ANALÍTICO........................................................................................................................... VI ÍNDICE DE FIGURAS........................................................................................................................ VII ÍNDICE DE TABELAS........................................................................................................................ VIII CAPÍTULO 1 - CONCEITOS DE SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS ...................... 9

1.1. INTRODUÇÃO AO SIG......................................................................................................... 9 1.2. AQUISIÇÃO DE DADOS PARA UM SIG............................................................................... 10 1.3. OBJETIVOS E APLICAÇÕES DE UM SIG............................................................................ 12

CAPÍTULO 2 -FUNDAMENTOS DO ARCGIS 9.3®.......................................................................... 15 2.1. CONHECENDO O ARCGIS 9.3®.......................................................................................... 15 2.2. NOVIDADES DO ARCGIS 9.3®............................................................................................ 20

CAPÍTULO 3 -ELABORANDO MAPAS NO ARCMAP ™................................................................. 22 3.1. INTERFACE DO ARCMAP™................................................................................................. 23 3.2. EXPLORANDO DADOS ESPACIAIS..................................................................................... 23 3.3. TRABALHANDO COM DADOS ESPACIAIS E TABELAS..................................................... 41

CAPÍTULO 4 - EDITANDO DADOS ESPACIAIS .............................................................................. 55 4.1. REALIZANDO A EDIÇÃO DE DADOS ESPACIAIS NO ARCMAP™.................................... 56 4.2. GEOREFERENCIANDO UMA AEROFOTO DIGITAL........................................................... 65 4.3. ASSOCIAÇÃO DO SISTEMA DE COORDENADAS DA IMAGEM........................................ 71 4.4. ALTERANDO O SISTEMA DE PROJEÇÃO DE UM SHAPEFILE......................................... 72

CAPÍTULO 5 - TRABALHANDO COM DADOS CLIMATOLÓGICOS ............................................. 76 5.1. CONVERTENDO OS DADOS TABULARES CLIMATOLÓGICOS DO EXCEL (.xls) PARA O FORMATO SHAPEFILE DE PONTOS (MAPA VETORIAL DE PONTOS CLIMATOLÓGICOS)..................................................................................................................... 78 5.2. INTERPOLANDO OS DADOS CLIMATOLÓGICOS DO SHAPEFILE DE PONTOS PARA A ELABORAÇÃO DOS MAPAS DE PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA ACUMULADA ANUAL, TEMPERATURA DO AR, EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL, EXCEDENTE HÍDRICO E DEFICIÊNCIA HÍDRICA................................................................................................................ 82

CAPÍTULO 6 - REALIZANDO UMA ANÁLISE HIDROLÓGICA E TOPOGRÁFICA ........................ 86 6.1. GERAÇÃO DO MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO (MDE)................................................. 88 6.2. REALIZANDO A ANÁLISE HIDROLÓGICA DO DISTRITO DE ARACÊ.............................. 92 6.3. REALIZANDO A ANÁLISE TOPOGRÁFICA DO DISTRITO DE ARACÊ............................. 107

CAPÍTULO 7 - ELABORANDO UM MAPEAMENTO DE RISCO DE INUNDAÇÃO ........................ 116 7.1. RECLASSIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS AMBIENTAIS QUE COMPÕEM O MODELO DE INUNDAÇÃO................................................................................................................................ 119 7.2. DETERMINAÇÃO DOS PESOS ESTATÍSTICOS DO MODELO......................................... 125 7.3. ELABORAÇÃO DO MAPEAMENTO DE RISCO DE INUNDAÇÃO...................................... 128

CAPÍTULO 8 - ELABORANDO UM MAPEAMENTO DE RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS 135 8.1. RECLASSIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS AMBIENTAIS QUE COMPÕEM O MODELO DE RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS........................................................................................ 138 8.2. ELABORAÇÃO DO MAPEAMENTO DE RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS................ 152

CAPÍTULO 9 - TRABALHANDO COM DADOS ESPACIAIS TRIDIMENSIONAIS .......................... 162 9.1. ELABORANDO UM PERFIL TOPOGRÁFICO NO ARCMAP™........................................... 162 9.2. TRABALHANDO COM DADOS TRIDIMENSIONAIS NO ARCCATALOG™........................ 165 9.3. TRABALHANDO COM DADOS TRIDIMENSIONAIS NO ARCSCENE™............................ 168 9.4. TRABALHANDO COM DADOS TRIDIMENSIONAIS NO ARCGLOBE™............................ 180

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1A - Pasta Livro_ArcGIS 9.3_ES colada dentro da unidade C................................................ V Figura 1.1 - Arquitetura de um Sistema de Informações Geográficas................................................ 10 Figura 1.2 - Exemplo prático de um possível lixo organizado............................................................ 11 Figura 1.3 - Representação de um modelo vetorial e raster ou matricial........................................... 12 Figura 1.4 - Componentes centrais de um SIG, destacando-se o anel das aplicações e usuários.... 13 Figura 2.1 - Arquitetura de software ArcGIS®..................................................................................... 15 Figura 2.2 - Mapeamento de risco de incêndios florestais para o Distrito de Aracê, pertencente a município de Domingos Martins, ES, realizado no ArcMap................................................................. 17 Figura 2.3 - Visualização no ArcCatalog™ do mapeamento de risco de inundação para o Distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES........................................................... 17 Figura 2.4 - Utilização do ArcToolbox™ (ferramentas hidrológicas – Hydrology) para delimitar bacias hidrográficas e hierarquizar cursos d’água da região do Distrito de Aracê, pertencente a município de Domingos Martins, ES..................................................................................................... 18 Figura 2.5 - Vista tridimensional no ArcScene™ da localidade de Pedra Azul, distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES............................................................................ 18 Figura 2.6 - Vista tridimensional no ArcGlobe™ da localidade de Pedra Azul, distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES........................................................................... 19 Figura 3.1 - Limites censitários do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES...................................... 22 Figura 3.2 - Sub-bacias hidrográficas do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES............................ 22 Figura 3.3 - Interface do aplicativo computacional ArcMap™.............................................................. 23 Figura 4.1 - Vias urbanas e interurbanas do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES...................... 55 Figura 4.2 - Aerofoto georeferenciada para a localidade de Pedra Azul, Domingos Martins, ES....... 55 Figura 4.3 - Pontos de controle coletados em campo com aparelho GPS......................................... 66 Figura 4.4 - Ampliação da imagem de cada ponto coletado em campo com GPS............................. 67 Figura 5.1 - Localização das estações climatológicas sobre o Estado do Espírito Santo e outros Estados................................................................................................................................................ 76 Figura 5.2 - Precipitação pluviométrica acumulada anual para o Estado do Espírito Santo............... 76 Figura 5.3 - Temperatura média anual para o Estado do Espírito Santo............................................ 77 Figura 5.4 - Evapotranspiração real anual acumulada para o Estado do Espírito Santo.................... 77 Figura 5.5 - Excedente hídrico anual acumulado para o Estado do Espírito Santo............................ 77 Figura 5.6 - Deficiência hídrica anual acumulada para o Estado do Espírito Santo........................... 77 Figura 6.1 - Bacias hidrográficas e hierarquização dos cursos d’água que envolvem o distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.............................................................................................................. 87 Figura 6.2 - Delimitação de duas sub-bacias hidrográficas que envolvem o distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.......................................................................................................................... 87 Figura 6.3 - Curvas de nível do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.......................................... 87 Figura 6.4 - Hipsometria do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES................................................ 87 Figura 6.5 - Declividade do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES................................................. 87 Figura 6.6 - Orientação do terreno do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES................................ 87 Figura 6.7 - Modelo sombreado do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.................................... 87 Figura 6.8 - Superfície e malha triangular correspondente................................................................. 89 Figura 6.9 - Classificação proposta por Strahler................................................................................. 98 Figura 7.1 - Variáveis ambientais que serão reclassificadas para elaborar o mapeamento de risco de inundação para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES...................................... 117 Figura 7.2 - Risco de inundação para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES........ Figura 7.3 - Risco de inundação para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES........ 118 Figura 8.1 - Variáveis ambientais que serão utilizadas no modelo matemático de risco de incêndios florestais................................................................................................................................................ 136 Figura 8.2 - Risco de incêndios florestais para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES.......................................................................................................................................................... 137 Figura 9.1 - Perfil topográfico de uma linha de corte localizado nas proximidades da Pedra Azul, distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES........................................................................... 162

Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . VIII

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1.1 - Exemplos de análise espacial........................................................................................ 10 Tabela 2.1 - Extensões mais comuns de dados espaciais encontrados no mercado......................... 19 Tabela 4.1 - Coordenadas UTM X e Y dos pontos de controle coletados em campo com GPS..................................................................................................................................................... 68 Tabela 6.1 - Pontos cardeais e seus intervalos em graus................................................................... 113 Tabela 7.1 - Notas estabelecidas para altitude................................................................................... 121 Tabela 7.2 - Notas estabelecidas para declividade............................................................................. 122 Tabela 7.3 - Notas estabelecidas para o uso do solo........................................................................ 123 Tabela 7.4 - Notas estabelecidas para o tipo de solo.......................................................................... 124 Tabela 7.5 - Escala de comparadores................................................................................................. 125 Tabela 7.6 - Matriz de comparação pareada....................................................................................... 126 Tabela 7.7 - Valores de interesse para o modelo................................................................................ 126 Tabela 7.8 - Determinação dos pesos estatísticos para cada variável............................................... 126 Tabela 7.9 - Valores de IR para matrizes quadradas de ordem n, segundo o Laboratório Nacional de Oak Ridge, EUA.............................................................................................................................. 127 Tabela 8.1 - Classes, níveis de risco e coeficientes............................................................................ 138 Tabela 8.2 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável vegetação.................................. 141 Tabela 8.3 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável declividade................ 142 Tabela 8.4 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável orientação do relevo................. 143 Tabela 8.5 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável distâncias de estradas e zonas urbanas................................................................................................................................................ 145 Tabela 8.6 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável altitude....................................... 146 Tabela 8.7 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável precipitação pluviométrica......... 147 Tabela 8.8 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a deficiência hídrica anual......................... 149 Tabela 8.9 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a evapotranspiração real anual................. 150 Tabela 8.10 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a temperatura média anual...................... 151

Capítulo 1 – Conceitos de Sistemas de Informações Geográficas

Dados espaciais disponibilizados pelo sistema GEOBASES – ES_________________________________________________________________ . 9


CONCEITOS DE SISTEMAS DE INFORMAÇÕES

GEOGRÁFICAS

1 CAPÍTULO

Neste capítulo você irá compreender alguns conceitos importantes relacionados com o universo de um Sistema de Informações Geográficas (SIG). É importante ressaltar que para manipular corretamente o aplicativo computacional ArcGIS® 9.3, será necessário, primeiramente, entender e interpretar corretamente alguns conceitos relacionados com o SIG.

Os assuntos abordados neste capítulo serão: � Introdução ao SIG. � Aquisição de dados para um SIG. � Objetivos e aplicações de um SIG.

1.1 INTRODUÇÃO AO SIG. Um Sistema de Informações Geográficas (SIG) é um conjunto de técnicas empregadas na integração e análise de dados provenientes das mais diversas fontes, como imagens fornecidas por satélites, mapas, cartas climatológicas, censos, e outros (ASPIAZÚ e BRITES, 1989). O SIG é um sistema auxiliado por computador para adquirir, armazenar e analisar dados geográficos. Hoje, muitos softwares estão disponíveis para ajudar nesta atividade. Segundo Felgueiras (1987), um SIG é um sistema que tem por finalidade automatizar tarefas realizadas manualmente e facilitar a realização de análises complexas, por meio da integração de dados geocodificadas. Eles têm como características principais a capacidade de coletar, armazenar e recuperar informações provenientes de fontes e formatos distintos, além de possibilitar a disponibilidade de programas computacionais para edição de mapas, textos e gráficos. Um SIG pode ser considerado um instrumento para mapear e indicar respostas às várias questões sobre planejamento urbano e regional, meio rural e levantamento dos recursos renováveis, descrevendo os mecanismos das mudanças que operam no meio ambiente e auxiliando no planejamento e manejo dos recursos naturais de regiões específicas (FERREIRA, 1997). A utilização de técnicas provenientes de um SIG constitui-se em instrumento de grande potencial para o estabelecimento de planos integrados de conservação do solo e da água. Nesse contexto, um SIG se insere como uma ferramenta capaz de manipular as funções que representam os processos ambientais em diversas regiões de uma forma simples e eficiente, permitindo economia de recursos e tempo. Estas manipulações permitem agregar dados de diferentes fontes (por exemplo: imagens de satélite, mapas topográficos, mapas de solo, etc) e diferentes escalas. O resultado destas manipulações, geralmente, é apresentado sob a forma de mapas temáticos com as informações desejadas (MENDES, 1997). O SIG tem sido chamado de um “capacitador tecnológico”, segundo Fisher e Lindenberg (1989), porque tem o potencial de oferecer uma larga variedade de disciplinas, sendo que, a maior parte delas utiliza dados espaciais. As principais são: geografia, hidrologia, cartografia, sensoriamento remoto, fotogrametria, agrimensura, geodésia, estatística etc. Segundo Assad e Sano (1998), numa visão geral, podem-se identificar os seguintes componentes num SIG (Figura 1.1): � interface com usuário;

� entrada e integração de dados;

� consulta, análise espacial e processamento de imagens;

� visualização e plotagem; e

� armazenamento e recuperação de dados (organizados sob a forma de um banco de dados geográficos).



Figura 1.1 - Arquitetura de um Sistema de Informações Geográficas. Fonte: Assad e Sano (1998), adaptado pelo autor. Utilizando um SIG, pode-se, por exemplo, avaliar a evolução espacial e temporal do uso e ocupação do solo para o município de Vitória, ES, entre os anos de 1980 e 2005 utilizando aerofotos e imagens do satélite Quick Bird, com resolução espacial de 60 cm. Alguns exemplos de processos de análise espacial típicos de um SIG são apresentados na Tabela 1.1. Tabela 1.1 - Exemplos de análise espacial.

Análise Pergunta Geral Exemplo Condição “O que está...” “Qual a população do município de Vitória?”

Localização “Onde está...?” “Quais as áreas com perda de solo superior a 2 toneladas por hectare ao ano no Estado do Espírito Santo?”

Tendência “O que mudou...?” “Houve alteração no uso e ocupação do solo para este município nos últimos 10 anos?”

Roteamento “Por onde ir...?” “Qual o melhor caminho para se chegar ao Parque da Cebola, Vitória, ES?”

Padrões “Qual o padrão...?” “Qual a distribuição de Leptospirose nos bairros de Vitória, ES?”

Modelos “O que acontece se...?” “Qual o impacto do comportamento da precipitação pluviométrica mensal (últimos 30 anos) no clima do Estado do Espírito Santo?”

Fonte: Rhind (1990), adaptado pelo autor. 1.2 AQUISIÇÃO DE DADOS PARA UM SIG . Os dados originais a serem usados num SIG devem ser precisos, porque se o conjunto de dados, originalmente, for constituído de “lixo”, o produto derivado de operações realizadas em ambiente SIG será um “lixo organizado” (Figura 1.2), portanto sem utilidade (SILVA, 1999). As descrições dos fenômenos relacionados ao mundo real podem ser arquivadas ora como dados, ora como informações. Abaixo é mostrada a diferença entre dados e informações: • DADOS: conjunto de valores numéricos ou não que corresponde à descrição de fatos do mundo

real. • INFORMAÇÕES: conjunto de dados que possui um determinado significado para um uso ou

aplicação em particular, ou seja, foi agregado ao dado um componente adicional, a interpretação. Os fenômenos reais do mundo podem ser observados de três modos distintos (SINTON, 1978): • ESPACIAL : trata da variação de lugar para lugar como declividade, altitude e profundidade do solo;

Interface

Entrada e Integração dos

dados

Visualização e Plotagem

Gerência dos Dados Espaciais

Banco de dados Geográfico

Consulta e Análise Espaciais



• TEMPORAL: trata da variação de tempo para tempo (de uma época para outra). Por exemplo: densidade demográfica e ocupação do solo; e

• TEMÁTICO: trata da variação de uma característica para outra (de uma camada para outra) como

geologia e cobertura vegetal.

Figura 1.2 - Exemplo prático de um possível lixo organizado. Abaixo é mostrado alguns fatores que distinguem os dados espaciais dos demais dados (SILVA, 1999): � são relacionados a superfícies contíguas como superfície topográfica, variação da temperatura,

pressão;

� cada ponto contém coordenadas X, Y, Z, podendo ter precisão limitada;

� dependência espacial, ou seja, a tendência da vizinhança influenciar uma determinada localização e possuir atributos similares; e

� os dados espaciais estão distribuídos sobre a superfície curva da Terra.

O critério usado para converter variações geográficas reais em objetos descritos é chamado de modelos de dados (STAR e ESTES, 1990). Esses modelos, dependendo do formato e da necessidade do usuário, podem ser de dois tipos: modelo do tipo raster ou matricial e modelo do tipo vetor (Figura 1.3). O modelo raster ou matricial é caracterizado por dividir a área em quadrículas de grades regulares de células na seqüência específica na forma horizontal. Dentre as características do modelo raster, citam-se: � a seqüência é da esquerda para direita e de cima para baixo;

� cada célula contém um valor simples; e

� as células e seus valores associados encontram-se dispostos em camadas, como por exemplo tipo de solo, elevação, uso da terra;

O modelo vetor utiliza-se de segmentos de linhas ou pontos para identificar localidades. Neste modelo, os objetos (divisas de estradas, cidades etc.) são formados por meio da conexão de segmentos e linhas (vetores). Uma representação vetorial pode ser representada por três elementos gráficos mostrados a seguir: • PONTOS: abrangem todas as entidades geográficas que podem ser perfeitamente posicionadas

por um único par de coordenadas X e Y, como a temperatura, profundidade do lençol freático; • LINHA OU ARCOS: são conjuntos de pontos conectados, por exemplo estradas e rios; e

Se os dados originais das cotas altimétricas do campo COTAS da tabela de atributos forem imprecisos, o mapa final que será a interpolação destas

curvas de nível será um “lixo organizado”.



• ÁREA OU POLÍGONO: são definidas por uma seqüência de linhas que não se cruzam e se encontram em um nó, como município e fragmentos florestais.

Figura 1.3 - Representação de um modelo vetorial e raster ou matricial. Fonte: Childs et al. (2004), adaptado pelo autor.

Quando se trabalha com mapas digitais, uma característica importante que um mapa deve possuir é a sua resolução. A resolução de um mapa (imagem digital) pode ser definida como o número de dimensões lineares de pequenas unidades de espaço geográfico para dados que são registrados. Essas pequenas unidades são conhecidas como células ou pixels e são geralmente retangulares. Quando se afirma, por exemplo, que a resolução de um mapa é de 50 x 50 m, isto significa que a cada 1000 m sobre a terra corresponde a 20 células na imagem. 1.3 OBJETIVOS E APLICAÇÕES DE UM SIG . Os objetivos suplementares de um SIG, segundo Silva (1999) são: � produzir mapas de maneira muito mais rápida; � baratear o custo de produção de mapas;

� facilitar a utilização de mapas;

� produzir mapas mais elaborados;

� possibilitar a automação da atualização e revisão; e

� revolucionar a análise quantitativa de dados espaciais. Aronoff (1991) descreve aplicações representativas para as quais um SIG pode ser utilizado com sucesso. Os exemplos se fazem presentes em várias disciplinas, incluindo aplicações amplamente aceitas tais como: � agricultura e planejamento do uso do solo; � silvicultura e gerenciamento da vida silvestre; � arqueologia; � geologia; e � aplicações municipais.

Modelo Vetor

Pontos Linhas Polígonos

Modelo Raster



Meneguette (2000) afirma que um modo útil de organizar os componentes de um SIG é como um núcleo técnico e administrativo cercado por um anel de usuários envolvidos com diferentes aplicações (Figura 1.4). No coração de qualquer SIG está o hardware, o software, os bancos de dados e pessoas envolvidas na operação, a manutenção e administração do próprio sistema.

Figura 1.4 - Componentes centrais de um SIG, destacando-se o anel das aplicações e usuários. EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM 1. Defina Sistema de Informações Geográficas. 2. Porque o SIG tem sido chamado de “capacitador tecnológico”? 3. Cite os 5 componentes de um SIG. 4. Porque os dados originais de um SIG devem ser precisos? 5. Qual a diferença entre dados e informações? 6. Explique como os fenômenos reais do mundo podem ser observados num SIG. 7. Quais os fatores que distinguem os dados espaciais dos demais dados? 8. Explique a diferença existente entre um modelo raster e um modelo vetorial. 9. Quais os objetivos suplementares de um SIG? 10. Cite 10 aplicações de um SIG.

Planejamento

Arquitetura

Seleção de Locais para Empreendi-

mentos

Análise Ambiental

Geologia e

Geofísica

Gerenciamento de Recursos

Hídricos

Gerenciamento de

Infra-Estrutura

Planejamento Militar

Engenharia Florestal

Gerenciamento Territorial

NÚCLEO DO SIG

AQUISIÇÃO E ARMAZENAMENTO

DE DADOS

ESTRUTURAÇÃO DE DADOS

MANIPULAÇÃO E ANÁLISE DE DADOS

GERAÇÃO DE INFORMAÇÃO

GERENCIAMENTO



REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARONOFF, S. Geographical information system: a management perpe ctive. Ottawa: WDL Publications, 1991. ASPIAZÚ, C.; BRITES, R. S. SIGs. Sistemas de informações geográficas: conceituação e importância. Viçosa: UFV/SIF. 29p. 1989. (Boletim técnico, 2). ASSAD, E. D.; SANO, E. E. Sistema de informações geográficas. Aplicações na a gricultura . Brasília, DF: Embrapa – SPI, 2 ed. 1998. CHILDS, C.; KABOT, G.; MURAD-AL-SHAIKH, M. Working with ArcGIS Spatial Analyst . ESRI 2004. FELGUEIRAS, C. A. Desenvolvimento de um sistema de modelagem digital de terreno para microcomputadores. São José dos Campos: INPE, 1987. 243P. Dissertação (Mestrado em Sensoriamento Remoto) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. 1987. FERREIRA, C. C. M. Zoneamento agroclimático para implantação de sistem as agroflorestais com eucaliptos, em Minas Gerais. Viçosa: UVF. 158p. 1997. FISHER, P. F.; LINDENBERG, R. On distinctions among Cartography, Remote Sensing, and Geographic Information Systems. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 55 (10): p. 1431-1434. Reviews definitions of each of the three and shows how the disciplines are interrelated. 1989. MENDES, C. A. B. Planejamento nacional de recursos hídricos baseado no uso de técnicas de geoprocessamento. Porto Alegre: [s.n]. 9p. 1997. MENEGUETTE, A. A. C. Curso Virtual de Cartografia e SIG . Presidente Prudente: Unesp. 2001. Disponível em: <http://www.multimidia.prudente.unesp.br/cartosig/index.html>. Acesso em Julho de 2007. RHIND, D. W. Personality as a factor in the development of a dis cipline: the example of computer-assisted cartography . American Cartographer 15: 277 – 90. SILVA, A. B. Sistemas de Informações Geo-referenciadas: conceito s e fundamentos. Campinas, SP: Editora da Unicamp, 1999. SINTON, D. The inherent structure of information as a constrai nt to analysis: mapped thematic data as a case study. Havard Papers on Geographic Information Systems, vol. 7, G. Dutton (ed.), Addison Wesley, Reading, MA, 1978. STAR, J. L.; ESTES, J. E. Geographic information systems: An introducion, Pre ntice Hall. A comprehensive text on GIS, with excellent treatment of raster systems . 1990.

Capítulo 2 – Fundamentos do ArcGIS® 9.3



FUNDAMENTOS DO ARCGIS® 9.3

2 CAPÍTULO

Este capítulo introdutório tem como objetivo principal apresentar o aplicativo ArcGIS ® 9.3 àqueles que ainda não conhecem essa fabulosa ferramenta para se trabalhar com dados espaciais. É importante ressaltar que as informações descritas neste capítulo foram extraídas da própria home-page da Empresa ESRI (www.esri.com) e do help interativo do programa ArcGIS ® 9.3. Os assuntos abordados neste capítulo serão:

� Conhecendo o ArcGIS® 9.3; e

� Novidades do ArcGIS® 9.3. 2.1 CONHECENDO O ARCGIS® 9.3. A arquitetura ArcGIS® (Figura 2.1) traduz-se em um sistema de informações geográficas (SIG) integrado, constando de três componentes fundamentais:

• ArcSDE ®: servidor de dados georeferenciados, disponibilizando uma interface para gerenciamento de bases de dados georelacionais, mediante o estabelecimento de um gateway para conexão aos Sistemas Gerenciadores de Bases de Dados Relacionais (RDBMS - Relational Data Base Management Systems);

• ArcIMS ®: software GIS ambientado em internet, objetivando a distribuição de dados e serviços via WEB;

• Softwares Desktop: avançado conjunto de módulos e aplicações integradas de geoprocessamento. Estes módulos são representados pelos produtos ArcView®, ArcEditor® e ArcInfo®.

O ArcGIS® provê uma arquitetura para implementação de SIG, desde um único usuário isolado, até grandes implementações corporativas ou globais, envolvendo um grande número de usuários especializados. O ArcGIS® pode ser extendido por meio de softwares adicionais, tais como o ArcPAD®, implementado em Windows® CE.

Figura 2.1 - Arquitetura de software ArcGIS®. ArcGIS® é uma arquitetura estruturada sobre partes componentes, que podem ser implementadas na forma de uma único usuário isolado, ou então, distribuídos em uma rede heterogênea de



equipamentos computacionais; representados por servidores de dados e aplicações, bem como estações de trabalho clientes. Os usuários podem implementar estas diversas partes componentes do ArcGIS® de diversas maneiras com diferentes abrangências e escopos: desde um usuário isolado, passando por implementações departamentais ou a nível de workgroups, ou ainda, grandes aplicações corporativas ou globais (societal), envolvendo todo um contexto social, com várias agências e organizações interconectadas mediante um GIS. O ArcGIS® contempla um amplo e variado conjunto de formatos de dados georeferenciados, orientados para a representação e modelagem da realidade geográfica de interesse.

Provê ainda todas as ferramentas necessárias para a criação e exploração destes dados. Neste contexto, encontra-se incluído um ferramental especializado para a coleta e informatização, edição, armazenamento e gerência de dados espaciais, assim como aquelas ferramentas voltadas a exploração, análise geográfica e a visualização destes dados. Encontra-se também contemplada a funcionalidade voltada a disponibilização de serviços e dados na WEB. ArcGIS® encontra-se fundamentado sobre uma avançada modelagem de dados georeferenciados, orientada para a representação de realidades geográficas, utilizando-se para esta finalidade, de feições vetoriais, altimétricas, células ou grids, e vários outros tipos de dados. Dentre estes formatos de dados suportados em ArcGIS®, assumem especial importância aqueles denominados coverages, shapefiles, grids, images, triangulated irregular network - TINs, CAD etc. Os GRIDs e TINs fornecem conjuntamente, amplas possibilidades para a modelagem de superfícies tridimensionais. Estes vários formatos ou tipos de dados podem ser armazenados em arquivos isolados ou em bancos de dados relacionais. O ArcGIS® introduz ainda um novo e avançado formato de dados denominado geodatabase, o qual certamente representa o estado da arte na modelagem e representação de realidades geográficas, mediante a criação de bases georreferenciadas "inteligentes". DESKTOP CLIENTS EM ARCGIS ® Todos os Desktop Clients, componentes da família ArcGIS®, ou seja, ArcView®, ArcEditor® e ArcInfo’, encontram-se estruturados sobre um mesmo conjunto comum de aplicações, denominadas ArcCatolog™, ArcMap™ e ArcTollbox™. Utilizando conjuntamente estas aplicações, você pode realizar qualquer tarefa em geoprocessamento, desde a mais simples até a mais sofisticada, incluindo mapeamento, gerência de dados, análises geográficas, edição de dados etc. Além disso, o ArcGIS® possibilita o acesso e utilização integrada e imediata ao crescente e abundante acervo de dados georeferenciados em ambiente WEB. Esta facilidade é obtida mediante o uso dos serviços disponibilizados pelo ArcIMS®. Os Desktop Clients em ArcGIS® representam uma arquitetura integrada, escalonável, intuitiva e fácil de usar, projetada para atender as necessidades e requerimentos de uma ampla gama de usuários. Abaixo será mostrado os principais empregos dos aplicativos que compõem o Desktop Clients do ArcGIS® 9.3. ARCMAP™ O ArcMap™. (Figura 2.2) é o módulo central e fundamental em ArcGIS® Desktop Clients. É um aplicativo utilizado para todas as tarefas orientadas e centradas em mapas, destacando-se como exemplo: � coleta e edição de dados georeferenciados;



� produção cartográfica;

� análises espaciais; e

� visualização de mapas etc.

Figura 2.2 - Mapeamento de risco de incêndios florestais para o Distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES, realizado no ArcMap™.

Você trabalha neste aplicativo com mapas, da mesma forma que você atua quando operando com mapas em papel de maneira fácil e intuitiva. Os mapas possuem uma página de layout, contendo uma janela geográfica, ou view, apresentando uma série de temas, em adição a legendas, barras de escala, orientação de norte, e outros elementos cartográficos. O ArcMap™ disponibiliza diferentes funcionalidades e meios para visualização de mapas, a exemplo da abordagem geográfica e da abordagem de layout, sobre as quais podem ser realizadas uma ampla e diversificada gama de avançadas operações de geoprocessamento. ARCCATALOG ™ O aplicativo ArcCatalog™ (Figura 2.3) auxilia na organização e gerência de seus dados georeferenciados. Ele inclui o ferramental necessário para investigar, localizar e visualizar informações geográficas, bem como para armazenar e visualizar metadados.

Figura 2.3 - Visualização no ArcCatalog™ do mapeamento de risco de inundação para o Distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES.

ARCTOOLBOX ™ Esta aplicação (Figura 2.4) apresenta e possibilita o acesso, de uma forma bastante simples e intuitiva, a todas as ferramentas de geoprocessamento disponibilizadas pelos ArcGIS® Desktop Clients.

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Risco de Inundação

Baixo-Baixíssimo Risco

Médio-Baixo Risco

Médio Risco

Alto-Médio Risco

Altíssimo-Alto Risco

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos

Rio Jucu Braço Norte

Rio Jucu Braço Sul

RISCO DE INUNDAÇÃO PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

4 0 42

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0

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0

RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS PARA O DISTRITO DEARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

2 0 2 4 61

km

Hidrografia

Hidrografia

Vias Urbanas

Vias Urbanas

Vias Interurbanas

Vias Interurbanas

Risco de Incêndios

Alto

Médio

Baixo



Existem duas versões ou níveis de ArcToolbox™: uma versão completa, que acompanha o ArcInfo®, e uma versão mais simplificada ou standard, que acompanha o ArcView® e o ArcEditor®.

Figura 2.4 - Utilização do ArcToolbox™ (ferramentas hidrológicas – Hydrology) para delimitar bacias hidrográficas e hierarquizar cursos d’água da região do Distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES.

OUTRAS APLICAÇÕES DO ARCGIS ® 9.3 ARCSCENE™ O aplicativo ArcScene™ (Figura 2.5), é usado para realizar a visualização de imagens em três dimensões (3D), possibilitando a navegação e geração de animação nos formatos .avi, .mpeg e QuickTime. Ele permite elaborar cenas realísticas nas quais você pode navegar e interagir com os dados.

Figura 2.5 - Vista tridimensional no ArcScene™ da localidade de Pedra Azul, distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES.

ARCGLOBE ™ No aplicativo ArcGlobe™ (Figura 2.6), as informações espaciais são dispostas na forma tridimensional sobre a superfície de globo terrestre, exibindo seu verdadeiro local geodésico. Você pode manipular o globo, e então investigar e analisar seus dados ampliados numa região específica. Ele é bastante interativo, permitindo gerar animações nos mesmos formatos do ArcScene™.



Figura 2.6 - Vista tridimensional no ArcGlobe™ da localidade de Pedra Azul, distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES.

NÍVEIS DE INFORMAÇÃO Dependendo do aplicativo computacional utilizado para se trabalhar com dados espaciais, podem ser encontrados diversos nomes para os níveis de informação, sendo os mais comuns: • OVERLAY: papel utilizado na fotointerpretação;

• SHAPEFILE: nome difundido no ArcGIS® e versões anteriores;

• LAYER: nome difundido pelo AutoCAD® e usado no ArcGIS®;

• COVERAGE: nível de informação do ArcInfo®, versões anteriores à 8.0; e

• TEMA: utilizado pelo ArcView®, versões anteriores à 8.0.

O conceito de layer no ArcGIS® é um pouco mais abrangente do que um simples nível de informação. Neste software, é possível modificar a representação de um shapefile (arquivo vetorial padrão, extensão *.SHP) e salvá-la como layer (um arquivo *.LYR). Desta maneira é possível economizar espaço de armazenamento, pois o shapefile e seus arquivos associados (*.DBF e *.SHX) são guardados apenas uma vez, e suas transformações, que ocupam um espaço muito menor, podem ser armazenadas em grande número. No ArcGIS® é possível gerar layers para os mais diversos tipos de dados: shapefiles, coverages, arquivos CAD, rasters variados, redes triangulares e tabelas de bases de dados. As extensões mais comuns de dados espaciais encontrados no mercado são mostradas Tabela 2.1.

Tabela 2.1. Extensões mais comuns de dados espaciais encontrados no mercado.

Shapefile (SHP, ponto)

Layer de shapefile (ponto)

Shapefile (SHP, polilinha)

Layer de shapefile (polilinha)

Shapefile (SHP, polígono)

Layer de shapefile (polígono)

Raster (GRID, BIL, ERS, TIF, BMP, JPG,...)

Layer raster

Rede triangular (TIN)

Layer Tin

Base de dados (Geodatabase, MDB, Conexão)

Tabela (DBF)

CAD (DWG, DXF, DGN)

CAD (feições puntuais)

CAD (feições lineares)

CAD (áreas)

CAD (anotações)

Mapa (MXD) - Equivalente ao APR.



2.2 NOVIDADES DO ARCGIS® 9.3 De acordo com a Empresa IMAGEM (www.img.com.br), representante do ArcGIS® no Brasil, o ArcGIS® 9.3 apresenta melhorias em relação à versão anterior e está focado na qualidade, estabilidade e desempenho dos produtos. Os principais motivos em se trabalhar com o ArcGIS® 9.3 são:

� aumento da produtividade com melhoria de qualidade, desempenho e usabilidade;

� aumento das potencialidades de geoprocessamento;

� criação, gerenciamento e análise de rede de transportes;

� benefícios da base de mapas, codificação geográfica e roteamento básico;

� classificação e impressão de mapas de melhor qualidade;

� construção de dados a partir de mapas digitalizados;

� publicação e compartilhamento de dados e visualizações em 3D;

� migração de projetos para as versões do ArcGIS® 8.3, 9.0, 9.1 e 9.2 sem interrupção; e

� trabalhar com uma plataforma interoperável e aberta. O ArcGis 9.3 é um avanço da versão 9.2 com o mesmo conceito, porém melhor. As principais novidades e melhorias gerais desta nova versão são:

� Cachê: Economiza tempo, espaço em disco e hardware e mais aderente ao Open Service (WMS, KML, REST e outros);

� Segurança: Acesso baseado no papel do usuário; Desenvolver aplicações Web está muito fácil (Crie mashup com JavaScript e Adobe Flex);

� Integração com Google Earth, Virtual Earth e ArcG;

� Integração com PostgreSQL e PostGIS ( um conector do ArcGIS com o banco de dados back-end opensource mais completo do mundo);

� Mashup: visualizar conteúdos do ArcGIS on line, Virtual Earth e Google Maps em suas aplicações, devido as API criadas;

� ArcGIS on line: ArcGIS 9.3 está integrado com o ArcGIS on line facilitando o trabalho de criar aplicações web que utilizam mapas on line. Inclui um vasto acervo de mapas desde vetores de arruamento até imagens de satélite do mundo todo;

� Cache: Map Caching é uma maneira eficiente de fazer os serviços rodarem mais rápido. O benefício agregado do Cache compensa o tempo de investimento na criação. Ficou mais fácil de criar, configurar e gerenciar os caches. É possível, também, criar o cache em áreas específicas;

� Novo Image Service: Uma nova maneira de publicar as imagens. Permite entregar um grande volume de dados raster com mais eficiência, reduzindo o tempo de publicação e aumentando a capacidade de processamento;

� ArcGIS Image Server: é uma extensão do ArcGIS Server 9.3 o que facilita a integração e a publicação de imagens, pode ser comercializado separadamente;

� ArcGIS Server Resource Center: Tudo o que você precisa saber sobre. Ao conectar-se você encontrará notícias, aplicativos, help on line, exemplos de códigos, entre outras utilidades.

� Melhorias nos produtos ArcGIS® Desktop

Os usuários dos produtos ArcGIS Desktop (ArcView, ArcEditor e ArcInfo) conta com vários avanços nas funcionalidades que para melhorar consideravelmente a qualidade e agilidade com que os mapas são produzidos. A seguir algumas dessas melhorias:

� Conversão de gráficos para feições: Uma nova caixa de dialogo foi adicionada permitindo ao usuário converter seus gráficos para features sem usar o Editor. Será possível delimitar uma área de estudo com a ferramenta de desenho e convertê-la para uma feature class ou então usar a



ferramenta “ir para XY” ou o diálogo de “encontrar o endereço” para adicionar pontos ao mapa e imediatamente salva-los como shapefile;

� Rótulos: Um novo botão na barra de ferramentas de rótulos permiti ao usuário paralisar, temporariamente, a visualização dos rótulos para melhorar o desempenho enquanto acrescenta novas camadas ao mapa ou realiza algumas análises. Agora não será mais necessário desligar totalmente a visualização de labels;

� Marcadores: Acesso facilitado devido ao novo menu de escolha. O novo gerenciador dos marcadores traz uma interatividade melhor do usuário com os marcadores, pois é possível reordená-los de acordo com suas necessidades e também exportá-los para um arquivo de forma a carregá-los em outros mapas e globos. É possível alterar a área de visualização do marcador sem criar outro;

� Ligação e relação: Quando uma ligação de tabelas for executada, o usuário pode escolher algumas propriedades, como por exemplo, alias que serão mantidos fazendo com que o trabalho com ligação fique mais fácil. Outro avanço está relacionado às camadas ou tabelas que tem consultas definidas. Ao realizar a ligação, estas consultas agora serão respeitadas. Ao acessar as propriedades da camada será possível alterar as propriedades da ligação ou do relacionamento;

� Na visualização da tabela você pode alternar entre visualizar o nome dos campos ou o alias. Outro avanço na tabela é a capacidade de ordená-la a partir de múltiplos atributos;

� Geocode: Uma função de geocode reverso chamada “Inspetor de endereço” dará a possibilidade de clicar no mapa para encontrar o endereço mais próximo para qualquer localização no mapa e o endereço poderá ser inserido no mapa como rótulo;

� Exportar Raster: Foi incluída uma nova função dentro do dialogo de Exportar Raster no ArcMap. Será possível exportar o raster recortando-o de acordo com algum gráfico do mapa;

� Escala: A visualização das unidades do mapa é diferente, exemplo, 1 cm. = 1 km; e

� Arquivos Lyr: Abrir o mapa a partir de qualquer aplicativo, exemplo: Windows Explorer, Outlook, entre outros. Basta dar um duplo - clique e o arquivo será inserido em seu ArcMap ou um novo mapa será aberto. Também é possível abrir os arquivos lyr apresentados em paginas web, dando acesso rápido aos serviços de mapa.

MELHORIAS PARA GEOPROCESSAMENTO As ferramentas de Geoprocessamento que incluem o Model Builder, scripting and Python foram melhoradas para a versão 9.3 no que diz respeito à facilidade de utilização, desempenho e usabilidade. Com muito mais recursos de ajuda, você conseguirá criar seus modelos mais facilmente. EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM 11. Faça um resumo da arquitetura do ArcGIS® 9.3. 12. Quais as principais funções do ArcMap™? 13. Quais as principais funções do ArcCatalog™? 14. Quais as principais funções do ArcToolbox™? 15. Quais as principais funções do ArcScene™? 16. Quais as principais funções do ArcGlobe™? 17. Quais os principais níveis de informações disponibilizados pelos diferentes aplicativos

computacionais? 18. Cite 05 novidades do ArcGIS® 9.3. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR IMAGEM. Novidades do ArcGIS ® 9.3. Disponível em: http://www.img.com.br. Acesso em: 26 ago. de 2009. ESRI. Arquitetura do ArcGIS ® 9.3. Disponível em: http://www.esri.com . Acesso em: 26 ago. de 2009.

Capítulo 3 – Elaborando mapas no ArcMap™



ELABORANDO MAPAS NO ARCMAP™

3 CAPÍTULO

Neste capítulo, você irá utilizar todo o potencial do aplicativo computacional ArcMap™ , incluindo suas principais ferramentas básicas e comandos, com o intuito de elaborar os seguintes mapeamentos:

� Limites censitários do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 3.1).

� Sub-bacias hidrográficas do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 3.2).

Bacia Hidrográfica do Rio Jucu, ES

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LIMITES CENSITÁRIOS DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGOS MARTINS, ES

Bacia Hidrográfica do Rio Jucu Limite Censitário

3274608

3274912

3275168

3275170

3275172

3275174

3275176

3275178

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3275182

Escolas

5 0 5 10 152.5

km

0 10 20 30 405

km

Figura 3.1 - Limites censitários do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.


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328,41 km²

42,77 km²

36,78 km²

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7760

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SUB-BACIAS HIDROGRÁFICAS DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMIN GOS MARTINS, ES

Bacia Hidrográfica do Rio Jucu Sub-bacias hidrográficasRio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

10 0 10 20 305

km

5 0 5 10 152,5

km

Figura 3.2 - Sub-bacias hidrográficas do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.



Os assuntos abordados neste capítulo serão:

� Interface do ArcMap™;

� Explorando dados espaciais; e

� Trabalhando com dados espaciais e tabelas. 3.1 INTERFACE DO ARCMAP™ O ArcMap™ é o aplicativo do ArcGIS® voltado para o desenho e a investigação de mapas, para a análise dos mesmos de modo a resolver questões geográficas, e para a produção de mapas que expressam essa análise. Suas funções são correspondentes às do ArcView® 3.x, e sua interface se assemelha a este antepassado. O código interno do programa, porém, foi totalmente reescrito, e o usuário experiente irá notar algumas diferenças que se refletem na interface. Quando se inicia o programa pela primeira vez, a disposição da interface é a seguinte (Figura 3.3):

• ÁREA DE VISUALIZAÇÃO (MAP DISPLAY): área principal onde são dispostos os layers georreferenciados;

• TABELA DE CONTEÚDOS (TABLE OF CONTENTS): consiste numa legenda onde se pode controlar as propriedades dos layers;

• BARRA DE FERRAMENTAS PADRÃO (STANDARD TOOLBOX): barra de ferramentas onde são disponibilizadas os principais botões referentes a barra de menus; e

• BARRA DE FERRAMENTAS (TOOLS TOOLBOX): aqui são disponibilizadas as principais ferramentas do software.

A disposição destas caixas de ferramenta, contudo é totalmente configurável pelo usuário. Muito importante também nesta versão é a funcionalidade do botão direito do mouse. Um clique direito sobre qualquer objeto na interface traz um menu de contexto onde podem ser modificadas as propriedades do objeto, adicionar novos menus, excluir, e assim por diante. A disposição dos layers na área de visualização, o modo como são representados na tabela de conteúdos, as informações alfanuméricas e todos os demais itens em uma sessão de trabalho no ArcMap™ podem ser salvas como um mapa. Este é um arquivo no formato *.MXD (arquivo de projeto) e corresponde grosseiramente ao *.APR nas versões anteriores do ArcView®.

Figura 3.3 - Interface do aplicativo computacional ArcMap™ .

3.2 EXPLORANDO DADOS ESPACIAIS BASE DE DADOS A SER UTILIZADA PARA RESOLUÇÃO DE EXE RCÍCIOS A base de dados “ Livro_ArcGIS 9.3_ES.rar” necessária para a elaboração dos exercícios do livro deverá ser BAIXADA GRATUITAMENTE da home-page do MUNDO DA GEOMÁTICA que apresenta o seguinte endereço eletrônico: http://www.mundogeomatica.com.br. Nesta home-page,

BARRA DE FERRAMENTAS LAYOUT

STATUS BAR (BARRA DE STATUS)

MENU PRINCIPAL

BARRA DE FERRAMENTAS STANDART (PADRÃO)

BARRA DE FERRAMENTAS TOOLS (FERRAMENTAS)

BARRA DE FERRAMENTAS DRAWING (DESENHO)

VISUALIZAÇÃO DO MAPA TABELA DE

CONTEÚDOS



você deverá clicar sobre a figura do livro “ArcGIS 9.3 TOTAL: Aplicações para Dados Espaciais” indo para a home-page http://www.mundogeomatica.com.br/LivroArcGIS9.3.htm. 1. Após sua aquisição, esta deverá ser extraída para dentro da Unidade C de seu computador.

INICIANDO O ARCMAP™ O ArcMap™ possibilita explorar dados geográficos e criar mapas para exibição. Para iniciar o ArcMap™, você deve seguir os seguintes passos: 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Programas . 3. Clique sobre o nome ArcGIS . 4. Clique sobre o nome ArcMap .

ABRINDO UM PROJETO EM BRANCO A primeira vez em que você inicia o ArcMap™, a caixa de diálogo inicial irá aparecer. A caixa de diálogo inicial lhe oferece várias opções por começar uma sessão no ArcMap™. Para esta etapa você irá iniciar o programa com um projeto em branco. 1. Marque a opção A new empty map . 2. Clique no botão OK.

ABRINDO SHAPEFILES DO BANCO DE DADOS DO LIVRO Vamos abrir o arquivo shapefile bacia contido no subdiretório Banco_Dados_Arace pertencentes ao diretório Livro_ArcGIS9.3_ES . Este arquivo corresponde à bacia hidrográfica do Rio Jucu, ES.

1

2 4

1

3

1

2



1. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard . 2. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 3. Na caixa de diálogo Add Data , selecione o arquivo shapefile (extensão .shp) bacia contido no

subdiretório Banco_Dados_Arace . 4. Clique no botão Add .

Abaixo é mostrado o mapa adicionado na área de visualização que compreende a bacia hidrográfica do Rio Jucu, ES.

UTILIZANDO A BARRA DE FERRAMENTAS TOOLS A barra de ferramentas Tools possibilita realizar mudanças das características sobre o mapa em análise. Coloque o ponteiro do mouse sobre cada ícone para ver sua descrição.

Agora você irá testar cada uma das ferramentas disponibilizadas na barra de ferramentas Tools. 1. Clique na ferramenta Zoom In e arraste uma caixa em diagonal sobre um local desejado na

área de exibição. Observe que a área será ampliada.

ANTES DEPOIS

2. Clique na ferramenta Full Extent para que você possa visualizar todo o mapa na área de

exibição.

2

3

4



3. Clique na ferramenta Zoom Out e arraste uma caixa em diagonal sobre um local desejado na área de exibição. Observe que a área será reduzida.

ANTES DEPOIS

4. Clique na ferramenta Fixed Zoom In para que o mapa seja ampliado automaticamente.

5. Clique na ferramenta Fixed Zoom Out para que o mapa seja reduzido automaticamente.

6. Clique na ferramenta Pan , mantenha pressionado o botão esquerdo do mouse e arraste o mapa sobre a área de exibição.

ANTES DEPOIS

7. Clique na ferramenta Go Back To Previous Extent para retornar ao último zoom.

ANTES DEPOIS



8. Clique na ferramenta Go To Next Extent para avançar para o próximo zoom.

ANTES DEPOIS

9. Clique na ferramenta Select Features e clique no intermédio do lado direito da área de

visualização para selecionar apenas a bacia hidrográfica do Rio Jucu, ES.

ANTES DEPOIS

10. Clique na ferramenta Identify e clique no intermédio do lado direito da área de visualização

para identificar que realmente este polígono corresponde à bacia hidrográfica do Rio Jucu, ES. Após a identificação, feche a caixa de diálogo Identify Results . Então, aponte para o menu Selection e clique na opção Clear Selected Features para desmarcar a bacia hidrográfica do Rio Jucu.

ANTES DEPOIS

11. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard . 12. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 13. Na caixa de diálogo Add Data , selecione o arquivo shapefile (extensão .shp) distrito contido no

subdiretório Banco_Dados_Arace . 14. Clique no botão Add .

15. Clique sobre o botão Find para descobrirmos onde se encontra o distrito de Aracê. 16. Digite o nome aracê no dropdown da opção Find . 17. No dropdown da opção In selecione a layer distrito . 18. Clique sobre o botão Find . 19. Clique com o botão direito do mouse sobre o nome ARACÊ na parte de baixo da janela e clique

na opção Select feature (s) . 20. Posteriormente, feche a caixa de diálogo Find .

12

13 14

CLIQUE AQUI



Veja abaixo o resultado da pesquisa.

21. No menu Selection, clique na opção Clear Selected Features para desmarcar o distrito de

Aracê.

22. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre o nome Layer e, na janela de

menu rápido, clique em Properties .

23. Na caixa de diálogo Data Frame Properties , clique na guia General . 24. Digite o nome Bacia Hidrográfica do Rio Jucu na caixa de entrada Name. 25. Selecione a opção Meters no dropdown Display. 26. Clique sobre o botão OK.

22

21

16

17 18

19

20



27. Clique na ferramenta Measure para podermos medir a largura média da bacia hidrográfica do Rio Jucu.

28. Clique na extremidade média esquerda da bacia hidrográfica do Rio Jucu, arraste o mouse e clique na extremidade média direita da bacia. Verifique na janela do comando Measure que a bacia hidrográfica apresenta uma extensão de aproximadamente 90.000 m (90 km) . Para terminar a medida basta dar um clique duplo com o botão esquerdo do mouse em qualquer lugar da área de visualização.

29. Clique na ferramenta Select Elements para voltar à normalidade ou selecionar elementos.

EXIBINDO LAYERS A tabela de conteúdo mostra todas as layers que podem ser exibidas. Para exibir uma layer, basta clicar dentro da caixa ao lado de seu respectivo nome. Para não visualizar a layer, basta clicar na caixa antes selecionada.

1. Mantenha pressionada a tecla CTRL e clique no símbolo de qualquer layer. Observe que todas

as layers serão desmarcadas não sendo mais visualizadas. Se você repetir este processo todas as layers serão visualizadas novamente.

2. Com o intuito de visualizar apenas a bacia hidrográfica do Rio Jucu, clique no símbolo da layer bacia , deixando desmarcada a layer distrito .

MUDANDO O SÍMBOLO DE EXIBIÇÃO O ArcMap™ deixa mudar as cores e símbolos para as características de exibição. Você pode mudar o símbolo de polígono da layer bacia para outro símbolo. 1. Na tabela de conteúdo, clique sobre o símbolo de polígono da layer bacia para exibir a janela

Symbol Selector (Seleção de Símbolo). 2. Role a barra rolagem vertical até encontrar o símbolo Grassland , clicando-o. 3. Clique sobre o botão OK. A bacia hidrográfica do Rio Jucu será mostrada com o novo símbolo.

1 2

28

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25

26

24



Você também pode abrir a caixa de diálogo de símbolo clicando com o botão direito sobre a layer e escolhendo Properties no menu rápido que aparece e, posteriormente, clicando sobre a guia Symbology . Para simplesmente mudar a cor do símbolo, clique com o botão direito sobre o símbolo na tabela de conteúdos para exibir a paleta de cor. ADICIONANDO GRÁFICOS Você pode acrescentar texto e outros gráficos à sua exibição usando a barra de ferramentas Draw, localizada na parte inferior do ArcMap™ . 1. Clique sobre o botão New Text (Novo Texto). O ponteiro muda para o formato de cruz. 2. Mova o ponteiro de mouse para o centro da bacia hidrográfica do Rio Jucu e clique. 3. Na caixa de texto que aparece, digite o nome “Bacia Hidrográfica do Rio Jucu, ES ” e pressione

Enter .

Uma linha pontilhada azul cercará o texto, enquanto o texto estiver selecionado. Você pode arrastar o texto para uma nova posição clicando e arrastando com o mouse a caixa de texto e, posteriormente, liberando o botão. 4. Quando você terminar de posicionar o texto, dê um clique duplo fora da caixa de texto para

desmarcá-la. 5. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard . 6. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 7. Na caixa de diálogo Add Data , selecione o arquivo shapefile (extensão .shp) escolas contido no

subdiretório Banco_Dados_Arace . 8. Clique no botão Add . 9. Desmarque a layer escolas , deixando ativada apenas a layer bacia .

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1

2

3

1



CRIANDO UMA NOVA ARMAÇÃO DE DADOS Uma armação de dados é um modo de agrupamento de um novo conjunto de layers desejadas. Agora você irá adicionar uma nova armação de dados em seu projeto. 1. No menu Insert , clique sobre a opção Data Frame .

A nova armação irá aparecer no layout sendo listada na tabela de conteúdos. 2. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito sobre a opção New Data Frame e, na janela

de menu rápido, clique sobre a opção Properties .

3. Na guia General (Principal), apague o texto existente dentro da caixa de Name e escreva o nome

Limite Censitário . 4. No painel Units (Unidades) fixe as opções Map e Display para meters (metros). 5. Clique sobre o botão OK.

1

nova armação de dados

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5

4

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6 7 8



ADICIONANDO LAYERS DE DADOS Você irá elaborar o mapa de Limite Censitário baseado no identificador (ID) de cada limite. Primeiramente, você deverá adicionar a layer limite_censitário na armação Limite Censitário . 1. Na barra de ferramentas Standard (Padrão), clique sobre o botão Add Data . 2. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 3. Na caixa de diálogo Add Data , selecione o arquivo shapefile limite_censitario.shp . 4. Clique sobre o botão Add . 5. Uma mensagem será exibida avisando que os mapas não estão projetados. Mesmo assim, clique

sobre o botão OK. A camada de dados é acrescentada na tabela de conteúdos e exibida na área de visualização.

COPIANDO UMA LAYER Você deverá exibir as Escolas na armação de dados Limite Censitário . Você pode copiar os dados da armação Bacia Hidográfica do Rio Jucu para dentro da armação Limite Censitário . 1. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer escolas da armação Bacia Hidrográfica do

Rio Jucu e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Copy . 2. Clique com o botão direito do mouse sobre a armação Limite Censitário e, na janela de menu

rápido, clique sobre a opção Paste Layer(s) .

3. Na armação Limite Censitário , marque a layer escolas para visualizá-la.

2

3

4

1 2

3



EXIBINDO CARACTERÍSTICAS POR CATEGORIA Por padrão, todas as layers são exibidas com alguma simbologia após sua adição numa armação. Você também pode formatá-las individualmente visando alterar suas características. Neste caso, iremos alterar a exibição da layer limite_censitario . 1. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a layer limite_censitario e,

na janela de menu rápido, clique na opção Properties . 2. Na caixa de diálogos Layer Properties , clique na guia Symbology . Todos os limites censitários

são atualmente exibidos usando o mesmo símbolo (a mesma cor de sólida). 3. Na caixa de exibição Show , clique sobre Categories . Posteriormente, clique na opção Unique

values . 4. No dropdow Value Field , selecione o campo ID_LIMITES. 5. Clique sobre o botão Add All Values . Observe que agora, cada limite censitário é exibido com

uma única cor. 6. Desmarque a opção <all other values> . 7. Apague as palavras contidas na frente de <all other values> e <Heading> . 8. No dropdown da opção Color Scheme selecione uma paleta de cor desejada. 9. Clique sobre o botão OK. Os limites censitários são agora exibidos individualizados com

coloração específica.

Abaixo é possível visualizar os limites censitários exibidos com cores diferentes.

FAZENDO O LAYOUT DE UM MAPA O ArcMap™ permite que se trabalhe com dados num plano de layout. Os dados visualizados no layout podem ser explorados e editados. O plano de layout pode ser impresso em vários formatos. Todas as ferramentas e opções disponíveis na visualização dos dados também estão disponíveis no layout de visualização. Você pode mudar o tamanho e orientação da página da visualização do layout. Neste caso, você criará um layout com tamanho A4 e com orientação de paisagem.

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3 8

4

9 5

6 7

1



1. Clique sobre o menu View e, posteriormente, sobre a opção Layout View . A barra de ferramentas Layout irá aparecer e as mudanças serão mostradas na página layout que apresenta uma barra de rolagem vertical do lado direito.

2. No menu File , clique na opção Page and Print Setup. Você também pode acessar a opção Page

and Print Setup , clicando com o botão direito em qualquer lugar nas proximidades da borda da página do layout.

3. Na opção size do painel Paper , escolha A4 (210 X 297 mm) . 4. Na opção Orientation do painel Paper , escolha Landscape . 5. Marque a opção Use Printer Paper Settings do painel Map Page Size . 6. Marque a opção Scale Map Elements Proportionally to Changes in Pag e Size. 7. Clique sobre o botão OK.

Abaixo é mostrada a página layout já configurada.

8. Utilizando o botão esquerdo do mouse, arraste, aumente e diminua suas armações para que elas fiquem próximas ao esquema mostrado na figura abaixo. Posteriormente, clique sobre a armação de dados Limite Censitário , mantenha pressionada a tecla Shift e clique sobre a armação de dados da bacia hidrográfica do Rio Jucu .

3

4

6 7

5

2

1



9. Na barra de ferramentas Draw , clique sobre o botão Drawing e, posteriormente, clique sobre a

opção Distribute (distribuir). Então clique sobre a opção Make Same Size (Manter o mesmo tamanho).

Ambas as armações de dados encontram-se agora do mesmo tamanho.

Agora vamos aplicar zoom sobre a página de layout. Por padrão, o tamanho de mapa é fixado para que você possa vê-lo como todo. 10. Clique na ferramenta de layout Zoom to 100% . A página é exibida no tamanho impresso

normal para que você possa ver mais detalhes.

11. Clique no botão Pan (mão) e arraste o mapa para que você possa ver o nome bacia

hidrográfica do Rio Jucu .

9

11

10



12. Clique no botão Zoom Whole Page (Zoom para toda página) da barra de ferramenta Layout para ver a página inteira novamente.

Agora estamos prontos para inserirmos o título, legendas, setas de Norte e as barras de escala nas armações de dados. 13. Na barra de menus, clique em Insert e posteriormente na opção Title (título). Na caixa de diálogo

que aparece, digite o título LIMITES CENSITÁRIOS DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGOS MARTINS, ES e pressione Enter .

14. Na barra de ferramenta Draw , clique sobre o dropdown Font Size e altere o tamanho da fonte do

texto para 20 pontos .

Na barra de ferramentas Draw você pode mudar o formato de textos (fonte, tamanho, cor, e assim por diante) e elementos gráficos como caixas, linhas e círculos de seu mapa. 15. Clique sobre a armação de dados bacia hidrográfica do Rio Jucu para realçá-la e ativá-la. 16. No menu Insert clique sobre Legend .

O gerenciador de legenda irá aparecer. 17. Clique sobre o botão Avançar aceitando os parâmetros padrões de legenda (OBS: não coloque

título (Title) na legenda e se quiser coloque fundo (background). Finalmente, clique no botão Finish para terminar.

16

14

12

13

Veja o resultado



Por padrão, o ArcMap™ coloca a legenda na página incluindo todas as layers que são exibidas atualmente. Você pode modificar a legenda clicando com o botão direito do mouse sobre ela e, na janela de menu rápido, clicando sobre a opção Properties . 18. Clique e arraste a legenda para abaixo da armação da bacia hidrográfica do Rio Jucu.

19. Observe que o nome da legenda é bacia , não sendo satisfatório. Então, na tabela de conteúdos,

clique lentamente sobre a layer bacia e digite o nome Bacia Hidrográfica do Rio Jucu . Posteriormente, remova as layers escolas e distrito .

ANTES

DEPOIS Observe abaixo que agora o nome da legenda foi alterado.

20. Repita os mesmos passos anteriores para inserir a legenda da armação de dados Limite Censitário , com a exceção de que você deverá posicionar a layer escolas abaixo da layer limite_censitario (letras A e B) e escolher 3 colunas para a layer limite_censitario (letras C e D), mantendo o esquema mostrado abaixo.

17



21. No menu Insert , clique sobre a opção North Arrow (Seta de Norte). O gerenciador de seta norte (North Arrow Selector) irá aparecer.

22. Clique em ESRI North 7 . 23. Clique no botão OK. Arraste a seta de Norte para a direita da legenda.

24. No menu Insert , clique na opção Scale Bar . 25. Na caixa gerenciadora de barra de escala, selecione a penúltima escala (Double Alternating

Scale Bar 1 ). 26. Clique sobre o botão OK.

27. Clique e arraste a barra de escala para baixo da seta de Norte.

25

26

5

C A

B

D

24

22 23



28. Dê um clique duplo sobre a escala e na caixa de diálogo Double Alternating Scale Bar

Properties , clique sobre a guia Scale and Units . 29. No dropdown da opção Division Units , selecione Kilometers . 30. Na caixa de entrada Label digite km . 31. No dropdown da opção When resizing , escolha a opção Adjust width (Ajustar com). 32. Marque a opção Show one division before zero . 33. Na caixa de entrada Division value , digite o valor 5. 34. No dropdown da opção Number of divisions , escolha o valor 4. 35. No dropdown da opção Number of subdivisions , escolha o valor 2. 36. Clique sobre o botão OK.

É importante ressaltar que a barra de escala adicionada no layout corresponde à armação de limites censitários e não da armação que contém a bacia hidrográfica do Rio Jucu. A barra de escala será sempre adicionada para a armação que estiver ativada no momento de sua execução. 37. Repita os passos anteriores para adicionar a seta de Norte e barra de escala para a armação de

dados da Bacia Hidrográfica do Rio Jucu . Observe a figura abaixo tomando-a como exemplo.

38. Clique com o botão direito do mouse sobre a armação Limites Censitários e, na janela de menu

rápido clique em Properties . 39. Na caixa de diálogo Data Frame Properties , clique na guia Grids. 40. Clique no botão New Grid . 41. Na caixa de diálogo Grids and Graticules Wizard , marque a opção Measured Grid: divides

map into a grid of map units . 42. Clique no botão Avançar . 43. Na caixa de diálogo Create a measured grid , digite o valor de 10000 para as caixas de entrada

X Axis e Y Axis . 44. Clique no botão Avançar . 45. Clique novamente no botão Avançar . 46. Clique no botão Concluir. 47. Clique no botão OK.

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36



Veja o resultado na figura abaixo.

Repita as mesmas operações anteriores para a armação de dados da Bacia Hidrográfica do Rio Jucu , com a exceção de que o intervalo das grades do eixo X e Y deverão ser de 20000 m pois a área é muito maior. Veja o resultado abaixo:

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45 46



Abaixo é mostrado o layout final.

IMPRIMINDO UM MAPA Neste momento, seu primeiro mapa encontra-se terminado. Se você tem uma impressora conectada ao seu computador, você pode imprimir este mapa. 1. No menu File , clique sobre a opção Print Preview para ver como será impresso o mapa. 2. Se o mapa estiver bem disposto sobre a página, clique no botão Print . 3. Clique sobre o botão OK para imprimir o mapa.

SALVANDO UM MAPA 1. No menu File , clique na opção Save as para salvar seu mapa. 2. Na caixa de diálogo Save as , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 3. Digite o nome BaciaRioJucu dentro da caixa de entrada Nome do arquivo . 4. Clique no botão Salvar . 3.3 TRABALHANDO COM DADOS ESPACIAIS E TABELAS Neste tópico, você aprenderá a cortar dados espaciais de uma layer, com intuito de elaborar um mapa mostrando as sub-bacias e a rede hidrográfica pertencente ao distrito de Aracê, Domingos Martins, ES. Posteriormente, iremos trabalhar com a tabela de atributos da layer de sub-bacias, criando dois novos campos à qual iremos respectivamente, introduzir a área e o perímetro de cada sub-bacia. Em seguida, iremos fazer um resumo estatístico com o propósito de elaborar um gráfico mostrando a relação da área com o uso e ocupação solo do distrito de Aracê. Finalmente, representaremos o mapa de sub-bacias por meio de uma legenda classificada por categorias, sendo que cada polígono representativo das sub-bacias serão rotulados pela sua respectiva área em quilômetros quadrados.

2

3



PREPARANDO OS DADOS ESPACIAIS Para resolução das atividades previstas para este tópico, deveremos abrir o projeto salvo por você no tópico anterior com o nome de BaciaRioJucu.mxd no subdiretório Banco_Dados_Arace pertencente ao diretório Livro_ArcGIS9.3_ES . Então, iremos salvá-lo com outro nome, mantendo todas as características do layout elaborado anteriormente. 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Programas . 3. Clique sobre o nome ArcGIS . 4. Clique sobre o nome ArcMap .

A primeira vez em você inicia o ArcMap™ , a caixa de diálogo inicial irá aparecer. A caixa de diálogo inicial lhe oferece várias opções por começar uma sessão no ArcMap™ . Para esta etapa você irá abrir um projeto existente. 5. Marque a opção An existing map . 6. Dê um clique duplo na opção Browse for maps .

7. Na caixa de diálogo Abrir , clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace .

8. Selecione o arquivo de projeto BaciaRioJucu.mxd . 9. Clique sobre o botão Abrir .

10. Clique na opção Save As do menu File . 11. Na caixa de diálogo Salvar como , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace .

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9

2 4

3

1



12. Na caixa de entrada Nome do arquivo , digite SubBaciasArace . 13. Clique sobre o botão Salvar .

14. Na armação de dados Limite Censitário , mantenha pressionada a tecla SHIFIT e selecione as

layers Escolas e Limites Censitários . Então, clique com o botão direito do mouse sobre uma das layers selecionadas e, na janela de menu rápido, clique em Remove .

Você já aprendeu a adicionar dados de duas formar diferentes: usando o botão Add Data e o comando Copy . Agora você irá aprender a adicionar dados por meio do software ArcCatalog . 15. Abra o ArcCatalog ™ clicando no seu botão disposto na barra de ferramentas Standard do

ArcMap™.

16. No ArcCatalog ™, navegue até a pasta c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 17. Mantenha pressionada a tecla CTRL e selecione as layers distrito.shp e subacia.shp .

18. Coloque o ponteiro do mouse sobre a layer distrito.shp , mantenha pressionado o botão

esquerdo do mouse e arraste as duas layers para cima da armação de dados Limite Censitário .

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Libere o botão do mouse. Agora todas as duas layers serão adicionadas na armação de dados Limite Censitário .

19. Feche o ArcCatalog ™. 20. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito sobre a armação de dados Limite Censitário

e, no menu rápido, clique sobre a opção Properties . 21. Na guia General (Principal), apague o texto existente dentro da caixa de Limites Censitários e

escreva o nome Sub Bacias . 22. Clique sobre o botão OK.

CORTANDO DADOS ESPACIAIS

Neste tópico vamos cortar apenas as sub-bacias que estão dentro do distrito de Aracê, utilizando o comando Clip que se encontra dentro do ArcToolbox™ . 1. Clique no botão do programa ArcToolbox ™ disponibilizado na barra de ferramentas

Standard .

2. Na janela do ArcToolbox™ , expanda o menu Analysis Tolls , posteriormente sobre Extract e,

então, dê um clique duplo sobre o comando Clip . 3. Na caixa de diálago Clip , selecione a layer subacia do dropdown Input Features. 4. Selecione a layer distrito do dropdown Clip Features . 5. Na caixa de entrada da opção Output Feature Class , entre com o nome SubBaciaDistrito

dentro do subdiretório Banco_Dados_Arace pertencente ao diretório Livro_ArcGIS9.3_ES (C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\SubBaciasDistrito.shp )

20

1

21

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6. Clique no botão OK.

Após o processamento do corte das sub-bacias hidrográficas em relação ao distrito, será mostrado uma caixa de mensagem relatando que o processamento foi executado com sucesso. 7. Clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Clip . 8. A nova layer SubBaciaDistrito será acrescentada na tabela de conteúdo da armação de dados

Sub Bacias .

9. Desmarque as layers distrito e subacia , deixando habilitada apenas a layer SubBaciaDistrito . 10. No menu View , clique sobre a opção Data View e veja o resultado obtido

11. Feche o programa ArcToolbox™ clicando no botão x .

CRIANDO NOVOS CAMPOS NUMA TABELA DE ATRIBUTO Neste tópico, iremos trabalhar com a tabela de atributos da layer SubBaciaDistrito , criando dois novos campos à qual iremos, respectivamente, introduzir a área e o perímetro de cada sub-bacia que faz parte do distrito de Aracê. Para você calcular a área e o perímetro das sub-bacias que fazem parte do distrito de Aracê serão necessários acrescentar dois novos campos na tabela de atributo da layer SubBaciaDistrito chamados Area e Perimetro . 3. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer SubBaciaDistrito e, na janela de menu

rápido, clique sobre a opção Open Attribute Table .

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10 9

8 7

2 5 4

3

6



2. Clique sobre o botão Options abaixo da tabela Attributes of SubBaciaDistrito e, posteriormente, sobre a opção Add Field .

3. Na caixa de diálogo Add Field , digite Area para opção Name. 4. No dropdown da opção Type selecione a opção Double . 5. Clique sobre o botão OK.

Neste momento, você pode visualizar o novo campo da tabela de atributos. 6. Repita os passos anteriores para criar um novo campo com o nome de Perimetro (Tipo de dado

Double ). Veja o resultado dos novos campos criados na figura abaixo.

CALCULANDO A ÁREA E O PERÍMETRO DE POLÍGONOS Você deverá calcular a área em metros quadrados e o perímetro em metros para as sub-bacias pertencentes ao distrito de Aracê. Para fazer esta operação, você usará a função de edição do ArcMap™. 1. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Editor Toolbar . A barra de

ferramentas Editor irá aparecer.

2. Clique no botão Editor e posteriormente na opção Start Editing (Iniciar edição). Se alguma caixa

de mensagem aparecer, clique sobre o botão Start Editing . 3. Clique com o botão direito do mouse sobre o campo Area e, posteriormente, sobre a opção

Calculate Geometry . A Calculadora geométrica irá aparecer.

3

4

5

1

1

2



4. Na caixa de diálogo Calculate Geometry , selecione Area para a opção Property . 5. Selecione Square Meters [sq m] . 6. Clique sobre o botão OK

Veja o resultado na figura abaixo da área de cada sub-bacia hidrográfica calculada em metros quadrados.

7. Clique com o botão direito do mouse sobre o campo Perimetro e posteriormente sobre a opção

Calculate Geometry . A Calculadora geométrica aparecerá. 8. Na caixa de diálogo Calculate Geometry , selecione Perimeter para a opção Properties 9. Selecione Meters [m] . 10. Clique sobre o botão OK. Veja o resultado na figura abaixo do perímetro de cada sub-bacia hidrográfica calculado em metros.

11. Na barra de ferramentas Editor , clique sobre o botão Editor e posteriormente sobre a opção

Stop Editing .

12. Clique sobre o botão Sim para salvar a edição. 13. Feche a barra de ferramentas Editor e a tabela de atributos SubBaciaDistrito . ROTULANDO DADOS ESPACIAIS Neste tópico, você irá criar dois novos campos na tabela de atributo da layer SubBaciaDistrito com o intuito de adicionar as unidades de área em quilômetros quadrados (km2) e perímetro em quilômetro

4

5

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3

2



(km) a esses novos campos. Posteriormente, você irá rotular internamente os polígonos das sub-bacias de estudo para visualizar suas áreas e perímetros. 1. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer SubBaciaDistrito e, na janela de menu

rápido, clique sobre a opção Open Attribute Table .

2. Clique sobre o botão Options , abaixo da tabela Attributes of SubBaciaDistrito e,

posteriormente, sobre a opção Add Field .

3. Na caixa de diálogo Add Field , digite Area_km2 para opção Name. 4. No dropdown da opção Type , selecione a opção Text . 5. Clique sobre o botão OK.

Neste momento, você pode visualizar o novo campo da tabela de atributos. 6. Repita os passos anteriores para criar um novo campo com o nome de Perim_km (Tipo de dado

Text ). Veja o resultado dos novos campos criados na figura abaixo.

7. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Editor Toolbar . A barra de

ferramentas Editor irá aparecer. 8. Clique no botão Editor e, posteriormente, na opção Start Editing (Iniciar edição). Se alguma

caixa de mensagem aparecer, clique sobre o botão Start Editing .

1

3

4

5

2



9. Na tabela de atributos SubBaciaDistrito , digite os valores mostrados abaixo para as linhas dos

campos Area_km2 e Perim_km .

10. Na barra de ferramentas Editor , clique sobre o botão Editor e, posteriormente, sobre a opção Stop Editing .

11. Clique sobre o botão Sim para salvar a edição. 12. Feche a barra de ferramentas Editor e a tabela de atributos SubBaciaDistrito . 13. Clique com o botão direito sobre a layer SubBaciaDistrito e, na janela de menu rápido, clique

sobre a opção Properties .

14. Na caixa de diálogo Layer Properties, clique na guia Labels . 15. Marque a opção Label features in this layers . 16. No dropdown da opção Label Field , selecione o campo Area_km2 . 17. Marque a opção Bold (Negrito). 18. Clique sobre o botão OK.

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14

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17

18

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8

Texto a ser digitado

Texto a ser digitado

13



Veja na figura abaixo o resultado da rotulação. Observe que cada sub-bacia hidrográfica que compreende o distrito de Aracê ficou representado pela sua respectiva área em quilômetros quadrados.

EXIBINDO CARACTERÍSTICAS POR CATEGORIA Como já visto anteriormente, você vai exibir características por categorias com o intuito de representar as três sub-bacias que compreendem o distrito de Aracê com cores diferentes. 1. Clique com o botão direito do mouse sobre a armação de dados Sub Bacias e na janela de

menu rápido clique sobre a opção Activate . 2. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer uso_solo e, na janela de menu rápido, clique

sobre a opção Remove . 3. Clique com o botão direito sobre a layer SubBaciaDistrito e, na janela de menu rápido, clique

sobre a opção Properties .

4. Clique na guia Symbology . Todas as sub-bacias hidrográficas serão atualmente exibidas

usando o mesmo símbolo (mesma cor de sólida). 5. Na caixa de exibição Show , clique sobre Categories e, posteriormente, sobre a opção Unique

values . 6. No dropdown Value Field , selecione o campo NOME. 7. Desmarque a opção all values other values . 8. Apague o texto escrito à frente de Heading (cabeçalho). 9. Clique sobre o botão Add All Values . Observe que agora cada sub-bacia é exibida com uma

única cor. 10. No dropdown da opção Color Scheme , selecione uma paleta de cor desejada. 11. Clique sobre o botão OK.

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6 5 10

11

7

4

8



As sub-bacias hidrográficas são agora exibidas individualizadas com coloração específica.

RESUMINDO DADOS ESPACIAIS DE UM CAMPO Neste tópico, você irá aprender a resumir os dados espaciais da layer de uso do solo do distrito de Aracê com o intuito de elaborar um gráfico estatístico mostrando a relação existente entre as classes de uso do solo e sua área em quilômetros quadrados. 1. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard . 2. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 3. Na caixa de diálogo Add Data , selecione o arquivo shapefile (extensão .shp) uso_solo contido

no subdiretório Banco_Dados_Arace . 4. Clique no botão Add .

5. Uma mensagem será exibida avisando que os mapas não estão projetados. Mesmo assim,

clique sobre o botão OK. 6. Clique com o botão direito sobre a layer uso_solo e, na janela de menu rápido, clique sobre a

opção Open Attribute Table . 7. Na tabela de atributo da layer uso_solo , clique com o botão direito do mouse sobre o cabeçalho

do campo CLASSIFICA e, posteriormente, sobre a opção Summarize .

8. Clique sobre o sinal de + próximo de Área_km² para expandi-lo. Marque a opção Sum com o

objetivo de se calcular a área total de cada classe de uso do solo. 9. Na caixa de entrada Specify output table , digite o nome Classes_Area_UsoSolo dentro do

subdiretório de trabalho Banco_Dados_Arace (C:\Livro_ArcGIS9.3_ES \Banco_Dados_Arace \ Classes_Area_UsoSolo.dbf ).

10. Clique sobre o botão OK. 11. Uma caixa de mensagem aparecerá pergutando se você quer adicionar a tabela resultante na

armação de dados ativada. Clique sobre o botão Sim para adicionar a tabela resultante no mapa.

2

3 4

7

6



12. Clique com o botão direito sobre a tabela Classes_Area_UsoSolo e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Open .

O ArcMap™ criará uma nova tabela com um registro para cada classe de uso do solo exibindo o número total de ocorrência de cada classe além de sua área total em quilômetros quadrados.

ELABORANDO UM GRÁFICO ESTATÍSTICO Agora você irá elaborar um gráfico de barras que mostre a relação entre o número de classes de uso do solo e sua área total. 1. No menu Tools , aponte para a opção Graphs , e clique sobre a opção Create . O gerenciador de

gráficos irá aparecer.

2. Na caixa de diálogo Create Graph Wizard , no dropdown Graph type , selecione o tipo de gráfico Horizontal Bar (Barra).

3. No dropdown Layer/Table , selecione a tabela Classes_Area_UsoSolo . 4. No dropdown Value field , selecione o campo Sum_Area_km² . 5. No dropdown Y label field , selecione o campo CLASSIFICA . 6. Desmarque a opção Add to legend . 7. No dropdown Color , selecione a opção Palette . 8. No dropdown Color , selecione a paleta de cor intitulada Classic . 9. Clique no botão Next .

12

11

8

9

10

1



10. Digite o nome CLASSES DE USO DO SOLO PARA O DISTRITO DE ARACÊ, DO MINGOS MARTINS, ES na caixa de entrada Title .

11. Clique na guia Left . 12. Na caixa de entrada Title , digite CLASSES USO DO SOLO .

13. Clique na guia Botton . 14. Na caixa de entrada Title , digite ÁREA (km²) . 15. Clique no botão Finish . Observe o gráfico irá aparecer flutuando sobre a área de exibição do ArcMap, necessitando ser expandido com o objetivo de melhor visualização. 16. Utilize o botão esquerdo do mouse para expandí-lo em diagonal. 17. Clique com o botão direito do mouse sobre a barra de título do gráfico e, na janela de menu

rápido, clique sobre a opção Add to layout . 18. Clique sobre o botão fechar do gráfico.

19. Finalmente, no layout, clique sobre o gráfico e arraste-o para o canto inferior esquerdo do layout. Para terminar o layout, basta apenas preparar a legenda da layer SubBaciaArace e colocá-la abaixo da armação de dados Sub Bacias e alterar o título do layout. Logo, para executar estas duas tarefas, basta visualizar o layout final mostrado abaixo e tomá-lo como exemplo para realizar sua formatação.

16

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18

13

14 15

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11 12

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280000

280000

300000

300000

320000

320000

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340000

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3600007700

000

7700

000

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000

7720

000

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000

7740

000

7760

000

7760

000

7780

000

7780

000

328,41 km²

42,77 km²

36,78 km²

280000

280000

290000

290000

300000

300000

7740

000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

SUB-BACIAS HIDROGRÁFICAS DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMI NGOS MARTINS, ES

Bacia Hidrográfica do Rio Jucu Sub-bacias hidrográficasRio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

10 0 10 20 305

km

5 0 5 10 152,5

km

SALVANDO O MAPA ELABORADO 1. Para terminar este exercício, basta clicar sobre o botão Save da barra de ferramentas

Standard . EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM 1. Com o intuito de aprimorar seus conhecimentos práticos, você deverá preparar um projeto

intitulado Bacia_Rio_Alegre.mxd com um layout final contendo os seguintes componentes:

ATIVIDADE DESCRIÇÃO

ARMAÇÃO DE DADOS 1 A armação 1 (da esquerda) deverá representar a bacia hidrográfica do Rio Alegre e sua hidrografia.

ARMAÇÃO DE DADOS 2 A armação 2 (da direita) deverá representar o uso do solo da bacia hidrográfica do Rio Alegre com a rotulação da área de cada classe de uso.

GRÁFICO Na parte inferior esquerda do layout, represente o gráfico que mostre a relação da área (km2) com a classe de uso do solo. ARQUIVOS A SEREM USADO S

NOME LOCAL Bacia_Rio_Alegre.shp

C:\Livro_ArcGIS 9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre hidrografia.shp Uso_Solo.shp

NOME DO PROJETO A SER SALVO NOME LOCAL

Bacia_Rio_Alegre.mxd C:\Livro_ArcGIS 9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre

Capítulo 4 – Editando dados espaciais



EDITANDO DADOS ESPACIAIS

4 CAPÍTULO

Neste capítulo você irá aprender a realizar a edição de algumas linhas vetoriais das vias urbanas do distrito de Aracê, pertencentes ao município de Domingos Martins, ES. Portanto, você aprenderá a digitalizar dados espaciais na tela do computador. Após as etapas de edição você irá preparar um layout final mostrando a layer de vias interurbanas e urbanas do distrito de Aracê e da localidade de Pedra Azul, respectivamente. Você aprenderá também a georeferenciar e projetar uma aerofoto digital da localidade de Pedra Azul, pertencente ao distrito de Aracê. Além de todas as atividades que você irá desenvolver neste capítulo, os seguintes layouts também serão elaborados:

• Vias urbanas e interurbanas do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 4.1); e

• Aerofoto georeferenciada para a localidade de Pedra Azul, Domingos Martins, ES (Figura 4.2).

280000

280000

300000

300000

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0

774

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0

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0

776

000

0

BR-262

CANA L

MODOLO

PETERLE

PAS

SO

S

GR

EC

O

ULIANA

PIT

AN

GA

PIN

TO

BE

LLO

N

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287600

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287900

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288200

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490

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520

0

774

520

0

VIAS URBANAS E INTERURBANAS DO DISTRITO DE ARACÊ, D OMINGOS MARTINS, ES

0 200 400100

m

Distrito

Vias urbanas

Distrito

Vias interurbanas

5 0 5 10 152.5

km

Figura 4.1 - Vias urbanas e interurbanas do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.

287200

287200

287400

287400

287600

287600

287800

287800

288000

288000

288200

288200

288400

288400

288600

288600

288800

288800

289000

289000

289200

289200

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600

7744

600

7744

800

7744

800

7745

000

7745

000

7745

200

7745

200

7745

400

7745

400

7745

600

7745

600

7745

800

7745

800

AEROFOTO GEOREFERENCIADA MOSTRANDO A LOCALIDADE DE PEDRA AZUL, DOMINGOS MARTINS, ES

100 0 100 20050

m

Figura 4.2 - Aerofoto georeferenciada para a localidade de Pedra Azul, Domingos Martins, ES. Os assuntos abordados neste capítulo serão:

� Realizando a edição de dados espaciais no ArcMap™;

� Georeferenciando uma aerofoto digital;

� Projetando uma aerofoto digital; e

� Alterando o sistema de projeção de um shapefile.



4.1 REALIZANDO A EDIÇÃO DE DADOS ESPACIAIS NO ARCMA P™ PREPARANDO OS DADOS ESPACIAIS Para resolução das atividades previstas para este tópico, você deverá abrir o projeto salvo no tópico anterior com o nome de SubBaciasArace.mxd , localizado no subdiretório Banco_Dados_Arace pertencentes ao diretório c:\Livro_ArcGIS 9.3_ES . Então, iremos salvá-lo com outro nome, mantendo todas as características do layout elaborado anteriormente. 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Programas . 3. Clique sobre o nome ArcGIS . 4. Clique sobre o nome ArcMap .

A primeira vez em você inicia o ArcMap™, a caixa de diálogo inicial irá aparecer. A caixa de diálogo inicial lhe oferece várias opções para começar uma sessão no ArcMap™. Para esta, etapa você irá abrir um projeto existente. 5. Marque a opção An existing map . 6. Dê um clique duplo na opção Browse for maps . 7. Na caixa de diálogo Abrir , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 8. Selecione o arquivo de projeto SubBaciasArace.mxd . 9. Clique sobre o botão Abrir .

10. Clique na opção Save As do menu File .

7 8

9

5

6

2 4

1

3



11. Na caixa de diálogo Salvar como , clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace.

12. Na caixa de entrada Nome do arquivo , digite ViasUrbanas e clique sobre o botão Salvar . 13. Renomeie a armação de dados Bacia Hidrográfica do Rio Jucu para Vias interurbanas . 14. Renomeie a armação de dados Sub bacias para Vias urbanas . 15. Mantenha pressionada a tecla CTRL e na armação de dados Vias urbanas selecione as layers

Sub-bacias hidrográficas e subacia . Então clique com o botão direito do mouse sobre uma das layers. Na janela de menu rápido, clique sobre a opção Remove .

16. Novamente, só que agora na armação de dados Vias interurbanas , clique com o botão direito do mouse sobre a layer Bacia Hidrográfica do Rio Jucu e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Remove .

17. Clique com o botão direito do mouse sobre a armação Vias interurbanas e, na janela de menu

rápido, clique sobre a opção Activate . 18. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard . 19. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 20. Na caixa de diálogo Add Data , selecione o arquivos shapefiles (extensão .shp) vinterubanas e

distrito , contidos no sub-diretório Banco_Dados_Arace . 21. Clique no botão Add .

22. Uma mensagem será exibida avisando que os mapas não estão projetados. Mesmo assim, clique

sobre o botão OK. 23. Ative as armação de dados Vias urbanas . 24. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard . 25. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 26. Na caixa de diálogo Add Data , selecione o arquivo shapefile (extensão .shp) vias_urbanas

contido no subdiretório Banco_Dados_Arace .

19

20

21

16

15

10



27. Clique no botão Add .

28. Clique na opção Data View do menu View . Abaixo, é mostrado como deverá ficar a tabela de conteúdos após a adição das duas novas layers.

29. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer vias_urbanas e, na janela de menu rápido,

clique na opção Zoom To Layer . Observe que as vias urbanas do distrito de Aracê são realçadas.

30. Clique com o botão direito do mouse sobre a armação de dados Vias interurbanas e, na janela de menu rápido, marque a opção Activate .

31. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer distrito e, na janela de menu rápido clique na opção Zoom To Layer .

Observe que as vias interurbanas do distrito de Aracê são realçadas.

32. Na área de exibição, clique sobre o nome Bacia Hidrográfica do Rio Jucu, ES e clique na tecla

DELETE de seu teclado. 33. No menu View , clique na opção Layout View .

31

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29

25

26

27



34. Na página do Layout , delete o gráfico , os restígios de legenda e as barras de escalas . Abaixo, é mostrado como deverá ficar o layout.

35. Dê um clique duplo sobre o título do layout e, na caixa de diálogo Properties , digite VIAS

URBANAS E INTERURBANAS DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMING OS MARTINS, ES. 36. Clique sobre o botão OK. 37. No dropdown Font Size clique sobre o tamanho de fonte 18.

Agora, estamos prontos para iniciar o processo de edição de algumas vias urbanas que não se encontram dispostas sobre a layer vias_urbanas . DIGITALIZANDO VIAS URBANAS DO DISTRITO DE ARACÊ Neste tópico, você vai digitalizar, na tela do computador, algumas vias urbanas da localidade de Pedra Azul, distrito de Aracê. Observe, na figura, abaixo como se encontra a layer atual de vias urbanas e como deverá ficar após a digitalização (linhas em azul) usando as ferramentas de edição do ArcMap™.

VIAS URBANAS ANTES DA

EDIÇÃO VIAS URBANAS APÓS A

EDIÇÃO 1. No menu View , clique em Data View.

37

35

36

33



2. Clique com o botão direito do mouse sobre a armação Vias urbanas e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Activate .

3. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Editor Tollbar para ativar a barra de ferramentas Editor .

4. Na barra de ferramentas Editor , clique sobre o botão Editor e, posteriormente, sobre a opção Start Edititng .

Agora você irá preparar a layer a ser editada. Para isso você deverá habilitar o nó final da layer vias_urbanas para dar início a digitalização das linhas. 5. Na barra de ferramentas Editor , clique sobre o botão Editor e, posteriormente, sobre a opção

Snapping . 6. Na caixa de diálogo Snapping Environment , marque a opção End da layer vias_urbanas . 7. Feche a caixa de diálogo Snapping Environment .

Depois de preparar o ambiente de edição, você vai designar a layer a ser editada. 8. Na barra de ferramentas Editor , selecione a layer vias_urbanas no dropdown Target .

Agora, você irá escolher qual a tarefa a ser executada durante a edição. 9. Na barra de ferramentas Editor , selecione a tarefa Create New Feature no dropdown Task . 10. Na barra de ferramentas Editor , selecione a ferramenta Sketch Tool .

2

8

6

7

4

1

5



11. Mova o ponteiro a seção quebrada da via urbana próxima ao centro da área de visualização. Após a localização deste ponto, observe que o cursor do mouse (ponto azul) é atraído pelo mesmo. Então, clique com o botão esquerdo do mouse sobre este ponto, adicionando um vértice.

Após a inserção do primeiro vértice, você pode iniciar a construção da linha representativa da via urbana. FIXANDO COMPRIMENTO E ÂNGULO DE MEDIDA Antes de criar o segundo vértice, você tem que fixar primeiro o comprimento da linha. 1. Clique com o botão direito do mouse sobre o mapa e, posteriormente, selecione a opção Length . 2. Na caixa de entrada Length , entre com o valor de 50 metros e pressione Enter .

Agora, se você mover o ponteiro, note que você não pode esticar a linha mais adiante que a referida medida de comprimento. Isto é chamado de Constraint (Limitação). Você também deverá fixar a limitação angular para criar o segundo vértice. 3. Pressione Ctrl + A ou clique com o botão direito do mouse sobre o mapa. Selecione a opção

Direction . Digite o valor de 347 graus e pressione a tecla Enter . Este ângulo é tomado no sentido anti-horário em relação a posição Leste (Figura abaixo à direita).

11

2 1

9

10

3



CRIANDO UM VÉRTICE RELATIVO AO ÚLTIMO VÉRTICE Freqüentemente, são calculados pontos de construção relativos ao último ponto registrado. Usando a caixa de entrada Delta X, Y , você pode adicionar um vértice relativo. 1. Pressione Ctrl + D ou clique com o botão direito do mouse sobre o mapa e selecione a opção

Delta X, Y . Entre com o valor "32" para o X e "-7" para o Y. Pressione Enter para adicionar o novo ponto. Isto significa que o novo vértice ficou no cruzamento da posição de 32 metros no eixo X e -7 metros no eixo Y (plano cartesiano da matemática).

CRIANDO UM VÉRTICE PARALELO À UMA LINHA EXISTENTE Você pode definir a medida de ângulo para pontos acrescentados ao esboço de vários modos: fixando um valor absoluto como você fez no primeiro passo deste exercício, ou você pode usar os ângulos de características existentes. 1. Clique com o botão direito do mouse sobre linha de via urbana localizada abaixo da que estamos

digitalizando. Então, clique sobre a opção Parallel . 2. Pressione Ctrl + L ou clique com o botão direito do mouse e escolha a opção Lenght . Digite o

valor de 20 m e pressione Enter .

CRIANDO UM NOVO VÉRTICE USANDO COORDENADAS ABSOLUTA S É muito comum usarmos coordenadas absolutas X e Y para criarmos novos vértices. Vamos adicionar o próximo vértice usando coordenadas absolutas. 1. Clique com o botão direito do mouse sobre o mapa e selecione a opção Absolute X, Y . Digite

"287885" para X e "7745163" para Y e pressione Enter . Essas são as novas coordenadas UTM do novo vértice.

TERMINANDO A DIGITALIZAÇÃO DE UMA LINHA Para terminar o esboço e criar e conectar a linha digitalizada à outra linha existente, você precisa juntar o último ponto da linha (endpoint) a um ponto de outra linha. 1. Mova o ponteiro do mouse até que o mesmo seja atraído pelo ponto da linha localizada à sua

frente (veja figura abaixo). Dê um clique duplo para adicionar o último ponto e criar uma característica.

2 1

1

1



2. Agora que você adicionou uma nova linha (estrada) a seu mapa, você deverá repetir alguns dos

passos anteriores para digitalizar as duas linhas mostradas abaixo.

ADICIONANDO ATRIBUTOS PARA AS LINHAS DIGITALIZADAS Agora, você irá adicionar o nome e o tipo de cada via urbana que você digitalizou. 1. Na barra de ferramentas Editor , clique sobre o botão Edit Toll e selecione a primeira linha que

você digitalizou. 2. Na barra de ferramentas Editor , clique sobre o botão Attribute . Então, digite os textos

CANAL para NOME e RUA para TIPO e clique sobre a tecla Enter .

3. Repita os passos 1 e 2 para realizar a entrada do nome e do tipo das duas últimas vias urbanas

que você digitalizou. Para tanto, entre com os nomes mostrados na tabela abaixo.

Penúltima via urbana digitalizada Nome: CANAL e TIPO: RUA Última via urbana digitalizada Nome: PASSOS e TIPO: RUA

SALVANDO TODAS AS EDIÇÕES REALIZADAS 1. Na barra de ferramentas Editor , clique na opção Stop Editing do menu Editor .

2. Clique sobre o botão Sim para salvar a edição. 3. Feche a barra de ferramentas Editor .

Linha já digitalizada

Nova linha a ser digitalizada

Nova linha a ser digitalizada

2

1



ROTULANDO AS VIAS URBANAS COM SEUS RESPECTIVOS NOME S Agora, você irá rotular cada via urbana do distrito de Aracê com o seu respectivo nome, com o intuito de facilitar a interpretação do mapa final. 19. Clique com o botão direito sobre a layer vias_urbanas e, na janela de menu rápido, clique sobre

a opção Properties .

20. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Labels . 21. No dropdown da opção Label Field , selecione o campo NOME. 22. Marque a opção Bold (Negrito). 23. Marque a opção Label features in this layer (mostrar o rótulo sobre a layer). 24. Clique sobre o botão OK.

PREPARANDO O LAYOUT FINAL Para terminar o layout, basta apenas preparar a legenda das layers vinterubarnas e vias_urbanas , e adicionar a barra de escala para cada armação de dados. Como a área, onde se situa as vias urbanas, é muito pequena, você deverá refazer sua grade de dados para intervalos variando de 300 a 300 metros. Observe a figura abaixo e tome-a como exemplo para fazer o seu layout.

SALVANDO O MAPA ELABORADO 2. Para terminar este exercício, basta clicar sobre o botão Save da barra de ferramentas

Standard .

2

3

4

6

5



4.2 GEOREFERENCIANDO UMA AEROFOTO DIGITAL Neste tópico, você irá aprender a georeferenciar uma aerofoto digital da localidade de Pedra Azul, pertencente ao distrito de Aracê, Domingos Martins, ES. O georeferencimento é uma transformação geométrica que relaciona coordenadas da imagem (linha e coluna) com coordenadas X e Y conhecidas (Exemplo: coordenadas UTM ou geográficas) de um mapa ou pontos coletados diretamente no campo com o aparelho GPS. Para a realização do registro são necessários: 1. Escolher os pontos de controle: pontos possíveis de serem identificadas de modo preciso num

mapa que já apresentam coordenadas X e Y conhecidas ou coleta dos pontos diretamente no campo por meio do aparelho GPS. Estes pontos podem ser cruzamentos de estradas, escolas, pontes etc;

2. Definir a equação de mapeamento: equação matemática, normalmente primeiro, segundo ou

terceiro grau, que fará a reamostragem dos pixels; e 3. Definir o processo de interpolação: vizinho mais próximo, bilinear ou convulução cúbica. A equação do mapeamento escolhida irá comparar as coordenadas da imagem de origem com os novos pontos de controle (novas coordenadas X e Y) realizando a transformação para o novo sistema de coordenadas. A transformação de 1a ordem irá deslocar a imagem para cima, para baixo, para a direita e para esquerda, registrando a imagem por inteira. Já as transformações de 2a e 3a ordens irão utilizar equações polinominais, registrando a imagem de maneira não uniforme. Na maioria das vezes, a transformação utilizada é a de primeira ordem. Para georeferenciar a aerofoto digital da localidade de Pedra Azul, pertencente ao distrito de Aracê, siga os passos abaixo: 1. Clique sobre o botão New Map File da barra de ferramenta Standard . Agora, um novo projeto

irá aparecer. 2. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard . 3. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace. 4. Na caixa de diálogo Add Data , selecione o arquivo de imagem Aerofoto_PedraAzul_junho2003.tif

contido no subdiretório Banco_Dados_Arace . 5. Clique no botão Add .

6. Uma mensagem será exibida avisando que a imagem não está projetada. Mesmo assim, clique

sobre o botão OK. Abaixo, é mostrada a imagem na área de visualização.

3

4

5



7. No menu File , clique na opção Save as para salvar seu mapa. 8. Na caixa de diálogo Save, clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 9. Digite o nome Aerofoto_Digital_PedraAzul_2003 , na caixa de entrada Nome do arquivo . 10. Clique no botão Salvar . 11. Clique na opção Data View do menu View . 12. No menu View , aponte para Toolbars e clique na opção Georeferencing .

Na Figura 4.3 são mostrados os pontos de controle que foram coletados na localidade de Pedra Azul com o aparelho de GPS (Marca Garmin, modelo 12 XL). Já a Figura 4.4, mostra a ampliação da imagem de cada ponto coletado. Estes pontos foram coletados em 09 de outubro de 2005 entre as 9 e as 13 horas. Para a coleta dos pontos o aparelho de GPS foi configurado para o sistema de coordenadas UTM e Datum SAD69 (Tabela 4.1).

Figura 4.3 - Pontos de controle coletados em campo com aparelho GPS.

12

11

8

9 10



PONTO 1 PONTO 2 PONTO 3






PONTO 19 PONTO 20

Figura 4.4 - Ampliação da imagem de cada ponto coletado em campo com GPS.



Tabela 4.1. Coordenadas UTM X e Y dos pontos de controle coletados em campo com GPS.

Z X (m) Y (m) NOME Ponto 1 285517 7745637 Primeira entrada da AVIVENDAS Ponto 2 286420 7745893 Cruzamento interno da AVIVENDAS Ponto 3 286588 7745387 Segunda entrada da AVIVENDAS Ponto 4 287705 7745350 Primeira entrada do distrito de Aracê Ponto 5 287807 7745350 Segunda entrada da localidade de Pedra Azul Ponto 6 288241 7745205 Ponte de madeira da localidade de Pedra Azul Ponto 7 288742 7745076 Última entrada da localidade de Pedra Azul (BR 262) Ponto 8 288862 7744893 Primeiro cruzamento do Sítio das Flores Ponto 9 288675 7744795 Ponto em frente à casa Sr. Alfarides Ponto 10 287982 7745048 Escola da localidade de Pedra Azul Ponto 11 288210 7744912 Primeiro cruzamento do condomínio Módulo Ponto 12 288112 7744886 Segundo cruzamento do condomínio Módulo Ponto 13 287992 7744817 Terceiro cruzamento do condomínio Módulo Ponto 14 287879 7744768 Quarto cruzamento do condomínio Módulo Ponto 15 287706 7744674 Torres da localidade de Pedra Azul Ponto 16 289680 7744224 Ponto em frente a pousada Petre (BR 262) Ponto 17 287175 7746149 Cruzamento 1 Ponto 18 290067 7744098 Cruzamento 2 (BR 262) Ponto 19 291063 7745054 Cruzamento 3 Ponto 20 290272 7746332 Cruzamento 4

ENTRANDO COM OS PONTOS DE CONTROLE X E Y PARA O GEO REFERENCIAMENTO Agora, você vai realizar a entrada do primeiro ponto de controle (PONTO 1). 1. Observe a localização do PONTO 1 nas Figuras 4.3 e 4.4, clique sobre a ferramenta Zoom In

e arraste um retângulo sobre o cruzamento mostrado no PONTO1. 2. Na barra de ferramentas Georeferencing , clique sobre a ferramenta View Link Table . 3. Na caixa de diálogo Link Table , desmarque a opção Auto Adjust. 4. Clique sobre a ferramenta Add Control Point .

5. Clique com o botão esquerdo do mouse sobre a localização do PONTO 1 e, com o intuito de

realizar a entrada das coordenadas do ponto de controle 1, clique com o botão direito do mouse e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Input X and Y .

6. Na caixa de diálogo Enter Coordinates , veja na Tabela 4.1 as coordenadas UTM do PONTO 1 e, entre com os valores de 285517 e 7745637 para as caixas de entrada X e Y, respectivamente.

7. Clique sobre o botão OK.

6

7

4

2

3



Observe na caixa de entrada Link Table , as coordenadas de origem (XSource e YSource ) e as coordenadas do mapa (novas coordenadas XMap e YMap).

8. Repita os passos anteriores para realizar a entrada dos outros 19 pontos de controle . 9. Na caixa de diálogo Link Table , escolha a opção 1st Order Polynomial (Affine) . 10. Clique sobre o botão OK. 11. Na barra de ferramentas Georeferencing , clique na opção Auto Adjust do dropdown

Georeferencing .

12. Na barra de ferramentas Tools , clique sobre a ferramenta Full Extent . A figura abaixo mostra como ficará a imagem após o seu georeferenciamento. Na barra de status do programa, é possível observar o novo sistema de coordenadas UTM X e Y.

Agora, você vai eliminar os principais erros oriundos da marcação dos pontos de controle. O ideal é trabalhar com o máximo de pontos coletados, pois quanto mais pontos, desde que bem distribuídos e precisos, melhor o registro. O usuário deve observar o valor apresentado como erro residual, pois deverá usar este valor para controle da precisão desejada. O erro médio quadrático (RMS) é calculado em função do denominador da escala do mapa de acordo com a seguinte equação:

9

10

11



1,64

m/pol 0254,0Escala rDenominadopol601

RMS⋅⋅

=

Como a escala da aerofoto que cobre a localidade de Pedra Azul é de 1:25.000, o erro médio quadrático (RMS) aceitável será de 6.5 metros:

metros 5,6 1,64

m/pol 0254,025000pol601

RMS =⋅⋅

=

Devido à dificuldade de obtenção dos pontos de controle, da precisão do GPS, e de seu primeiro georeferenciamento de uma aerofoto no ArcGIS, vamos considerar que o erro aceitável (RMS total) seja a 1/6 do valor escala. Como a escala da aerofoto é 1:25000, isto significa que cada 1 centímetro sobre a imagem corresponde a 25000 cm sobre o terreno, ou 250 metros. Logo 1/6 de 250 metros será de aproximadamente 42 metros que será o erro médio quadrático (RMS) aceitável. 13. Na barra de ferramentas Georeferencing , clique novamente sobre a ferramenta View Link Table

. 14. Na caixa de diálogo Link Table selecione o maior erro e clique sobre o botão Delete para

eliminá-lo. Repita este procedimento até que o erro médio quadrático seja menor que 42 metros. 15. Clique sobre o botão OK.

Se desejar, você pode salvar os pontos de controle com o intuito de usá-los futuramente para um novo georeferenciamento bastando clicar sobre o botão Save. Agora, será necessário atualizar o georeferenciamento realizado. 16. Clique no menu Georeferencing e, posteriormente, clique sobre a opção Update

Georeferencing .

OBSERVAÇÃO IMPORTANTE A aerofoto georeferenciada da localidade de Pedra Azul será utilizada em vários tópicos deste livro e, se você não conseguiu realizar o georeferenciamento desta aerofoto, basta abrir a imagem matricial Aerofoto_PedraAzul_Junho2003.tif que se encontra dentro do seguinte diretório: C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Aerofoto_Ge oreferenciada_Pedra_Azul.

14

15

16



4.3 ASSOCIAÇÃO DO SISTEMA DE COORDENADAS DA IMAGEM Neste tópico, você vai associar o sistema de coordenadas da imagem georeferenciada no tópico anterior. Esta etapa é de fundamental importância, pois algumas operações em SIG só podem ser executadas quando uma imagem raster ou vetorial encontra-se projetada como, por exemplo, a mudança de um sistema de coordenadas para outro (Ex: mudança do sistema de coordenadas geográficas para UTM). 1. Na barra de ferramenta Standard do ArcMap, clique sobre a ferramenta Arc Toolbox . 2. No Arc Toolbox , expanda a opção Data Management Tools e Projections and

Transformations . Finalmente, dê um clique duplo sobre a ferramenta Define Projection . 3. Na caixa de diálogo Define Projections , no dropdown da opção Input Dataset or Feature

Class , selecione a imagem digital Aerofoto_PedraAzul_junho2003.tif .

4. Clique sobre o botão Spatial Reference Properties .

5. Na janela Spatial Reference Properties , clique sobre o botão Select para podermos selecionar

o sistema de referência da imagem. 6. Na janela Browse for Coordinate System , clique sobre a pasta Projected Coordinate System .

7. Clique sobre a pasta UTM e, posteriormente, clique sobre a pasta South America e selecione o

sistema de projeção South American 1969 UTM Zone 24S.prj . 8. Clique sobre o botão Add . 9. Agora, para terminar, clique sobre o botão OK de todas as janelas para aceitar o novo sistema de

coordenada. 10. Feche o Arc Toolbox .

5

3

4

2

6



4.4 ALTERANDO O SISTEMA DE PROJEÇÃO DE UM SHAPEFILE Neste tópico, você irá alterar o sistema de coordenadas dos municípios do Estado do Espírito Santo que se encontra em coordenadas geográficas (latitude e longitude) para o sistema de coordenadas UTM. Para executar esta tarefa será utilizado o comando Projections and Transformations do ArcToolbox™. 1. Clique sobre o botão Add Data na barra de ferramentas Standard . 2. Clique na seta amarela e vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 3. Na caixa de diálogo Add Data , selecione o shapefile Municípios_ES.shp contido no subdiretório

Banco_Dados_Arace . 4. Clique no botão Add . 5. Na caixa de diálogo Geographic Coordinate Systems Warning , clique sobre o botão Close .

OBSERVAÇÃO No tópico anterior, o ArcMap está informando que realmente o shapefile Municípios_ES.shp encontra-se em coordenadas geográficas (latitude e longitude), diferente do sistema de coordenadas da aerofoto que é UTM. O ArcMap é on-the-fly, ou seja, ao contrário do ArcView 3.x , ele permite a visualização de planos de informação com sistemas de coordenadas diferentes em um mesmo data frame. O shapefile Municípios_ES.shp encontra-se projetado em coordenadas geográficas (latitude e longitude) e a imagem Aerofoto_PedraAzul_junho2003.tif em coordenadas UTM. Então você irá aprender a alterar o sistema de coordenadas do shapefile Municípios_ES de geográfico para UTM, fazendo com que você consiga visualizar ambas as imagens.

6. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão ArcToolbox™ . 7. Na barra de ferramentas ArcToolbox™ , expanda a opção Data Management Tools ,

posteriormente Projections and Transformations e Feature . Então, dê um clique duplo sobre o comando Project .

8. Na caixa de diálogo Project , selecione a imagem vetorial Municípios_ES do dropdown Input Data Set or Feature Class .

9. Na caixa de entrada Output Data Set or Feature Class , entre com o nome Municipios_ES_UTM.shp , dentro do diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace \ Municipios_ES_UTM.shp .

10. Clique sobre o botão da caixa de entrada Output Coordinate System .

5

2

3

4

7 8



11. Na janela Spatial Reference Properties , clique sobre o botão Select para podermos selecionar o sistema de referência da imagem.

12. Na janela Browse for Coordinate System , clique sobre a pasta Projected Coordinate System .

13. Clique sobre a pasta UTM e, posteriormente, clique sobre a pasta South America e selecione o

sistema de projeção South American 1969 UTM Zone 24S.prj . 14. Clique sobre o botão Add . 15. Agora, para terminar, clique sobre o botão OK de todas as janelas para aceitar o novo sistema de

coordenada. 16. Feche a caixa de mensagem informando que a operação foi executada com sucesso. 17. Feche o Arc Toolbox .

18. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito sobre o shapefile Municipios_ES e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Remove .

19. Clique sobre a ferramenta Full Extent da barra de ferramentas Tools . 20. Na tabela de conteúdos, clique sobre o símbolo do shapefile Municipios_ES_UTM . 21. Na caixa de diálogo Symbol Selector , selecione a No Color (nenhuma cor) no dropdown Fill

Color . 22. Selecione a cor preta no dropdown Outiline Color .

16

13 14

11

12

8

9

10

7



Clique sobre o botão OK.

23. Clique sobre a ferramenta Zoom In da barra de ferramentas Tools e arraste um retângulo sobre a imagem Aerofoto_PedraAzul_junho2003.tif .

Observe o resultado mostrado na figura abaixo. Agora, é possível visualizar a aerofoto da localidade de Pedra Azul no interior do município de Domingos Martins, ES, pois as duas layers da tabela de conteúdo encontram-se no mesmo sistema de coordenadas.

De posse de todo o conhecimento adquirido até o momento, tome a figura abaixo como exemplo para que você possa fazer um layout semelhante, destacando-se a localidade de Pedra Azul. Posteriormente, salve seu projeto.

18

21

22

23

20



EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM 1. Com o intuito de aprimorar seus conhecimentos práticos, você deverá realizar as seguintes

atividades:

ATIVIDADE DESCRIÇÃO

DIGITALIZAÇÃO DE UMA ESTRADA EM TELA SOBRE UMA IMAGEM DE SATÉLITE DE ALTA RESOLUÇÃO.

Abrir o projeto Nova_Estrada_Alegre.mxd localizado no diretório C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre e acabar de digitalizar a estrada principal nas proximidades da cidade de Alegre, ES. Para tanto, você deverá observar a imagem do satélite IKONOS que se encontra disponibilizada na área de visualização do ArcMap. Finalmente, você deverá preparar o layout final do mapa, contendo grade, barra de escala, legenda e seta de Norte.

ARQUIVO DE PROJETO A SER USADO NOME LOCAL

Nova_Estrada_Alegre.mxd C:\Livro_ArcGIS 9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre OBS: Para abrir o projeto, você deverá clicar no botão Open da barra de ferramentas Standard e

não no botão Add Data .

Capítulo 5 – Trabalhando com dados climatológicos



TRABALHANDO COM DADOS CLIMATOLÓGICOS

5 CAPÍTULO

Neste capítulo você irá aprender a trabalhar com dados climatológicos relacionados com os municípios que compreendem o Estado do Espírito Santo e Estados vizinhos. Estes dados foram disponibilizados com cortesia pelo Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (INCAPER), e foram utilizados pelo Prof. Dr. Alexandre Rosa dos Santos em sua tese de mestrado e trabalhos científicos relacionados com o seu doutorado. A série histórica representativa dos dados refere-se ao intervalo compreendido entre 1968 a 1998 (30 anos), representando dados médios mensais de precipitação pluviométrica, temperatura do ar, evapotranspiração real, excedente hídrico e deficiência hídrica. Além de todas as atividades que você irá desenvolver neste capítulo, os seguintes layouts também serão elaborados: � Localização das estações climatológicas sobre o Estado do Espírito Santo e outros Estados (Figura

5.1); � Precipitação pluviométrica acumulada anual para o Estado do Espírito Santo (Figura 5.2); � Temperatura média anual para o Estado do Espírito Santo (Figura 5.3); � Evapotranspiração real anual acumulada para o Estado do Espírito Santo (Figura 5.4); � Excedente hídrico anual acumulado para o Estado do Espírito Santo (Figura 5.5); e � Deficiência hídrica anual acumulada para o Estado do Espírito Santo (Figura 5.6).

260000

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340000

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420000

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000

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000

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000

Estações climatológicas

30 0 3015

km

LOCALIZAÇÃO DAS ESTAÇÕES CLIMATOLÓGICAS SOBREO ESTADO DO ESPÍRITO SANTO E OUTROS ESTADOS

260000

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340000

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420000

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000

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7960

000

8040

000

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000

Precipitação Pluviomética Anual

800 - 900 mm

900 - 1.000 mm

1.000 - 1.100 mm

1.100 - 1.200 mm

1.200 - 1.300 mm

1.300 - 1.400 mm

1.400 - 1.500 mm

1.500 - 1.600 mm

1.600 - 1.700 mm

1.700 - 1.800 mm

30 0 3015

km

PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA ANUAL ACUMULADAPARA O ESTADO DO ESPÍRITO SANTO

Figura 5.1 - Localização das estações climatológicas sobre o Estado do Espírito Santo e outros Estados.

Figura 5.2 - Precipitação pluviométrica acumulada anual para o Estado do Espírito Santo.



180000

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260000

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340000

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420000

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7640

000

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000

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000

7800

000

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7880

000

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000

7960

000

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000

8040

000

8040

000

30 0 3015

km

TEMPERATURA MÉDIA ANUAL PARA O ESTADODO ESPÍRITO SANTO

Temperatura Média Anual

17 - 18

18 - 19

19 - 20

20 - 21

21 - 22

22 - 23

23 - 24

24 - 25

25 - 26

o C

o C

o C

o C

o C

o C

o C

o C

o C

260000

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340000

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420000

420000

500000

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7640

000

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000

7720

000

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000

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8040

000

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000

30 0 3015

km

EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL ANUAL ACUMULADAPARA O ESTADO DO ESPÍRITO SANTO

Evapotranspiração Real Anual

700 - 800 mm

800 - 900 mm

900 - 1.000 mm

1.000 - 1.100 mm

1.100 - 1.200 mm

1.200 - 1.300 mm

Figura 5.3 - Temperatura média anual para o Estado do Espírito Santo.

Figura 5.4 - Evapotranspiração real anual acumulada para o Estado do Espírito Santo.

260000

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340000

340000

420000

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500000

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000

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000

7960

000

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8040

000

8040

000

30 0 3015

km

EXCEDENTE HÍDRICO ANUAL ACUMULADO PARA OESTADO DO ESPÍRITO SANTO

Excedente Hídrico Anual

0 - 100 mm

100 - 200 mm

200 - 300 mm

300 - 400 mm

400 - 500 mm

500 - 600 mm

600 - 700 mm

700 - 800 mm

Figura 5.5 - Excedente hídrico anual acumulado para o Estado do Espírito Santo.

Figura 5.6 - Deficiência hídrica anual acumulada para o Estado do Espírito Santo.

Os assuntos abordados neste capítulo serão: � Convertendo os dados tabulares climatológicos do Excel (.xls) para o formato shapefile de pontos

(mapa vetorial de pontos climatológicos); e

� Interpolando os dados climatológicos do shapefile de pontos para a elaboração dos mapas de médias mensais anuais de precipitação pluviométrica, temperatura do ar, evapotranspiração real, excedente hídrico e deficiência hídrica.

260000

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340000

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420000

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500000

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000

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000

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000

8040

000

30 0 3015

km

DEFICIÊNCIA HÍDRICA ANUAL ACUMULADO PARA OESTADO DO ESPÍRITO SANTO

Deficiência Hídrica Anual

0 - 100 mm

100 - 200 mm

200 - 300 mm

300 - 400 mm

400 - 500 mm

A



5.1 CONVERTENDO OS DADOS TABULARES CLIMATOLÓGICOS D O EXCEL (.xls) PARA O FORMATO SHAPEFILE DE PONTOS (MAPA VET ORIAL DE PONTOS CLIMATOLÓGICOS)

PREPARANDO OS DADOS ESPACIAIS Para resolução das atividades previstas para este tópico, deveremos abrir um projeto em branco no ArcMap™ e adicionar o shapefile Municipios_ES_UTM.shp que mostra todos os municípios do Estado do Espírito Santo que irão receber os pontos das estações climatológicas que estão no formato .xls. 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Todos os programas . 3. Clique sobre o nome ArcGIS . 4. Clique sobre o nome ArcMap .

A primeira vez em você inicia o ArcMap™, a caixa de diálogo inicial irá aparecer. A caixa de diálogo inicial lhe oferece várias opções por começar uma sessão no ArcMap™. Para esta etapa, você irá abrir um projeto em branco. 5. Marque a opção A new empty map . 6. Dê um clique no botão OK.

7. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 8. Na caixa de diálogo Add Data , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 9. Selecione o shapefile Municipios_ES_UTM.shp . 10. Clique sobre o botão Add . 11. No menu File , clique na opção Save para salvar seu mapa. 12. Na caixa de diálogo Salvar como , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 13. Digite o nome Climatologia_ES na caixa de entrada Nome do arquivo . 14. Clique no botão Salvar . 15. No menu Tools , clique sobre a opção Add XY Data . 16. Na caixa de diálogo Add XY Data , clique sobre o botão de abertura de arquivo . 17. Na caixa de diálogo Add , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 18. Dê um clique duplo sobre a tabela Dados_Meteorologicos_ES.xls e, posteriormente, selecione

a planilha Plan1$ . 19. Clique no botão Add .

2 4

3

1

5

6



Agora, temos que, obrigatoriamente, realizar a associação do sistema de coordenadas deste arquivo que se encontra em coordenadas geográficas [Latitude (Y) e Longitude (X)]. Como visto no capítulo anterior, mesmo este arquivo estando em coordenadas diferente das coordenadas do shapefile dos municípios, que já se encontram em UTM (Municípios_ES_UTM), devido a tecnologia on-the-fly, o ArcMap permite a visualização de planos de informação com sistemas de coordenadas diferentes em uma mesma armação de dados. 20. De volta na caixa de diálogo Add XY Data , clique sobre o botão Edit . 21. Na janela Spatial Reference Properties , clique sobre o botão Select para podermos selecionar

o sistema de referência da imagem. 22. Na janela Browse for Coordinate System , clique sobre a pasta Geographic Coordinate

Systems . 23. Dê um clique duplo sobre a pasta South America e selecione o sistema de projeção South

American Datum 1969.prj . 24. Clique sobre o botão Add . 25. Agora, para terminar, clique sobre o botão OK de todas as janelas para aceitar o novo sistema de

coordenada. 26. Na caixa de diálogo Add XY Data clique sobe botão OK. 27. Clique sobre o botão OK da caixa de diálogo Table Does Not Have Object-ID Field , a qual está

informando que teremos que exportar o arquivo a ser gerado para, realmente, obtermos uma tabela de atributos contendo os campos referentes e originais de nosso banco de dados climatológicos.

17 18

19

9

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8

15

13 14

12

16



Veja o resultado abaixo:

Observe na tabela de conteúdos que os pontos adicionados encontram-se no formato de eventos (Plan1$ Events ), necessitando serem convertidos para o formato shapefile. 28. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre o arquivo Plan1$ Events ,

aponte para a opção Data e clique em Export Data . 29. Na caixa de diálogo Export Data , clique no dropdown da opção Export e selecione a opção The

Data Frame (que irá exportar o arquivo Plan1$ Events para o sistema de coordenadas da

21

26 23 24

27

22



armação de dados que é UTM, pois o primeiro shapefile adicionado no ArcMap, que foi Municípios_ES_UTM , está em coordenadas UTM).

30. Na caixa de entrada Output shapefile or feature class , salve o shapefile de saída com o nome de Dados_Meteorologicos_ES_UTM dentro do diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES \Banco_Dados_Arace\ Dados_Meteorologicos_ES_UTM .

31. Clique sobre o botão OK. O ArcMap™ exportará os dados meteorológicos para o diretório especificado.

32. Clique sobre o botão Sim para que os dados exportados possam ser adicionados à tabela de conteúdo.

33. Clique com o botão direito do mouse sobre o arquivo Plan1$ Events e, na janela de menu rápido, clique na opção Remove .

Abaixo é mostrado o resultado final com o shapefile de pontos Dados_Meteorologicos_ES_ UTM já exportado.

28 29

30

31



5.2 INTERPOLANDO OS DADOS CLIMATOLÓGICOS DO SHAPEFI LE DE PONTOS PARA A ELABORAÇÃO DOS MAPAS DE PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA ACUMULADA ANUAL, TEMPERATURA DO AR, EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL, EXCEDENTE HÍDRICO E DEFICIÊ NCIA HÍDRICA

PREPARANDO OS DADOS ESPACIAIS 1. No menu Tools , clique sobre a opção Extensions . 2. Na caixa de diálogo Extensions , marque as extensões Spatial Analyst e 3D Analyst e clique

sobre o botão Close . 3. No menu View , aponte para Toolbars e clique na barra de ferramentas Spatial Analst .

4. No menu Spatial Analyst , clique sobre a opção Options . 5. Na caixa de Diálogo Options , clique na guia General . 6. Na caixa de entrada Working directory , clique na pasta amarela e vá para o diretório

C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 7. No dropdown da opção Analysis mask , selecione a máscara de corte Municipios_ES_UTM .

Neste caso, posteriormente, após o processo de interpolação, as variáveis climatológicas (no formato raster ou matricial) interpoladas já serão cortadas automaticamente, deixando visível apenas os dados referentes ao Estado do Espírito Santo.

8. Clique na guia Extent . 9. No dropdown Analysis extent , selecione o shapefile Municipios_ES_UTM . Assim, ao interpolar

os dados pontuais dos dados meteorológicos, as imagens matriciais resultantes terão suas dimensões (largura e altura) definidas de acordo com as coordenadas UTM selecionadas nesta guia.

10. Clique na guia Cell Size . 11. Na caixa de entrada Cell size , entre com o valor de 90. Logo, após a interpolação dos dados

pontuais meteorológicos, as imagens matriciais resultantes serão representadas por células com resolução espacial de 90 metros, contendo 4200 linhas e 2552 colunas. É importante ressaltar que a resolução espacial das células depende da escala cartográfica de trabalho, pois quanto menor o valor da resolução espacial, menor será o erro médio quadrado, e maior será o tempo de processamento computacional, necessitando de um computador de melhor qualidade, pois as imagens resultantes irão ocupar mais espaço em disco, além de necessitar de um bom processador e de mais memória RAM.

12. Clique sobre o botão OK. Após configurar as opções do Spatial Analyst , pode-se então iniciar a interpolação dos dados pontuais meteorológicos com o intuito de gerar os mapas de dados médios mensais de precipitação pluviométrica, temperatura do ar, evapotranspiração real, excedente hídrico e deficiência hídrica. 13. No menu Spatial Analyst , aponte para Interpolate to Raster e clicar sobre a opção Inverse

Distance Weighted . 14. Na caixa de diálogo Inverse Distance Weighted , no dropdown Z value field , selecione o campo

P (Precipitação pluviométrica anual) da tabela de atributos. 15. Na caixa de entrada Output Raster , clique na pasta amarela e vá para o diretório

C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace e entre com o nome da imagem matricial de saída de Prec_ES .


3 1

2A

2B

2C



Após alguns segundos de processamento computacional, a imagem matricial de precipitação média anual será adicionada à tabela de conteúdos do ArcMap™. Veja o resultado na figura abaixo após a retirada da cor de preenchimento (Fill color) fundo do símbolo da layer Municípios_ES_UTM .

Agora você irá reclassificar a imagem Prec_Es em intervalos de precipitação pluviométrica variando de 100 em 100 mm. 17. No menu Spatial Analyst , clique sobre a opção Reclassify . 18. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione a imagem matricial Prec_Es na caixa de entrada Input

raster . 19. Clique sobre o botão Classify . 20. Na caixa de diálogo Classification , selecione a opção Defined Interval no dropdown Method . 21. Na caixa de entrada Interval Size entre com o valor de 100. 22. Clique sobre o botão OK. 23. Na caixa de diálogo Reclassify , na caixa de entrada Output raster , entre com o nome de

Prec_ES_R dentro do diretório C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 24. Clique sobre o botão OK.

14 15

16

13 10

11 12

7

6

9 8

4



Abaixo, é mostrado o resultado da reclassificação.

Agora, você irá preparar a legenda a ser exibida no layout final. 25. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial

Prec_Es_R e, na janela de menu rápido, clique na opção Properties . 26. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Symbology . 27. No painel Show , clique na opção Unique Values . 28. No painel Value Field , desmarque a opção all other values . 29. No dropdown Color Scheme , escolha a paleta de cor arco-íris . 30. Entre com os intervalos de precipitação variando de 100 e 100 mm a partir de 800 mm . 31. Clique sobre o botão OK.

23 24

20

21

22

18

19

17



Abaixo é mostrado o resultado da confecção da legenda.

Após as etapas realizadas anteriormente e todo o conhecimento adquirido nos capítulos 3 e 4, você deverá repetir os passos anteriores para elaborar os seguintes mapeamentos: � Temperatura média anual para o Estado do Espírito Santo;

� Evapotranspração média acumulada anual para o Estado do Espírito Santo;

� Excedente médio acumulado anual para o Estado do Espírito Santo;

� Deficiência hídrica média acumulada anual para o Estado do Espírito Santo; e

� Localização das estações climatológicas para o Estado do Espírito Santo e outros Estados.

EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM 1. Com o intuito de aprimorar seus conhecimentos práticos, você deverá desenvolver um projeto

.mxd contendo um mapeamento representando a precipitação média 24 horas (última coluna da tabela Precipitacao_24h_ES.xls ) para o Estado do Espírito Santo, utilizando os seguintes dados:

ARQUIVOS A SEREM USADO S

NOME LOCAL Precipitacao_24h_ES.xls (Microsoft Office Excel) C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre Municipios_ES_UTM.shp


Precipitação_Média_24h_ES.mxd C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre

25

26

27 29

30

28

31

Capítulo 6 – Realizando uma análise hidrológica e topográfica



REALIZANDO UMA ANÁLISE HIDROLÓGICA E TOPOGRÁFICA

6 CAPÍTULO

Alexandre Rosa dos Santos, Franciane L. R. de O. Louzada, Fernando Coelho Eugenio, Jéferson Luiz Ferrari

Neste capítulo você irá aprender a trabalhar com ferramentas específicas de análise espacial (Spatial Analyst Tools) que irão possibilitar a caracterização hidrológica e topográfica do distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES. Um dos desafios básicos da análise hidrológica é o delineamento e a caracterização morfométrica das bacias hidrográficas e da rede de drenagem associada. Tal informação é de utilidade em numerosas aplicações, tais como na modelagem dos fluxos hidráulicos, no transporte e deposição de poluentes e na predição de inundações. Além destas aplicações, os estudos relacionados com as drenagens fluviais possuem função relevante na geomorfologia. Assim, a análise da rede hidrográfica pode levar à compreensão e à elucidação de numerosas questões geomorfológicas, pois, os cursos d’água estão relacionados com processos morfogenéticos muito ativos. As informações associadas à hidrologia de uma região podem ser preparadas e analisadas no processo de modelagem. Os Sistemas de Informações Geográficas (SIGs) vem sendo amplamente usados para esta finalidade. Os SIGs constituem conjuntos interativos de subsistemas orientados à organização da informação espacial com o objetivo de subministrar elementos de apoio à tomada de decisões. Entre os componentes da modelagem hidrológica assistida por SIG cita-se os dados provenientes da análise do terreno, caracterização morfológica das bacias hidrográficas e da rede de drenagem, a partir do Modelo Digital de Elevação (MDE). Os MDE têm sido utilizados para delinear redes de drenagem e limites de bacias hidrográficas, calcular as características de área, declividade e orientação do terreno e produzir modelagem do fluxo superficial, dentre outros. Estes índices quantitativos objetivam auxiliar estudos hidrológicos e de outra natureza. Os assuntos abordados neste capítulo serão: � Geração do Modelo Digital de Elevação (MDE);

� Realizando a análise hidrológica do distrito de Aracê; e

� Realizando a análise topográfica do distrito de Aracê.

Além de todas as atividades que você irá desenvolver neste capítulo, os seguintes mapas serão elaborados: � Bacias hidrográficas e hierarquização dos cursos d’água da região que envolvem o distrito de

Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 6.1);

� Delimitação de duas sub-bacias hidrográficas que envolvem o distrito de Aracê, Domingos Martins, ES(Figura 6.2);

� Curvas de nível que envolvem o distrito de Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 6.3);

� Hipsometria do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 6.4);

� Declividade do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 6.5);

� Orientação do terreno do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 6.6); e

� Modelo sombreado do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES (Figura 6.7).



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BACIAS HIDROGRÁFICAS E HIERARQUIZAÇÃO DO CURSOS D'Á GUA DA REGIÃOQUE ENVOLVE O DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGOS MARTINS, ES

HidrografiaOrdem 1

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DELIMITAÇÃO DE DUAS SUB-BACIAS HIDROGRÁFICA QUE ENV OLVEM O DISTRITO DEARACÊ, DOMINGOS MARTINS, ES

5 0 52.5

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Distrito de Aracê

Sub-bacia hidrográfica 1

Sub-bacia hidrográfica 2

Cursos d'água principais

Figura 6.1 - Bacias hidrográficas e hierarquização dos cursos d’água que envolvem o distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.

Figura 6.2 – Delimitação de duas sub-bacias hidrográficas que envolvem o distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.

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CURVAS DE NÍVEL DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGOS MART INS, ES

Curvas de nível800 - 980 m

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1.180 - 1.280 m

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1.400 - 1.540 m

1.540 - 1.660 m

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HIPSOMETRIA DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGOS MARTINS, ES

Hipsometria800 - 820 m

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5 0 52.5 km

Figura 6.3 - Curvas de nível do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.

Figura 6.4 - Hipsometria do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.

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DECLIVIDADE DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGOS MARTINS, ES

Declividade0 - 3 % (Relevo Plano)

3 - 8 % (Relevo suavemente ondulado)

8 - 20 % (Relevo ondulado)

20 - 45 % (Relevo fortemene ondulado)

45 - 75 % ( Relevo montanhoso)

> 75 % (Relevo fortemente montnahoso)

5 0 52.5

km

280000

280000

290000

290000

300000

300000

7740

000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

ORIENTAÇÃO DO TERRENO DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGO S MARTINS, ES

Orientação do terrenoRelevo plano

Norte

Nordeste

Leste

Sudeste

Sul

Sudoese

Oeste

Noroeste

Norte

5 0 52.5

km

Figura 6.5 - Declividade do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.

Figura 6.6 - Orientação do terreno do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.

280000

280000

290000

290000

300000

300000

7740

000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

MODELO SOMBREADO DO DISTRITO DE ARACÊ, DOMINGOS MAR TINS, ES

Modelo sombreado

> Iluminação

< Iluminação

5 0 52.5

km

Figura 6.7 - Modelo sombreado do distrito de Aracê, Domingos Martins, ES.



6.1 – GERAÇÃO DO MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO (MDE). Para resolução das atividades previstas para este tópico, deveremos abrir um projeto em branco no ArcMap™ e adicionar os shapefiles distrito.shp e Curvas_Nivel.shp que serão fundamentais para a realização das atividades deste capítulo. 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Todos os programas . 3. Clique sobre o nome ArcGIS . 4. Clique sobre o nome ArcMap . 5. Marque a opção A new empty map . 6. Dê um clique no botão OK. A primeira vez em você inicia o ArcMap™, a caixa de diálogo inicial irá aparecer. A caixa de diálogo inicial lhe oferece várias opções por começar uma sessão no ArcMap™. Para esta etapa, você irá abrir um projeto em branco.

7. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 8. Na caixa de diálogo Add Data , clique na seta amarela e vá para o sub-diretório

c:\Livro_ArcGIS 9.3_ES \ Banco_ Dados _ Arace. 9. Selecione os shapefiles distrito.shp e Curvas_Nivel.shp . 10. Clique sobre o botão Add . 11. No menu File , clique na opção Save para salvar seu mapa. 12. Na caixa de diálogo Salvar como , clique na seta amarela e vá para o sub-diretório

c:\Livro_ArcGIS 9.3_ES \ Banco_ Dados _ Arace. 13. Digite o nome AnaliseHidrologica na caixa de entrada Nome do arquivo . 14. Clique no botão Salvar .

2 4

3

1

5

6



O próximo passo será a interpolação das curvas de nível (eqüidistância de 20 em 20 metros) com o intuito de gerar uma estrutura de grade triangular ou TIN (do inglês “Triangular Irregular Network”). A grade triangular (TIN) é uma estrutura do tipo vetorial com topologia do tipo nó-arco e representa uma superfície por meio de um conjunto de faces triangulares interligadas. Para cada um dos três vértices da face do triângulo são armazenadas as coordenadas de localização (x, y) e o atributo z, correspondente ao valor de elevação ou altitude. Em geral, nos SIGs que possuem pacotes para MDE, os algoritmos para a geração da grade triangular baseiam-se na triangulação de Delaunay com restrição de região. Quanto mais eqüiláteras forem as faces triangulares, maior será a exatidão com que se descreve a superfície. O valor de elevação em qualquer ponto dentro da superfície pode ser estimado a partir das faces triangulares, utilizando interpoladores. A Figura 6.8, abaixo ilustra uma superfície tridimensional e a grade triangular correspondente.

Figura 6.8. Superfície e malha triangular correspondente. 15. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre o shapefile Curvas_Nivel e,

na janela de menu rápido, clique sobre a opção Open Attribute Table . 16. Na tabela que se abrirá, observe que o campo que contém a cotas altimétricas que desejamos

interpolar para gerar o TIN, chama-se COTAS, sendo localizado no final da tabela (último campo).

17. Feche a tabela. 18. No menu View , aponte para Toolbars e clique na barra de ferramentas 3D Analyst . 19. No menu 3D Analyst, aponte para Create/Modify TIN e clique sobre a opção Create TIN From

Features . 20. Na janela Create TIN From Features , marque o shapefile Curvas_Nivel . 21. No dropdow da opção Height Source , escolha o campo COTAS. 22. Na caixa de entrada Output TIN , digite o nome Tin dentro do diretório de trabalho

C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 23. Clique sobre o botão OK. Após alguns segundos, as curvas de nível serão interpoladas gerando um TIN. Observe na legenda que a menor cota altimétrica é 460 m e a maior é 1900 m.

13

14 12

9A

10

8

9B



24. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a grade triangular Tin e, na janela de menu rápido, clique em em Properties .

25. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Symbology . 26. No painel Show , desmarque a opção Edge types para retirarmos as curvas de nível de cima do

Tin . 27. Clique sobre o botão OK.

Abaixo é mostrado a grade triangular Tin que será de fundamental importância para a elaboração dos mapeamentos a serem elaborados neste capítulo.

25

27

20 21

22

23

18

16

17 15

24

19



28. Na barra de ferramentas Tools , clique sobre a ferramenta Identify e clique em pontos

alternados sobre a grade triangular tin e observe que qualquer ponto do mapa agora é representado por uma cota altimétrica. Como exemplo, abaixo é mostrado o valor da altitude de um ponto localizado sobre a área mais elevada da região.

29. Clique no menu 3D Analyst , aponte para Convert e clique na opção TIN to Raster . 30. Na caixa de diálogo Convert TIN to Raster , selecione tin no dropdown da opção Input TIN . 31. No dropdown da opção Attribute , selecione o campo Elevation . 32. Na caixa de entrada Cell size , digite o valor de 10. 33. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Mde dentro do diretório de trabalho

C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 34. Clique sobre o botão OK. 35. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a grade triangular tin e, na

janela de menu rápido, clique na opção Remove . 36. Feche a barra de ferramentas 3D Analyst .

Área de maior elevação , próximo à Pedra Azul

Área de menor elevação da região de estudo



Agora que preparamos nossa base de dados necessária para a elaboração dos próximos mapeamentos, estamos prontos para iniciarmos a análise hidrológica do distrito de Aracê. 6.2 – REALIZANDO A ANÁLISE HIDROLÓGICA DO DISTRITO DE ARACÊ Neste tópico, iremos aprender a trabalhar com as ferramentas hidrológicas do ArcToolbox™ que possibilitarão a determinação de parâmetros relacionados com a hidrologia como: direção de fluxo, fluxo acumulado, ordenamento dos cursos d’água, bacias hidrográficas, divisores de água e direção de fluxo do rio principal. Para facilitar o desenvolvimento das atividades, vamos criar uma nova armação de dados à qual receberá as imagens vetoriais e matriciais necessárias para a análise hidrológica. 1. Na barra de menus, clique sobre o menu Insert e, na janela de menu rápido, clique na opção

Data Frame . 2. Na tabela de conteúdos, dê dois clique lentos sobre a nova armação de dados e digite o nome

Análise Hidrológica . 3. Copie a imagem matricial Mde da armação de dados Layers e cole a mesma na armação de

dados Análise Hidrológica . 4. Minimize a armação de dados Layers para reduzi-la.

36

35

30

31 32

33

34

29

4

3 2

1



Agora que já preparamos nossa armação de dados, estamos prontos para iniciar-mos a análise hidrológica do distrito de Aracê. REMOÇÃO DAS DEPRESSÕES FECHADAS A primeira etapa do trabalho consiste em corrigir o modelo numérico do terreno, removendo as depressões fechadas que “interrompem” o escoamento na rede hidrográfica. Neste caso, deve-se fornecer como valor de entrada o nome da imagem matricial do Modelo Digital de Elevação (MDE) e um nome desejado para a imagem matricial de saída (MDE modificado).

Correção das depressões do modelo numérico do terreno

1. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre a ferramenta ArcToolbox™ . 2. No ArcToolbox™ , expanda a opção Spatial Analyst Tools , posteriormente a opção Hydrology e

dê um clique duplo em Fill . 3. Na caixa de diálogo Fill , selecione a imagem matricial mde na caixa de entrada da opção Input

surface raster . 4. Na caixa de saída Output surface raster , digite o nome Mde_Fill dentro do diretório de trabalho

C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 5. Clique sobre o botão OK. 6. Após alguns minutos, clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Fill .

Abaixo é mostrado o MDE já corrigido.

6

3

4

5

2

Depressão Preenchimento da

depressão



Para a área de estudo, observe nas figuras abaixo que o MDE antes da correção, apresenta uma depressão com valor altimétrico de 1020 metros, enquanto que no MDE já corrigido, este mesmo ponto apresenta valor altimétrico de 1094.59 metros, sendo preenchido com um valor de 74.59 metros após o processamento, evitando futuramente a interrupção do escoamento na rede hidrográfica.

DIREÇÃO DE FLUXO DE ESCOAMENTO DA ÁGUA Após a correção do MDE, estamos prontos para determinarmos a direção do fluxo de escoamento da água baseado nas direções do escoamento para cada célula que compõem o MDE já corrigido anteriormente. A imagem matricial de direção de fluxo será representada pelos códigos 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128 que depende da direção do escoamento da água das maiores para as menores elevações do MDE.

1. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer mde e, na janela de menu rápido, clique sobre

a opção Remove . 2. No Hydrology , dê um clique duplo em Flow Direction . 3. Na caixa de diálogo Flow Direction , selecione a imagem matricial mde_fill na caixa de entrada

da opção Input surface raster . 4. Na caixa de saída Output flow direction raster , digite o nome Dir_Fluxo dentro do diretório de

trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 5. Clique sobre o botão OK. 6. Após alguns segundos, clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Flow Direction . A imagem matricial de direção de fluxo é mostrada na figura abaixo. Observe na legenda que a direção de fluxo é representada pelos códigos 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128, que depende da direção do escoamento da água das maiores para as menores elevações do MDE.

3

4 5

1

2

DIREÇÃO DE FLUXO ELEVAÇÃO (MDE) DIREÇÃO DE FLUXO NO MAPA

Depressão corrigida com

valor altimétrico de 1094,59 m

Depressão com valor altimétrico

de 1020 m



FLUXO ACUMULADO DE ESCOAMENTO DA ÁGUA Após a determinação da direção de fluxo, estamos prontos para determinarmos o fluxo acumulado que irá depender da direção de fluxo como pode ser observado na figura abaixo. Note que o fluxo acumulado para cada célula irá depender do número de vetores que estão direcionados para esta célula.

1. No Hydrology , dê um clique duplo em Flow Accumulation . 2. Na caixa de diálogo Flow Accumulation , selecione a imagem matricial dir_fluxo na caixa de

entrada da opção Input flow direction raster . 3. Na caixa de saída Output accumulation raster , digite o nome Fluxo_Acum dentro do diretório

de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 4. Clique sobre o botão OK. 5. Após alguns segundos, clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Flow Accumulation .

Abaixo, é mostrada a imagem matricial do fluxo acumulado para a área de estudo. Na tabela de conteúdos, observe que o fluxo acumulado varia de 0 a 5,24442 x 106. Logo, com o intuito de visualizarmos apenas os fluxos acumulados principais da área de estudo, teremos que preparar uma nova legenda.

5

2

3 4

6

1

DIREÇÃO DE FLUXO FLUXO ACUMULADO



6. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial

fluxo_acum e, na janela de menu rápido, clique em Properties . 7. Na caixa de diálogo Layer Properties , no painel Show , clique em Classified . Na caixa de

diálogo Compute Unique Value , clique sobre o botão Sim . 8. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique sobre o botão Classify . 9. Na caixa de diálogo Classification , entre com os valores 10, 70, 500, 1,500 e 5,244,421 no

painel Break Values . 10. Clique sobre o botão OK. 11. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique sobre o botão OK.

12. Na tabela de conteúdos, na legenda da imagem matricial fluxo_acum , clique com o botão direito

do mouse sobre a primeira cor (0 – 10). Na janela de cores, escolha a opção No Color (nenhuma cor).

13. Repita a operação anterior para os outros intervalos da legenda, exceto o intervalo que vai de 1,500.000001 a 5,244,421 à qual você deverá colocar a cor preta .

9

10

6

11

8



Na tabela de conteúdo, exiba apenas a layer Fluxo_Acum e veja resultado como mostrado abaixo.

ELIMINAÇÃO DE CLASSES DE INTERVALOS DE UMA IMAGEM M ATRICIAL Agora, vamos utilizar um comando que irá eliminar todos os intervalos que você deixou em branco anteriormente, possibilitando apenas a visualização de uma nova imagem matricial que irá conter apenas a classe dos rios de maior fluxo acumulado de coloração preta. 1. No ArcToolbox™ , expanda a opção Spatial Analyst Tools , posteriormente a opção

Conditional e dê um clique duplo em Set Null . 2. Na caixa de diálogo Set Null , selecione a imagem matricial fluxo_acum na caixa de entrada da

opção Input conditional raster . 3. Na caixa de entrada Expression (optional) , entre com a expressão Value LT 1500 . 4. Na caixa de entrada Input false raster or constant value , entre com o valor 1. 5. Na caixa de saída Output raster , digite o nome Hidrografia dentro do diretório de trabalho

C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 6. Clique sobre o botão OK. 7. Após alguns segundos, clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Set Null .

13

2

3 4

5

6

15

7

1

12



Abaixo é mostrado o resultado da operação. Observe que a imagem matricial hidrografia apresenta em sua legenda apenas uma classe de hidrografia representada pelo número 1.

8. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a legenda da imagem

matricial hidrografia e selecione a cor Lápis Lazuli . Abaixo é mostrada do lado direito a hidrografia já representada com a cor azul.

CLASSIFICAÇÃO HIERÁRQUICA DOS CURSOS D`ÁGUA O próximo passo será a realização da classificação hierárquica dos cursos d’água. A ordem dos rios é uma classificação que reflete o grau de ramificação dentro de uma bacia. Na classificação proposta por Hoirton e modificado por Strahler, todos os afluentes que não se ramificam (podendo desembocar no rio principal ou em seus ramos) são designados como sendo de primeira ordem. Os cursos d’água que somente recebem afluentes que não se subdividem são de segunda ordem. Os de terceira ordem são formados pela reunião de dois cursos d’água de segunda ordem, e assim por diante (Figura 6.9).

Figura 6.9. Classificação proposta por Strahler.

Para realizar a classificação hierárquica dos cursos d`água segundo Strahler, primeiramente, será necessário quebrar a hidrografia em links mostrando todos os afluentes individualizados. 1. No ArcToolbox™ , expanda a opção Spatial Analyst Tools , posteriormente a opção Hydrology

e dê um clique duplo em Stream Link . 2. Na caixa de diálogo Stream Link , selecione a imagem matricial Hidrografia na caixa de entrada

da opção Input stream raster . 3. Na caixa de entrada Input flow direction raster , selecione a imagem matricial dir_fluxo .

8



4. Na caixa de saída Output raster , digite o nome Hidro_Link dentro do diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace.

5. Clique sobre o botão OK. 6. Após alguns segundos, clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Stream Link . 7. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial

hidro_link e, na janela de menu rápido, clique em Open Attribute Table . 8. Observe na janela Attributes of hidro_link que a hidrografia foi quebrada em 3851 segmentos. 9. Feche a janela Attributes of hidro_link .

10. No Hydrology , dê um clique duplo em Stream Order . 11. Na caixa de diálogo Stream Order , selecione a imagem matricial hidro_link na caixa de entrada

da opção Input stream raster . 12. Na caixa de entrada Input flow direction raster , selecione a imagem matricial dir_fluxo . 13. Na caixa de saída Output raster , digite o nome Hidro_Ordem dentro do diretório de trabalho

C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 14. Na caixa de entrada Method of stream ordening (optional) , selecione STRAHLER . 15. Clique sobre o botão OK. 16. Após alguns segundos, clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Stream Order .

Abaixo é mostrada classificação da hidrografia segundo Strahler. Observe na legenda da imagem matricial Hidro_Ordem que a maior ordem dos cursos d’água da área de estudo é 6.

11

12

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15

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10

7 8

9

2

3

4

5

16

6

1



VETORIZAÇÃO E ROTULAÇÃO DA HIDROGRAFIA HIERARQUIZAD A SEGUNDO STRAHLER Para facilitar a visualização e possibilitar a rotulação de cada afluente da rede hidrográfica, será necessário transformar a imagem matricial Hidro_Ordem (hidrografia já reclassificada) para uma imagem vetorial de linhas representando esta hidrografia. 1. No Hydrology , dê um clique duplo em Stream to Feature . 2. Na caixa de diálogo Stream to Feature , selecione a imagem matricial Hidro_Ordem na caixa de

entrada da opção Input stream raster . 3. Na caixa de entrada Input flow direction raster , selecione a imagem matricial dir_fluxo . 4. Na caixa de saída Output polyline features , digite o nome Hidro_Vetor dentro do diretório de

trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 5. Marque a opção Simplify polylines (optional) . 6. Clique sobre o botão OK. 7. Após alguns segundos, clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Stream to Feature .


Hidro_Vetor e, na janela de menu rápido, clique na opção Open Attribute Table . 9. Na janela Attributes of Hidro_Vetor , clique com o botão direito do mouse sobre o cabeçalho do

campo GRID_CODE e, na janela de menu rápido, clique na opção Sort Descending .

10. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem Hidro_Vetor e, na

janela de menu rápido, clique na opção Properties . 11. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Symbology . 12. No painel Show , clique em Unique values da opção Categories . 13. No dropdown da opção Value Field , selecione o campo GRID_CODE 14. Clique sobre o botão Add All Values . 15. Dê um clique duplo sobre cada linha representativas das ordens dos cursos d`água e altere

sua cor e espessura como mostrado na figura abaixo a direita. 16. Entre com os nomes das ordens dos cursos d’água em Label. 17. Clique na guia Label . 18. Marque a opção Label features in this layer . 19. No dropdown da opção Label Field , selecione o campo GRID_CODE. 20. Clique sobre o botão OK.

8

2

3

4 6

5 1

9

7



Abaixo é mostrado ampliações de algumas áreas da região de estudo.

DELIMITAÇÃO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS Agora iremos delimitar as bacias hidrográficas da região que compreendem o distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES. 1. No Hydrology , dê um clique duplo em Basin . 2. Na caixa de diálogo Basin , selecione a imagem matricial dir_fluxo na caixa de entrada da opção

Input flow direction raster .

11

16

15

14

12 13

Hidrografia rotulada e hierarquizada

Hidrografi a rotulada e hierarquizada

17 18

19

20

10



3. Na caixa de saída Output raster , digite o nome Bacias_Hidrog dentro do diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace.

4. Clique sobre o botão OK. 5. Após alguns segundos, clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Basin .


Bacias_Hidrog e, na janela de menu rápido, clique em Properties . 7. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Symbology . 8. No painel Show , clique na opção Unique Values . 9. No dropdown da opção Color Scheme , selecione uma paleta de cor desejada. 10. Clique sobre o botão OK.

Abaixo, é mostrado as bacias hidrográficas da área de estudo, destacando-se duas bacias importantes.

7 8

10

9

Bacia Hidrográfica do Rio Jucu Braço

Norte

Bacia Hidrográfica do Rio Jucu Braço

Sul

6

2

3

4

5

1



DELIMITAÇÃO INDIVIDUAL DE DIVISORES TOPOGRÁFICOS O Hidrology possui uma ferramenta que possibilita delimitar os divisores topográficos de bacias hidrográficas, deste que se conheça um ponto à jusante da bacia que receba todas as contribuições dos cursos d’água que compreendem a mesma. 1. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 2. Na caixa de diálogo Add Data , clique na seta amarela e vá para o sub-diretório

c:\Livro_ArcGIS 9.3_ES \ Banco_ Dados _ Arace. 3. Selecione os shapefiles Ponto_Final_Bacia.shp . 4. Clique sobre o botão Add . 5. Na tabela de conteúdos, clique com o botão esquerdo do mouse sobre o símbolo da imagem

vetorial Ponto_Final_Bacia.shp . 6. Na caixa de diálogo Symbol Selector , no dropdown da opção Color , escolha a cor Amarelo . 7. Na opção Size, entre com o valor de 8. 8. Clique sobre o botão OK.

9. No Hydrology , dê um clique duplo em Watershed . 10. Na caixa de diálogo Watershed , selecione a imagem matricial dir_fluxo na caixa de entrada da

opção Input flow direction raster . 11. Selecione a imagem vetorial Ponto_Final_Bacia na caixa de entrada da opção Input raster or

feature pour point data . 12. Selecione o campo Id na caixa de entrada da opção Pour point field (optional) . 13. Na caixa de saída Output raster , digite o nome Bac_Rio_Barc dentro do diretório de trabalho

C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 14. Clique sobre o botão OK. 15. Após alguns segundos, clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Watershed .

Abaixo, é mostrada a bacia hidrográfica delimitada (Bacia Hidrográfica do Rio Barcelos), além de uma ampliação desta bacia hidrográfica delimitada.

15 9

10

11

12 13

14

5

6

7

8

2

3

4



UTILIZAÇÃO DA FERRAMENTA HYDROLOGY MODELING Agora iremos customizar o ArcGIS com o intuito de utilizar uma nova barra de ferramentas chamada Hydrology Modeling que possibilitará a delimitação de bacias hidrográficas e do fluxo d’água principal destas bacias de um modo rápido, eficiente e interativo. 1. Na barra de ferramentas Standard , clique no menu Tools e, posteriormente na opção

Customize . 2. Na caixa de diálogo Customize , clique na guia Commands . 3. Clique no botão Add from file . 4. Na caixa de diálogo Abrir , no dropdown Examinar , vá para o diretório de trabalho

C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace\HidrologyTools e selecione a barra de ferramentas esrihydrology_v2.dll .

5. Clique sobre o botão Abrir . 6. Clique sobre o botão OK da janela Added Objects . 7. Clique na guia Toolbars . 8. Marque a opção Hydrology Modeling . 9. Clique no botão Close .

1

Bacia Hidrográfica do Rio Barcelos

7

8

9 6

4

5

2

3



10. Na tabela de conteúdos, deixe apenas a imagem vetorial Hidro_Vetor ativada. 11. Na barra de ferramentas Hydrology Modeling , clique no menu Hydrology e, na janela de menu

rápido, clique na opção Interactive Properties . 12. Na janela Properties , no dropdown da opção Flow direction , selecione a imagem matricial

dir_fluxo . 13. No dropdown da opção Flow accumulation , selecione a imagem matricial fluxo_aum . 14. Marque a opção Snap on for watershed tool . 15. Clique sobre o botão OK. 16. Na barra de ferramentas Hydrology Modeling , clique sobre a ferramenta Watershed . 17. Clique no ponto final (jusante) da Bacia Hidrográfica do Rio Barcelos de acordo com a figura

abaixo e observe que será criada uma nova imagem matricial contendo a bacia hidrográfica delimitada.

Repita os passos 16 e 17 para delimitar outras bacias hidrográficas. DELIMITAÇÃO DE FLUXOS ACUMULADOS DE ÁGUA Agora iremos delimitar os fluxos de água acumulados da bacias hidrográficas da área de estudo. 1. Na tabela de conteúdos, deixe ativada apenas a imagem matricial Bacias_Hidrog . 2. Na barra de ferramentas Hydrology Modeling , clique sobre a ferramenta Rain Drop . 3. Clique sobre o ponto central da imagem matricial de algumas bacias, como por exemplo, a bacia

hidrográfica do rio Jucu Braço Norte e Braço Sul . Observe que os fluxos de água acumulados principais dessas bacias hidrográficas serão delimitados.

1

3a

3b

Nova bacia hidrográfica delimitada

2

17

16

12

13 15

14

11

10



4. Na barra de ferramentas Tools , clique na ferramenta Select elements . 5. Clique sobre primeiro fluxo d’água acumulado delimitado, mantendo a tecla SHIFT apertada e

clique no segundo fluxo d’água acumulado delimitado. 6. Clique sobre a tecla DELETE do seu teclado para remover as dois fluxos d’água acumulado.

DELIMITAÇÃO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS DE ÁREAS IGUAIS OU SUPERIORES A 20 km² Sabendo que cada pixel do MDE equivale a 100 m² (10 x 10 m), podemos delimitar automaticamente as bacias hidrográficas de áreas iguais ou superiores a 20 km². No entanto, precisamos determinar o número de pixels representativos da área de 20 km². Logo:

pixelsxx

kmmx

mpixel

200000100

20000000

2020000000

100122

2

=∴=

=→

→

1. Na barra de ferramentas Hydrology Modeling , clique no menu Hydrology e, na janela de menu

rápido, clique na opção Watershed . 2. Na caixa de diálogo Watershed , no dropdown da opção Direction raster , selecione a imagem

Dir_Fluxo . 3. No dropdown da opção Accumulation raster , selecione a imagem Fluxo_Acum . 4. Na caixa de entrada da opção Minimum number of cells for a basin digite 200000. 5. Na caixa de entrada Output raster , vá para o diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\

Banco_Dados_Arace e digite o nome da imagem de saída de Bacias20km2 . 6. Clique no botão OK. 7. Feche a barra de ferramentas Hydrology Modeling .

Após o processamento, observe que foram delimitadas 29 bacias hidrográficas com áreas iguais ou superiores a 20 km².

2

3

4 5

6

1

7

Fluxo s acumulados de água deletados

6



Caso seja necessário, realize a delimitação automática de bacias hidrográficas de 10 km² e 40 km². 6.3. REALIZANDO A ANÁLISE TOPOGRÁFICA DO DISTRITO D E ARACÊ CONFIGURAÇÃO DAS OPÇÕES DO SPATIAL ANALYST 1. No menu View , aponte para Toolbars e clique na barra de ferramentas Spatial Analyst . 2. No menu Spatial Analyst , clique sobre a opção Options . 3. Na caixa de Diálogo Options , clique na guia General . 4. Na caixa de entrada Working directory , clique na pasta amarela e vá para o diretório

C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 5. No dropdown da opção Analysis mask selecione o shapefile Distrito . Logo, após os

processamentos realizados neste capítulo, todas as imagens resultantes serão cortadas as em relação ao polígono do distrito de Aracê.

6. Clique na guia Extent . 7. No dropdown Analysis extent , selecione o shapefile Distrito . 8. Clique na guia Cell Size . 9. Na caixa de entrada Cell size , entre com o valor de 10. Logo, após a interpolação dos dados

espaciais, as imagens matriciais resultantes serão representadas por células com resolução espacial de 10 metros, contendo 3015 linhas e 2508 colunas. É importante ressaltar que a resolução espacial das células dependem da escala cartográfica de trabalho, pois quanto menor o valor da resolução espacial, menor será o erro médio quadrado, e maior será o tempo de processamento computacional, necessitando de um computador de melhor qualidade, pois as imagens resultantes irão ocupar mais espaço em disco, além de necessitar de um bom processador e de mais memória RAM.


2

1



Após configurar as opções do Spatial Analyst, pode-se então iniciar a análise topográfica do distrito de Aracê. PREPARAÇÃO DA ARMAÇÃO DE DADOS PARA ANÁLISE TOPOGRÁ FICA 1. Clique sobre a primeira armação de dados intitulada Layer e digite Análise Topográfica . 2. Clique com o botão direito do mouse sobre a armação de dados Análise Topográfica e, na

janela de menu rápido, clique na opção Activate . Veja que agora a armação Análise Topográfica encontra-se ativa na área de visualização do ArcMap.

3. Arraste a imagem matricial Mde_Fill da aramação de dados Análise Hidrológica para a armação de dados Análise Topográfica .

4. Clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial Mde e, na janela de menu rápido, clique na opção Remove .

4

3

ARMAÇÃO ATIVADA

2 1

6

7

8

9 10

3

4

5



MODELO SOMBREADO DO TERRENO Uma possibilidade de representar o relevo é por meio de um mapa do sombreamento ou iluminação do terreno. Neste caso, a variável representada é uma simulação do nível de luz (ou de sombra) refletida pelo relevo ao ser iluminado pelo Sol situado numa posição geográfica determinada. As áreas de maior declividade, que se encontram expostas ao Sol, refletirão muita luz e serão portanto, muito visíveis; aquelas áreas que se encontram nas encostas não iluminadas diretamente pelo Sol, não refletirão luz e aparecerão escuras no modelo. Como exemplo prático, esta representação do terreno será obtida utilizando um ângulo azimutal de 315 graus, ângulo de elevação do Sol de 45 graus e o MDE. 1. Após disponibilizar a barra de ferramentas Spatial Analyst , clique no menu Spatial Analyst ,

aponte para Surface Analysis e clique na opção Hillshade . 2. Na caixa de diálogo Hillshade , selecione a imagem matricial Mde_Fill no dropdown Input

surface . 3. Aceite o valor de azimute e de altitude e na caixa de entrada Output raster , digite o nome

Sombra dentro do diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 4. Clique sobre o botão OK. 5. Clique com o botão direito do mouse sobre a imagem Sombra e, na janela de menu rápido,

clique na opção Properties . 6. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Symbology . 7. Selecione o contraste Standard Deviations no dropdown da opção Type do painel Stretch . 8. Clique sobre o botão OK. 9. Desabilite todas as imagens, exceto Sombra e distrito . Clique sobre o símbolo da layer distrito e

na caixa de Symbol Sector , deixe apenas a cor da linha de contorno com coloração preta, espessura de 2 pontos e sem preenchimento de cor.

Nas figuras abaixo são mostrados os modelos sombreados antes e após a aplicação do contraste de desvio padrão.

10. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 11. Na caixa de diálogo Add Data , vá para o diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\

Banco_Dados_Arace. 12. Selecione o shapefile rios.shp . 13. Clique sobre o botão Add .

7

8

6

9

5 2

3

4

1



Modelo sombreado antes da aplicação

do contraste Modelo sombreado após a aplicação

do contraste Veja o resultado dos rios da região sobrepostos sobre o modelo sombreado na figura abaixo à direita.

Nesta etapa, estamos prontos para utilizar o modelo numérico do terreno para gerar um mapa vetorial de linhas de curvas de nível com eqüidistância de 40 metros. No entanto, qualquer outro intervalo de curva de nível pode ser utilizado antes de iniciar o processamento. CONVERSÃO DA IMAGEM MATRICIAL DE MDE PARA IMAGEM VE TORIAL DE CURVAS DE NÍVEL 1. Clique no menu Spatial Analyst , aponte para Surface Analysis e clique na opção Contour . 2. Na caixa de diálogo Contour , selecione Mde_Fill no dropdown Input surface . 3. Na caixa de entrada Contour interval , digite 40. Logo, o mapa resultante terá curvas de nível

variando de 40 em 40 metros. 4. Aceite todas as outras opções e, na caixa de entrada Output features , digite o nome

Contorno_40m dentro do diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 5. Clique sobre o botão OK.

2

3 4

5

1

11 12 13



Abaixo, é mostrado o resultado do processamento com curvas de nível variando de 40 em 40 metros.

Curvas de nível com eqüidistância de 40 metros,

sem formatação da legenda por categoria e rotulagem

Curvas de nível com eqüidistância de 40 metros, após rotulagem e preparação da

legenda por categoria DECLIVIDADE DO TERRENO

Uma outra possibilidade de representar o relevo é por meio da declividade do terreno que é expressa como a variação de altitude entre dois pontos do terreno, em relação à distância que os separa. O MDE será utilizado como imagem de entrada para a geração do mapa de declividade. A imagem de declividade gerada será do tipo contínua, por apresentar valores reais. Esta imagem será fatiada e, as classes de declividades serão discriminadas em seis intervalos distintos sugeridos em 1979 pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA): 0-3% (relevo plano), 3-8% (relevo suavemente ondulado), 8-20% (relevo ondulado), 20-45% (relevo fortemente ondulado), 45-75% (relevo montanhoso), e, > 75% (relevo fortemente montanhoso). Porém, existe a possibilidade de se dividir o terreno em outras classes de declividade, de acordo com as necessidades do estudo em particular. Esta operação será realizada utilizando a técnica de reclassificação com base numa tabela ASCII gerada para este propósito. A estrutura da tabela utilizada com o comando será a seguinte:

CLASSES DE DECLIVIDADE (%)

VALORES APÓS A RECLASSIFICAÇÃO

0 – 3 1 3 – 8 2

8 – 20 3 20 – 45 4 45 – 75 5

> 75 6

1. Clique no menu Spatial Analyst , aponte para Surface Analysis e clique na opção Slope . 2. Na caixa de diálogo Slope , selecione Mde_Fill no dropdown Input surface . 3. Selecione a opção Percent em Output measurement . 4. Aceite todas as outras opções e, na caixa de entrada Output raster , digite o nome declive dentro

do diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 5. Clique sobre o botão OK. 6. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 7. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione declive no dropdown da opção input raster . 8. Clique no botão Classify . 9. Na caixa de diálogo Classification , selecione 6 no dropdown da opção Classes . 10. No painel Break Values , entre com os valores 3, 8, 20, 45, 75 e 99999. 11. Clique sobre o botão OK. 12. Na caixa de diálogo Reclassify , aceite todas as outras opções e, na caixa de entrada Output

raster , digite o nome Declive_Emb dentro do diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace.




14. Veja o resultado da reclassificação e, na tabela de conteúdo, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial Declive_Emb e clique na opção Properties .

15. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique sobre a guia Symbology . 16. Entre com os respectivos nomes de cada classe reclassificada anteriormente. 17. Clique sobre o botão OK.

14

Veja o resultado

12

13

9

10

11

7

8 6

2

3

4

5

1



Veja na figura abaixo o resultado da formatação da legenda de acordo com as classes de declividade padronizadas pela EMBRAPA (1979).

ORIENTAÇÃO DO TERRENO OU ASPECTO Agora, iremos elaborar o mapa de orientação do terreno ou aspecto . A orientação do terreno é definida como sendo o azimute em graus (ou ponto cardinal na rosa dos ventos) para o qual se encontra orientado o plano de máxima declividade nesse ponto. Na Tabela 6.1 estão indicados os pontos cardeais e seus intervalos em graus.

Tabela 6.1. Pontos cardeais e seus intervalos em graus.

PONTOS CADEAIS INTERVALO EM GRAUS Norte 0 – 22,5 Nordeste 22,5 – 67,5 Este 67,5 – 112,5 Sudeste 112,5 – 157,5 Sul 157,5 – 202,5 Sudoeste 202,5 – 247,5 Oeste 247,5 - 292,5 Noroeste 292,5 – 337,5 Norte 337,5 – 360,0

15

16

17



1. Clique no menu Spatial Analyst , aponte para Surface Analysis e clique na opção Aspect . 2. Na caixa de diálogo Aspect , selecione Mde_Fill no dropdown Input surface . 3. Aceite todas as outras opções e, na caixa de entrada Output raster , digite o nome Aspecto

dentro do diretório de trabalho C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\ Banco_Dados_Arace. 4. Clique sobre o botão OK. 5. Clique sobre o nome Flat (-1) , espere 2 segundos , clique novamente, apague todo o texto e

digite Relevo plano . Posteriormente, repita este procedimento para substituir os textos de todas as classes de aspecto do inglês para o português de acordo com a figura abaixo.

6. No menu File , clique sobre a opção Save.

ANTES DEPOIS

Após as etapas realizadas anteriormente e todo o conhecimento adquirido nos capítulos 3, 4 e 5, caso seja de sua vontade, você poderá observar as Figuras 6.1 a 6.7 disponibilizadas na página 87 para elaborar seus layouts finais.

5

2

3

4

1



EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM 1. Com o intuito de aprimorar seus conhecimentos práticos, você deverá fazer um projeto que

contenha os seguintes layouts representativos da bacia do Rio Alegre:

LAYOUTS A SEREM ELABORADOS Curvas de nível da bacia hidrográfica do Rio Alegre, ES. Hipsometria da bacia hidrográfica do Rio Alegre, ES. Declividade da bacia hidrográfica do Rio Alegre, ES. Orientação do terreno da bacia hidrográfica do Rio Alegre, ES. Modelo sombreado da bacia hidrográfica do Rio Alegre, ES. Bacias hidrográficas e hierarquização dos cursos d’água da bacia hidrográfica do Rio Alegre, ES. Delimitação de duas sub-bacias hidrográficas da bacia hidrográfica do Rio Alegre, ES.

ARQUIVOS A SEREM USADOS NOME LOCAL

Curvas_quadrante_20m.shp C:\Livro_ArcGIS 9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre

Bacia_Rio_Alegre.shp NOME DO PROJETO A SER SALVO

NOME LOCAL Analise_Hidrologica.mxd C:\Livro_ArcGIS 9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre

Obs: A máscara de corte a ser utilizada será a própria bacia hidrográfica do Rio Alegre, ES.

Capítulo 7 – Elaborando um mapeamento de risco de inundação



ELABORANDO UM MAPEAMENTO DE RISCO DE

INUNDAÇÃO

7 CAPÍTULO

Neste capítulo você irá aprender a trabalhar com ferramentas específicas de análise espacial (Spatial Analyst Tools) que irão possibilitar a elaboração do mapeamento do risco de inundação para o distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES.

As enchentes ocorrem quando a precipitação é intensa e a quantidade de água que chega simultaneamente ao rio, é superior à sua capacidade de drenagem resultando em inundações das áreas ribeirinhas (TUCCI, 2004).

Segundo a Defesa Civil (1996) as inundações podem ser previstas e em alguns casos são graduais. Estas últimas são intensificadas por variáveis climatológicas de médio longo prazo e pouco influenciáveis por variações diárias de tempo. Relacionando-se, assim, muito mais com períodos demorados de chuvas contínuas do que com chuvas intensas e concentradas, caracterizando-se por sua abrangência e grande extensão.

O aumento da densidade populacional de uma comunidade traz problemas de ordem quantitativa na demanda de água para abastecimento público, aumento na geração de resíduos sólidos, poluição dos rios e lençol freático, deterioração da qualidade dos corpos d’água, o que gera problemas de poluição ambiental. Já o aumento da densidade de ocupação por edificações e obras de infra-estrutura viária, por sua vez, traz como conseqüência direta o aumento das áreas impermeáveis, modificando o sistema de drenagem anteriormente existente, incrementando a velocidade de escoamento superficial, reduzindo o tempo de pico de enchentes, amplificando a vazão desses picos e reduzindo as vazões de recarga do lençol freático (ENOMOTO, 2004).

A presença do homem em áreas de riscos de enchentes pode causar muitos prejuízos e também mortes, portanto é necessário que a população e governantes tenham a percepção deste risco e que estas áreas sejam mapeadas a fim de melhor planejar sua ocupação.

Segundo Tucci (2004) as principais condições naturais para a ocorrência de enchentes são relevo, tipo de precipitação, a cobertura vegetal e a capacidade de drenagem. Já as principais condições artificiais são as obras hidráulicas, a urbanização, os desmatamentos, o reflorestamento e o uso agrícola.

Os assuntos abordados neste capítulo serão: � Reclassificação das variáveis ambientais que compõem o modelo de inundação;

� Determinação dos pesos estatísticos do modelo; e

� Elaboração do mapeamento de risco de inundação.

Para realizar a reclassificação das variáveis ambientais que compõem o modelo, iremos utilizar os mapas altitude, declividade, uso do solo e tipo de solo do distrito de Aracê mostrados na Figura 7.1. Após a reclassificação das variáveis ambientais e determinação dos pesos estatísticos do modelo, você irá elaborar o mapeamento de risco de inundação para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES (Figura 7.2). Observe nesta figura que as seguintes classes de risco serão determinadas: • baixo-baixíssimo risco;

• médio-baixo risco;

• alto-médio risco; e

• altíssimo-alto risco.



280000

280000

290000

290000

300000

300000

7730

000

7730

000

7740

000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

ALTITUDE PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIODE DOMINGOS MARTINS, ES

2 0 2 4 61

km

Altitude

1.900 m

800 m

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

280000

280000

290000

290000

300000

300000

7730

000

7730

000

7740

000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

DECLIVIDADE PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

Declividade

> 100 %

0

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

2 0 2 4 61

km

280000

280000

290000

290000

300000

300000

7730

000

7730

000

7740

000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

USO DO SOLO PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIODE DOMINGOS MARTINS, ES

2 0 2 4 61

km

Uso do Solo

Afloramento / Solo Exposto

Agricultura

Floresta natural / Sombra

Floresta Natural Primária ou Sec. Avanç.

Floresta Plantada em Crescimento

Pastagem

Pastagem / Sombra

Rios

Vegetação Natural Secundária

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

280000

280000

290000

290000

300000

300000

7730

000

7730

000

7740

000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

TIPO DE SOLO (PEDOLOGIA) PARA O DISTRITO DE ARACÊ,MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

2 0 2 4 61

km

Tipo de Solo (Pedologia)

Cambissolos

Latossol

Litólico e rochas

Terra Roxa

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

Figura 7.1 - Variáveis ambientais que serão reclassificadas para elaborar o mapeamento de risco de inundação para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES.



280000

280000

290000

290000

300000

300000

7730

000

7730

000

7740

000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000


Baixo-Baixíssimo Risco

Médio-Baixo Risco

Médio Risco

Alto-Médio Risco

Altíssimo-Alto Risco

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

RISCO DE INUNDAÇÃO PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

4 0 42

km

Figura 7.2 - Risco de inundação para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES.



7.1 RECLASSIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS AMBIENTAIS QUE CO MPÕEM O MODELO DE INUNDAÇÃO

PREPARAÇÃO DA BASE DE DADOS Para resolução das atividades previstas para este tópico, deveremos abrir um projeto em branco no ArcMap™ e adicionar as imagens matriciais declividade , mde , tipo_solo e uso_solo que serão fundamentais para a realização das atividades deste capítulo. 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Todos os programas . 3. Clique sobre o nome ArcGIS . 4. Clique sobre o nome ArcMap . 5. Marque a opção A new empty map . 6. Dê um clique no botão OK. A primeira vez em que você inicia o ArcMap™ , a caixa de diálogo inicial irá aparecer. A caixa de diálogo inicial lhe oferece várias opções por começar uma sessão no ArcMap™ . Para esta etapa você irá abrir um projeto em branco.


c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_I ncendio_Inundacao_Arace . 9. Selecione as imagens matriciais declividade , mde , tipo_solo e uso_solo . 10. Clique sobre o botão Add . 11. No menu File , clique na opção Save para salvar seu mapa. 12. Na caixa de diálogo Salvar como , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_Incendio_Inundacao_Ara ce. 13. Digite o nome Inundacao na caixa de entrada Nome do arquivo . 14. Clique no botão Salvar . 15. No menu View , aponte para Toolsbars e clique na barra de ferramentas Spatial Analst . 16. No menu Spatial Analyst , clique sobre a opção Options . 17. Na caixa de Diálogo Options , clique na guia General . 18. Na caixa de entrada Working directory , clique na pasta amarela e vá para o diretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_I ncendio_Inundacao_Arace . 19. Clique na guia Extent .

2 4

3

1

5

6



20. No dropdown Analysis extent , selecione a imagem matricial mde (Same as Layer “mde” ). 21. Clique na guia Cell Size . 22. No dropdown Analysis cell size , selecione a imagem matricial mde (Same as Layer “mde” ). 23. Clique sobre o botão OK.

Após configurar as opções do Spatial Analyst, pode-se então iniciar a reclassificação das variáveis ambientais do distrito de Aracê. RECLASSIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS AMBIENTAIS

20

19

21

22

23

17

18

15

8

9A

9B

9D

9C

10

13

14

12

16



Iremos estabelecer notas de acordo com o grau de susceptibilidade a inundações da seguinte forma:

SUSCEPTIBILIDADE À INUNDAÇÃO NOTAS GRAU DE

SUSCEPTIBILIDADE

Menos susceptível 0

Mais susceptível 10

A) RECLASSIFICAÇÃO DOS DADOS ESPACIAIS DE ALTITUDE Primeiramente iremos reclassificar os dados espaciais de altitude obedecendo as notas mostradas na Tabela 7.1. Tabela 7.1 - Notas estabelecidas para altitude.

Altitud e (m) Nota 800 – 820 10 820 – 840 9 840 – 860 8 860 – 880 7 880 – 900 6 900 – 1000 5 1000 – 1500 3 1500 – 1900 2

1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione mde no dropdown da opção input raster . 3. Clique no botão Classify . 4. Na caixa de diálogo Classification , selecione 8 no dropdown da opção Classes . 5. No painel Break Values , entre com os valores 820, 840, 860, 880, 900, 1000, 1500 e 1900. 6. Clique sobre o botão OK. 7. Na caixa de diálogo Reclassify , entre com as notas mostradas na Tabela 7.1 . 8. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Alt_R dentro do diretório de trabalho

Modelagem_Incendio_Inundacao_Arace , localizado dentro do subdiretório Banco_Dados_Arace .


1

4

5

6

2

3



B) RECLASSIFICAÇÃO DOS DADOS ESPACIAIS DE DECLIVIDADE Agora iremos reclassificar os dados espaciais de declividade obedecendo as notas mostradas na Tabela 7.2. Tabela 7.2 - Notas estabelecidas para declividade.

Declividade (%) Nota

0 – 3% (plano) 10 3 – 8% (suavemente ondulado) 9 8 – 20% (ondulado) 5 20 – 45% (fortemente ondulado) 3 45 –75% (montanhoso) 1 >75% (fortemente montanhoso) 1

1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione declividade no dropdown da opção input raster . 3. Clique no botão Classify . 4. Na caixa de diálogo Classification , selecione 6 no dropdown da opção Classes . 5. No painel Break Values , entre com os valores 3, 8, 20, 45, 75, 999. 6. Clique sobre o botão OK. 7. Na caixa de diálogo Reclassify , entre com as notas mostradas na Tabela 7.2. 8. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Dec_R dentro do diretório de trabalho



4

5

6 1

Veja o resultado

9

8

7

2

3



C) RECLASSIFICAÇÃO DOS DADOS ESPACIAIS DE USO DO SOLO Agora iremos reclassificar os dados espaciais de uso do solo obedecendo as notas mostradas na Tabela 7.3. Tabela 7.3 - Notas estabelecidas para o uso do solo.

Uso do Solo Nota Afloramento / Solo Exposto 7 Agricultura 8 Floresta natural / Sombra 1 Floresta natural primária ou secundária avançada ou média 1 Floresta plantada em crescimento 2 Pastagem 9 Pastagem / Sombra 9 Rios 10 Vegetação natural secundária 1

1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione uso_solo no dropdown da opção input raster . 3. No dropdown da opção Reclass field escolha o campo Classifica . 4. Entre com as notas mostradas na Tabela 7.3. 5. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Uso_R dentro do diretório de trabalho



1

Veja o resultado

3 2

4

6

5

9

8

7



D) RECLASSIFICAÇÃO DOS DADOS ESPACIAIS DE TIPO DO SOLO Agora iremos reclassificar os dados espaciais de tipo de solo obedecendo as notas mostradas na Tabela 7.4. Tabela 7.4 - Notas estabelecidas para o tipo de solo.

Tipo de solo Nota

Terra roxa 4 Cambissolos 3 Latossol 4 Litólicos e rochas 10

1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione tipo_solo no dropdown da opção input raster . 3. No dropdown da opção Reclass field escolha o campo Solos . 4. Entre com as notas mostradas na Tabela 7.4. 5. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome TipoSolo_R dentro do diretório de trabalho



1

Veja o resultado

3 2

4

6

5



7.2 DETERMINAÇÃO DOS PESOS ESTATÍSTICOS DO MODELO Para o mapa representar de forma mais real as condições encontradas no distrito de Aracê, vamos ponderar os dados. Com este propósito, será utilizado o método AHP proposto por Saaty (1977), através da decisão do problema em níveis hierárquicos. Este método determina por meio da síntese dos valores dos agentes de decisão, uma medida global para cada alternativa, priorizando-as ou classificando-as ao finalizar o método (GOMES et. al., 2004).

Vamos utilizar a matriz de comparação par a par ou matriz de decisão, fazendo uso da escala fundamental de Saaty (Tabela 7.5). O método de elaboração da matriz faz uso de uma escala de comparação, em que se pode definir linearmente a hierarquia de importância entre os fatores pré-definidos (altitude, declividade, uso do solo e tipo de solo), mostrado na Tabela 7.5. Tabela 7.5 - Escala de comparadores.

VALORES IMPORTÂNCIA MÚTUA

1/9 Extremamente menos importante que 1/7 Muito fortemente menos importante que 1/5 Fortemente menos importante que 1/3 Moderadamente menos importante que 1 Igualmente importante a 3 Moderadamente mais importante que 5 Fortemente mais importante que 7 Muito fortemente mais importante que 9 Extremamente mais importante que

Fonte: Saaty (1977), apud Rosot (2000), adaptado A fase de escolha dos valores, com base na escala de comparadores, será considerada um dos momentos mais importantes de todo o processo de construção do mapa de risco de inundação, pois será neste instante, que iremos definir o grau de importância de cada fator. Dessa forma, propõe-se que sejam adotados um ou mais dos procedimentos abaixo:

� Ao comparar um impacto ambiental com o outro, o pesquisador, pode simplesmente com base em sua experiência, e em visitas de campo, definir a escala de importância.

� O pesquisador pode por meio do levantamento bibliográfico comprovar sua tese de que um impacto possui mais importância que o outro.

� Uma equipe multidisciplinar, trabalhando em conjunto, com visitas de campo, debates etc. pode definir a escala que mais se aproxima da realidade.

Para o presente estudo, vamos optar por unir a idéia de que o levantamento bibliográfico, associado à observação em campo são suficientes para um resultado satisfatório, devido principalmente ao reduzido tamanho da área delimitada para este estudo.

Veja o resultado



Certamente que a união das três opções anteriores é a opção mais interessante, pois permite a interdisciplinaridade e uma melhor coerência no resultado final, visto que poderão ser apresentadas opiniões, provenientes de diversos integrantes, contribuindo para alcançar a escolha que melhor represente as idéias do grupo.

Com base nesta escala de comparação, vamos utilizar os fatores de maior importância, chegando ao resultado que pode ser observado na Tabela 7.6. Observando-a, percebe-se de que forma ela foi elaborada, pois cada elemento da matriz indica quanto o fator da coluna da esquerda é mais importante em relação a cada fator correspondente na linha superior. Logo, quando um fator é confrontado com ele mesmo, o único resultado possível é 1, pois possui igual importância. Esse limite é importante para a pesquisa, pois a partir do momento que todos os fatores se entrecruzam uma vez, a matriz passa a ser apenas um espelho, ou inverso do procedimento inicial, restando assim o seguinte resultado de relevância para a pesquisa (Tabela 7.7): Tabela 7.6 - Matriz de comparação pareada.

Fatores Tipo de Solo Uso do Solo Altitude Declividade Tipo de Solo 1 1/3 1/5 1/7 Uso do Solo 3 1 1/3 1/5

Altitude 5 3 1 1/3 Declividade 7 5 3 1

Tabela 7.7 - Valores de interesse para o modelo.

Fatores Tipo de Solo Uso do Solo Alti tude Declividade Tipo de Solo 1 Uso do Solo 3 1

Altitude 5 3 1 Declividade 7 5 3 1

Possuindo os valores de importância relativa dos fatores, você pode utilizar aplicativos computacionais específicos para determinar os pesos estatísticos para cada variável. É importante ressaltar que também é possível obter estes valores manualmente, apenas dividindo cada elemento pela somatória dos elementos da coluna a que ele pertence e fazendo-se uma média entre as colunas, determinando assim cada peso. Logo, utilizando a Tabela 7.6 como exemplo, vamos determinar os pesos estatísticos como mostrado na Tabela 7.8. Dependendo do número de casas decimais, pode ocorrer uma pequena variação em cada peso calculado. Tabela 7.8 - Determinação dos pesos estatísticos para cada variável.

Fatores Tipo de Solo Uso do Solo Altitude Declividade Pesos Tipo de Solo 1/ 16 = 0,0625 0,33 / 9,33 = 0,0357 0,20 / 4,53 = 0,0441 0,14 / 1,68 = 0,0852 0,0553 Uso do Solo 3 / 16 = 0,1875 1 / 9,33 = 0,1075 0,33 / 4,53 = 0,0735 0,20 / 1,68 = 0,1193 0,1175

Altitude 5 / 16 = 0.3125 3 / 9,33 = 0,3214 1 / 4,53 = 0,2206 0,33 / 1,68 = 0,1988 0,2622 Declividade 7 / 16 = 0.4375 5 / 9,33 = 0,5357 3 / 4,53 = 0,6618 1 / 1,68 = 0,5966 0,5650

Para avaliarmos se realmente os pesos calculados são verídicos, será necessário calcular a razão de consistências (RC), que deverá apresentar um valor menor que 0,10. O RC é calculado pela seguinte equação:

IR/ICRC = Em que, RC = razão de consistência. IR = índice aleatório que pode ser extraído da Tabela 7.9. IC = índice de consistência, calculado pela seguinte equação:



)1n/()n(IC max −−λ= Em que, n = número de variáveis testadas que corresponde ao número colunas ou de linhas; e

maxλ = autovetor, calculado pela seguinte equação:

[ ]∑=

=λn

1i i

imax w

Aw

n1

Em que,

[ ]Aw i = Matriz resultante do produto da matriz de comparação pareada (Tabela 7.6) pela matriz dos pesos calculados (Wi); e

Wi = pesos calculados. Tabela 7.9. Valores de IR para matrizes quadradas de ordem n, segundo o Laboratório Nacional de

Oak Ridge, EUA.

n 2 3 4 5 6 7 IR 0,0 0,58 0,90 1,12 1,24 1,32

Logo, para determinarmos a razão de consistência (RC), siga as etapas mostradas abaixo:

1. Iremos determinar primeiramente os valores de Aw multiplicando a matriz de comparação pareada (Tabela 7.6) pela matriz dos pesos calculados (Wi):

Aw =

1 1/3 1/5 1/7

x

0,0553

=

0,2276 3 1 1/3 1/5 0,1175 0.4838 5 3 1 1/3 0,2622 1,0795 7 5 3 1 0,5650 2,3262

Se você não se lembra de como deve ser multiplicada uma matriz por outra, veja qual o significado do valor Aw1 = 0,2276:

Aw1 = (1 x 0,0553 + 1/3 x 0,1175 + 1/5 x 0,2622 + 1/7 x 0,5650) =0,2276 2. Iremos calcular o autovetor ( maxλ ):

[ ]1169,4

5650,03262,2

2622,00795,1

1175,04838,0

0553,02276,0

41

w

Aw

n1 n

1i i

imax =

+++==λ ∑=

3. Iremos calcular o índice de consistência (IC):

039,0)14/()41169,4()1n/()n(IC max =−−=−−λ= 4. Finalmente, iremos calcular a razão de consist6encia (RC): OBS: Na Tabela 7.9 o valor de IR é de 0,90, logo:

10,00433,090,0/039,0IR/ICRC <===

Pelo fato do valor da razão de consistência ser menor que 0,10, os pesos calculados para nosso modelo são aceitáveis.



7.3 ELABORAÇÃO DO MAPEAMENTO DE RISCO DE INUNDAÇÃO De posse dos pesos estatísticos calculados no tópico anterior, podemos montar o seguinte modelo matemático para elaborar o mapa de risco de inundação para o distrito de Aracê:

1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Raster Calculator . 2. Na janela Raster Calculator , observe os valores da figura abaixo e utilize os valores da

calculadora para digitalizar os valores dos pesos, do símbolo de multiplicação e de soma, dando um clique duplo sobre cada imagem reclassificada no painel Layers. É importante saber se seu sistema computacional (opções regionais ou idiomas) encontra-se configurado para símbolo decimal ponto ou vírgula.

3. Clique sobre o botão Evaluate . Veja o resultado na área de visualização. 4. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem virtual Calculation

e, na janela de menu rápido, clique na opção Make Permanent para salvarmos esta imagem em nosso diretório de trabalho.

5. Na caixa de diálogo Make Calculation Permanent , clique na seta amarela e vá para o subdiretório Modelagem_Incêndio_Inundação_Arace .

6. Na caixa de entrada Name entre com o nome Risco_Inund . 7. Clique sobre o botão Save. 8. Clique com o botão direito do mouse sobre a imagem Calculation e, na janela de menu rápido,

clique na opção Remove . 9. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 10. Na caixa de diálogo Add Data , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

Modelagem_Incendio_Inundacao_Arace . 11. Selecione a imagem matricial risco_inund . 12. Clique sobre o botão Add . Se alguma mensagem aparecer, clique sobre o botão Yes.

Risco de Inundação = 0,5650 declividade + 0,2622 altitude + 0,1175 uso do solo + 0,0553 tipo de solo

3

(2)clique duplo (2) único

clique

(2) único clique

(2) Equação a ser digitada

1



Abaixo, é mostrada a imagem matricial de risco de inundação.

Com o intuito de melhorar a visualização da imagem risco_inund , vamos filtrar esta imagem. 13. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre a ferramenta ArcToolbox . 14. No ArcToolbox , expanda a opção Spatial Analyst Tools , posteriormente a opção

Neighborhood e dê um clique duplo em Filter . 15. Na caixa de diálogo Filter , selecione a imagem matricial risco_inund na caixa de entrada da

opção Input raster . 16. Na caixa de saída Output raster , digite o nome risco_inun_f dentro do diretório de trabalho

subdiretório Modelagem_Incêndio_Inundação_Arace . 17. Clique sobre o botão OK. 18. Clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Filter . 19. Clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial risco_inun_f e, na janela de

menu rápido, clique na opção Properties .

4A

4B

10 11

12 8 5

6

7



20. Na caixa de diálogo Layer Properties clique na guia Symbology . 21. No painel Show , clique em Classified . 22. Clique no botão Classify . 23. Na caixa de diálogo Classification , selecione Defined Interval no dropdown da opção Method . 24. Entre com o valor de 2 na caixa de entrada Interval Size . 25. Clique sobre o botão OK. 26. Na caixa de diálogo Layer Properties , selecione a paleta de cor arco-íris no dropdown da opção

Color Ramp . 27. Digite as classes de risco de inundação mostradas na figura. 28. Clique com o botão direito do mouse na primeira cor e, na janela de menu rápido, clique na opção

Flip Colors . 29. Clique sobre o botão OK.

30. Na tabela de conteúdos, clique lentamente com o botão esquerdo do mouse sobre a opção

VALUE e, posteriormente, delete este nome e dê ENTER.

Veja a legenda do mapa de risco de inundação na figura abaixo, do lado direito.

28

29

26

27

21

20

22

23

24

25

19

15

16

17

14




c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 33. Selecione o shapefile rios . 34. Clique sobre o botão Add . 35. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre o shapefile rio s e, na janela

de menu rápido, clique na opção Propertie s. 36. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Symbology . 37. No painel Show , clique na opção Unique values . 38. No dropdown da opção Value Field , selecione o campo NOME. 39. Clique no botão Add All Values .

40. Selecione apenas as linhas que começam com o nome Córrego e clique com o botão direito do mouse sobre qualquer uma delas e, na janela de menu rápido, clique na opção Group Values . Dessa forma, você agrupou apenas a linhas correspondentes aos córregos.

41. Repita a operação anterior para agrupar apenas as linhas que começam com o nome Ribeirão . 42. Observe o resultado e note que nossa legenda irá conter apenas os córregos, ribeirões e os três

principais rios da área de estudo. 43. Selecione os córregos, ribeirões e os três principais rios, clique com o botão direito do mouse

sobre qualquer um deles e, na janela de menu rápido, clique na opção Properties for Selected Symbol(s) .

Veja o resultado

36

37

38

39

32

33

34

30



44. Na caixa de diálogo Symbol Selector , escolha a cor azul marinho no dropdown da opção Color . 45. No dropdown da opção Width , escolha o valor 1. 46. Clique sobre o botão OK. 47. Repita os passos 45 e 46 para alterar apenas a espessura de cada linha, como mostrado abaixo. 48. Clique sobre o botão OK.

Abaixo é mostrado o resultado. Observe a nova legenda do shapefile rios.

47

48

44

45

46

43

42

41

40




c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 51. Selecione o shapefile distrito . 52. Clique sobre o botão Add . 53. Na tabela de conteúdos, clique lentamente com o botão esquerdo do mouse sobre o shapefile

rios , digite o nome Hidrografia e dê Enter . 54. Na tabela de conteúdos, dê um clique duplo sobre o símbolo do shapefile distrito . 55. Na caixa de diálogo Symbol Selector , no dropdown da opção Color escolha a opção No Color

(Nenhuma cor). 56. No dropdown da opção Width , escolha o valor 3. 57. No dropdown da opção Outline Color , escolha a cor preta . 58. Clique sobre o botão OK. 59. Na tabela de conteúdos, arraste o shapefile distrito para cima do shapefile Hidrografia.

Abaixo podemos visualizar o resultado final da construção da legenda dos shapefiles rios e distrito.

50

51

52

54

53

55

56

57

58



Abaixo é mostrada uma seqüência de ampliações do mapa de risco de inundação do distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES.

Observe o layout final mostrado na Figura 7.2 (página 118) que deve ser tomado como exemplo para que você possa terminar seu mapeamento. EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM 1. Com o intuito de aprimorar seus conhecimentos práticos, você deverá realizar um novo

mapeamento representando o risco de inundação para o distrito de Aracê, Domingos Martins, ES, utilizando os valores das tabelas abaixo que foram alterados:

Notas estabelecidas para altitude.

Altitude (m) Nota 800 – 820 10 820 – 840 9 840 – 860 7 860 – 880 6 880 – 900 6 900 – 1000 4

1000 – 1500 3 1500 – 1900 2

Notas estabelecidas para declividade. Declividade (%) Nota

0 – 3% (plano) 10 3 – 8% (suavemente ondulado) 9 8 – 20% (ondulado) 7 20 – 45% (fortemente ondulado) 2 45 – 75% (montanhoso) 1 >75% (fortemente montanhoso) 1

Notas estabelecidas para o uso do solo. Uso do Solo Nota

Afloramento / Solo Exposto 6 Agricultura 9 Floresta natural / Sombra 1 Floresta natural primária ou secundária avançada ou média

1

Floresta plantada em crescimento 2 Pastagem 8 Pastagem / Sombra 8 Rios 10 Vegetação natural secundária 1

Notas estabelecidas para o tipo de solo. Tipo de solo Nota

Terra roxa 4 Cambissolos 3 Latossol 4 Litólicos e rochas 8


Novo_Risco_Inudacao.mxd C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_Incendio_Inundacao_Arace

Obs: Durante a execução deste exercício, favor salvar as imagens matriciais e vetoriais com um novo nome, sempre iniciado com a letra N de novo. (Ex: N_Dec_R e N_Alt_R)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ENOMOTO, C. F. Método para elaboração de mapas de inundação: estud o de caso na bacia do rio Palmital, Paraná . 2004. Dissertação (Mestre em Engenharia de recursos hídricos e ambiental) – Setor de tecnologia. Universidade Federal do Paraná, Paraná, 2004. GOMES, L. F. A.M. et al. Tomada de Decisões em Cenários Complexos . São Paulo: Pioneira, 2004. MANUAL DE DESASTRES. Brasília: Ministério do planejamento e orçamento, 1996. SAATY, T. L. A. Scaling method for priorities in hierarchical struc tures. Journal of mathematical psychology , 15, p. 234-281, 1977. TUCCI, C. E. M. Hidrologia: Ciência e aplicação . 3ª ed. Porto Alegre: UFRGS/ABRH, 2004.

Capítulo 8 – Elaborando um mapeamento de risco de incêndios florestais



ELABORANDO UM MAPEAMENTO DE RISCO DE

INCÊNDIOS FLORESTAIS

8 CAPÍTULO

Neste capítulo você irá aprender a trabalhar com ferramentas específicas de análise espacial (Spatial Analyst Tools) que irão possibilitar a elaboração do mapeamento do risco de incêndios florestais para o distrito de Aracê, pertencente ao município de Domingos Martins, ES. Na atualidade, com a intensificação das pressões antrópicas sobre o meio ambiente, observa-se um processo de substituição das paisagens naturais por outros usos do solo e a conversão das áreas com cobertura florestal em fragmentos florestais, causando problemas ao meio ambiente e, em muitos casos, afetando a disponibilidade de recursos naturais importantes à população de uma região. Neste contexto, os incêndios têm sido um dos principais agentes de degradação de fragmentos florestais, tanto pela destruição direta das áreas afetadas, como também pelo efeito de pequenos focos que ocorrem nas bordas do fragmento, alterando significamente a sua dinâmica. Quando um pequeno foco não é controlado imediatamente, o incêndio é estabelecido e seu combate é dificultado por vários fatores, como: � tamanho do fragmento florestal; � falta de recursos próprios de combate; � demora em detecção; e � falta de acessos adequados, dentre outros. Apesar dos avanços tecnológicos dos recursos voltados para o combate aos incêndios a maior eficiência destes depende de um planejamento estratégico para utilizá-los. Neste contexto, a determinação do risco de incêndios a partir dos Sistemas de Informações Geográficas (SIG) e Sensoriamento Remoto tem sido um instrumento viável para auxiliar o planejamento da prevenção e combate. Com as informações oferecidas pelos mapas de risco de incêndios, gerados a partir do SIG, varias medidas podem ser tomadas (JRC, 2000), como: � maior vigilância nas áreas de riscos; � restrição do acesso a estes locais; � construções de aceiros preventivos; e � reorganização das práticas de manejo (corte, desbaste e limpeza). Também podem ser tomadas medidas de auxílio ao combate, como: � construção de estradas de acesso rápido aos locais de risco; e � alocação dos recursos de combates em pontos estratégicos. Para a elaboração do mapeamento risco de incêndios florestais para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES, vamos considerar nove variáveis ambientais que serão reclassificadas e, posteriormente, introduzidas num modelo matemático de risco de incêndios florestais. As nove variáveis ambientais são (Figura 8.1): 1. Vegetação. 2. Declividade. 3. Orientação do terreno. 4. Distância a estradas e zonas urbanas. 5. Altitude. 6. Precipitação pluviométrica anual. 7. Deficiência hídrica anual. 8. Evapotranspiração real anual. 9. Temperatura média do ar.



280000

280000

290000

290000

300000

300000

7730

000

7730

000

7740

000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

VEGETÃO PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIODE DOMINGOS MARTINS, ES

2 0 2 4 61

km

Hidrografia

Hidrografia

Vias Urbanas

Vias Urbanas

Vias Interurbanas

Vias Interurbanas

Vegetacao

Agricultura

Cobertura vegetal

Pastagem

280000

280000

290000

290000

300000

300000

7730

000

7730

000

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000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

DECLIVIDADE PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

Declividade

> 100 %

0

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

2 0 2 4 61

km

280000

280000

290000

290000

300000

300000

7730

000

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000

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000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

ORIENTAÇÃO DO TERRENO PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

Orientação do Terreno

360 graus

0 graus

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

2 0 2 4 61

km

280000

280000

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290000

300000

300000

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000

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000

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000

7750

000

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000

7760

000

ESTRADAS E ÁREA URBANA PARA O DISTRITO DEARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

Estradas e Área Urbana

Area urbana

Estradas

2 0 2 4 61

km

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280000

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290000

300000

300000

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000

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000

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000

7750

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000

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000

ALTITUDE PARA O DISTRITO DE ARACÊ, MUNICÍPIODE DOMINGOS MARTINS, ES

2 0 2 4 61

km

Altitude

1.900 m

800 m

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

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300000

300000

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000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

PRECIPITAÇÃO ACUMULADA ANUAL PARA O DISTRITODE ARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

Precipitacao

1.435,85 mm

1.139,21 mm

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

2 0 2 4 61

km

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280000

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290000

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000

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DEFICIÊNCIA HÍDRICA ANUAL PARA O DISTRITO DEARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

2 0 2 4 61

km

Deficiência Hídrica

56,26 mm

10 mm

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

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000

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EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL ANUAL PARA O DISTRITODE ARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

2 0 2 4 61

km

Evapotranspiração

946,90 mm

787,03 mm

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

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290000

300000

300000

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000

7760

000

TEMPERATURA MÉDIA ANUAL PARA O DISTRITO DEARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

Temperatura

20,27 *C

17,40 *C

Hidrografia

Córregos

Ribeirões

Rio Barcelos


Rio Jucu Braço Sul

2 0 2 4 61

km

Figura 8.1 - Variáveis ambientais que serão utilizadas no modelo matemático de risco de incêndios florestais.

Após a reclassificação das nove variáveis ambientais e determinação dos pesos estatísticos do modelo, você irá elaborar o mapeamento de risco de incêndios florestais para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES (Figura 8.2). Os assuntos abordados neste capítulo serão: � Reclassificação das variáveis ambientais que compõem o modelo de risco de incêndios florestais; e � Elaboração do mapeamento de risco de incêndios florestais.



280000

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290000

300000

300000

7730

000

7730

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000

7740

000

7750

000

7750

000

7760

000

7760

000

RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS PARA O DISTRITO DEARACÊ, MUNICÍPIO DE DOMINGOS MARTINS, ES

2 0 2 4 61

km

Hidrografia

Hidrografia

Vias Urbanas

Vias Urbanas

Vias Interurbanas

Vias Interurbanas

Risco de Incêndios

Alto

Médio

Baixo

Figura 8.2 - Risco de incêndios florestais para o distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES.



8.1 RECLASSIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS AMBIENTAIS QUE CO MPÕEM O MODELO DE RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS .

Utilizando as ferramentas do Spatial Analyst, cada variável ambiental receberá um coeficiente de acordo com sua importância para o risco de incêndio, na escala de 1 a 3, conforme a Tabela 8.1. O critério adotado para distribuição de todos os pesos e coeficientes será baseado em trabalhos realizados por Chuvieco e Congalton (1989). Tabela 8.1 - Classes, níveis de risco e coeficientes.

CLASSES ORIGINAIS NÍVEL DE RISCO INCÊNDIO COEFICIENTES VEGETAÇÃO (PESO 20)

Agrícola Baixo 1 Cobertura vegetal Médio 2 Pastagem Elevado 3

DECLIVIDADE ( PESO 15 ) < 12% Baixo 1 12 - 40% Médio 2 > 40% Elevado 3

ORIENTAÇÃO DO RELEVO (PESO 05 ) Sul Baixo 1 Sudeste Baixo 1 Sudoeste Baixo 1 Leste Médio 2 Oeste Médio 2 Norte Elevado 3 Nordeste Elevado 3 Noroeste Elevado 3

DISTÂNCIA DAS ESTRADAS E ZONAS URBANAS (PESO 15 ) Fora da área envolvente Elevado 3 Dentro da área envolvente Baixo 1

ALTITUDE (PESO 7) 800 – 1.000 m Médio 2 1.000 – 1.200 m Elevado 3 1.200 – 1.900 m Baixo 1

PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA (PESO 10) < 1.250 mm Elevado 3 1.250 – 1.350 mm Médio 2 > 1.350 mm Baixo 1

DEFICIÊNCIA HÍDRICA ANUAL (PESO 12) < 20 mm Baixo 1 20 – 30 mm Médio 2 > 30 mm Elevado 3

EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL ANUAL (PESO 8) < 825 mm Baixo 1 825 – 875 mm Médio 2 > 875 mm Elevado 3

TEMPERATURA MÉDIA DO AR ANUAL (PESO 8) < 18,5 oC Baixo 1 18,5 – 19,5 oC Médio 2 > 19,5 oC Elevado 3

A combinação destas variáveis para a elaboração de um mapa de índice de risco de incêndio será adaptada de Chuvieco e Congalton (1989) e expressa pelo seguinte modelo matemático:

EXP5ALT7T8EVAP8P10DEF12DEZU15DEC15VEG20IRI ++++++++++++++++++++++++++++++++==== Em que, IRI = indíce de risco de incêndio. VEG = vegetação.



DEC = declividade (%). DEZU = distância de estradas e zonas urbanas (m). DEF = deficiência hídrica anual (mm). P = precipitação pluviométrica anual (mm). EVAP = evapotranspiração real anual (mm). T = temperatura média do ar anual (oC). ALT = altitude (m). EXP = exposição ou orientação do relevo. PREPARAÇÃO DA BASE DE DADOS Para resolução das atividades previstas para este tópico, deveremos abrir um projeto em branco no ArcMap™ e adicionar as imagens matriciais declividade , aspecto , def_hid (Deficiência hídrica), evapot (evapotranspiração), mde (Modelo Digital de Elevação), precipitação , temperatura , urbanos_vias (vias urbanas e áreas urbanas) e vegetação que serão fundamentais para a realização das atividades deste capítulo. 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Todos os programas . 3. Clique sobre o nome ArcGIS . 4. Clique sobre o nome ArcMap . 5. Marque a opção A new empty map . 6. Dê um clique no botão OK. A primeira vez em você inicia o ArcMap™ , a caixa de diálogo inicial irá aparecer. A caixa de diálogo inicial lhe oferece várias opções por começar uma sessão no ArcMap™. Para esta etapa você irá abrir um projeto em branco.


c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_I ncendio_Inundacao_Arace . 9. Selecione as imagens matriciais declividade , aspecto , def_hid , evapot , mde , precipitação ,

temperatura , urbanos_vias e vegetação . 10. Clique sobre o botão Add . 11. No menu File , clique na opção Save para salvar seu mapa. 12. Na caixa de diálogo Salvar como , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_I ncendio_Inundacao_Arace . 13. Digite o nome Incendio na caixa de entrada Nome do arquivo . 14. Clique no botão Salvar . 15. No menu View , aponte para Toolsbars e clique na barra de ferramentas Spatial Analst . 16. No menu Spatial Analyst , clique sobre a opção Options . 17. Na caixa de Diálogo Options , clique na guia General . 18. Na caixa de entrada Working directory , clique na pasta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_I ncendio_ Inundacao_Arace . 19. No dropdown da opção Analysis Mask , selecione mde .

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1



20. Clique na guia Extent . 21. No dropdown Analysis extent , selecione a imagem matricial mde (Same as Layer “mde” ). 22. Clique na guia Cell Size . 23. No dropdown Analysis cell size , selecione a imagem matricial mde (Same as Layer “mde” ). 24. Clique sobre o botão OK.

Após configurar as opções do Spatial Analyst, pode-se então iniciar a reclassificação das variáveis ambientais do distrito de Aracê. RECLASSIFICAÇÃO DAS VARIÁVEIS AMBIENTAIS

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1) Vegetação Agora estamos prontos para reclassificar os dados espaciais de vegetação obedecendo os coeficientes mostrados na Tabela 8.2. Tabela 8.2 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável vegetação.

CLASSES ORIGINAIS NÍVEL DE RISCO INCÊNDIO COEFICIENTES

VEGETAÇÃO (PESO 20) Agrícola Baixo 1 Cobertura vegetal Médio 2 Pastagem Elevado 3

1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione vegetacao no dropdown da opção input raster . 3. No dropdown da opção Reclass field escolha o campo Classifica . 4. Entre com os coeficientes mostrados na Tabela 8.2 . 5. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Veg_I_R dentro do diretório de trabalho




2) Declividade

Veja o resultado

3 2

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1



Agora, estamos prontos para reclassificar os dados espaciais de declividade obedecendo aos coeficientes mostrados na Tabela 8.3. Tabela 8.3 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável declividade.



1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione declividade no dropdown da opção input raster . 3. Clique no botão Classify . 4. Na caixa de diálogo Classification , selecione que 3 no dropdown da opção Classes . 5. No painel Break Values , entre com os valores 12, 40, 999. 6. Clique sobre o botão OK. 7. Na caixa de diálogo Reclassify , entre com os coeficientes mostrados na Tabela 8.3 . 8. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Decliv_I_R dentro do diretório de trabalho




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2

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1



3) Orientação do relevo Agora estamos prontos para reclassificar os dados espaciais de orientação do relevo obedecendo os coeficientes mostrados na Tabela 8.4. Tabela 8.4 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável orientação do relevo.


ORIENTAÇÃO DO RELEVO (PESO 05 ) Relevo plano (-1) Baixo 1 Norte (-1 a 22.5 graus) Elevado 3 Nordeste (22.5 a 67.5 graus) Elevado 3 Leste (67.5 a 112.5 graus) Médio 2 Sudeste (112.5 a 157.5 graus) Baixo 1 Sul (157.5 a 202.5 graus) Baixo 1 Sudoeste (202.5 a 247.5 graus) Baixo 1 Oeste (247.5 a 292.5 graus) Médio 2 Noroeste (292.5 a 337.5 graus) Elevado 3 Norte (337.5 a 359.999786 graus) Elevado 3

1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione aspecto no dropdown da opção input raster . 3. Clique no botão Classify . 4. Na caixa de diálogo Classification , selecione 10 no dropdown da opção Classes . 5. No painel Break Values , entre com os valores -1, 22.5, 67.5, 112.5, 157.5, 202.5, 247.5, 292.5,

337.5, 359.999786. (OBS: Se o seu computador estiver usando separador decimal com vírgula, você deverá utilizar vírgula ao invés de ponto).

6. Clique sobre o botão OK. 7. Na caixa de diálogo Reclassify , entre com os coeficientes mostrados na Tabela 8.4 . 8. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Asp_I_R dentro do diretório de trabalho



Veja o resultado

2

3

1




4) Distância de estradas e zonas urbanas Para reclassificarmos o mapa de vias urbanas e zonas urbanas, primeiramente deveremos elaborar um mapa de distância de estradas e zonas urbanas como mostrado abaixo. 1. Clique no menu Spatial Anayst , aponte para Distance e, na janela de menu rápido, clique n

opção Straight Line . 2. Na caixa de diálogo Straight Line , selecione a imagem matricial urbano_vias no dropdown da

opção Distance to . 3. Na caixa de entrada da opção Output raster , digite o nome Dist_U_V dentro do diretório de

trabalho Modelagem_Incendio_Inundacao_Arace localizado dentro do subdiretório Banco_Dados_Arace .


Veja o Resultado

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Abaixo, é mostrado o resultado do mapeamento de distância.

Agora estamos prontos para reclassificar os dados espaciais de distâncias de estradas e zonas urbanas obedecendo aos coeficientes mostrados na Tabela 8.5.

Tabela 8.5 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável distância de estradas e zonas

urbanas.

CLASSES ORIGINAIS NÍVEL DE RISCO INCÊNDIO COEFICIENTES DISTÂNCIA DAS ESTRADAS E ZONAS URBANAS (PESO 15 )

Fora da área envolvente Elevado 3 Dentro da área envolvente Baixo 1

5. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 6. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione Dist_U_V no dropdown da opção input raster . 7. Clique no botão Classify . 8. Na caixa de diálogo Classification , selecione que 2 no dropdown da opção Classes . 9. No painel Break Values , entre com os valores 0 e 2318.145752. 10. Clique sobre o botão OK. 11. Na caixa de diálogo Reclassify , entre com os coeficientes mostrados na Tabela 8.5 . 12. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Dist_U_V_I_R dentro do diretório de trabalho



6

7

5




5) Altitude Agora, estamos prontos para reclassificar os dados espaciais de altitude obedecendo aos coeficientes mostrados na Tabela 8.6. Tabela 8.6 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável altitude.



1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione mde no dropdown da opção input raster . 3. Clique no botão Classify . 4. Na caixa de diálogo Classification , selecione que 3 no dropdown da opção Classes . 5. No painel Break Values , entre com os valores 1000, 1200, 1900. 6. Clique sobre o botão OK. 7. Na caixa de diálogo Reclassify , entre com os coeficientes mostrados na Tabela 8.6 . 8. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Mde_I_R dentro do diretório de trabalho



Veja o resultado

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11 8

9

10




6) Precipitação pluviométrica Agora, estamos prontos para reclassificar os dados espaciais de precipitação pluviométrica obedecendo aos coeficientes mostrados na Tabela 8.7. Tabela 8.7. Classes, níveis de risco e coeficientes para a variável precipitação pluviométrica.



Veja o resultado

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2

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4

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1



1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione precipitacao no dropdown da opção input raster . 3. Clique no botão Classify . 4. Na caixa de diálogo Classification , selecione que 3 no dropdown da opção Classes . 5. No painel Break Values , entre com os valores 1250, 1350, 1435.84729. 6. Clique sobre o botão OK. 7. Na caixa de diálogo Reclassify , entre com os coeficientes mostrados na Tabela 8.7 . 8. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Prec_I_R dentro do diretório de trabalho




9

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Veja o resultado

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1



7) Deficiência hídrica anual Agora, estamos prontos para reclassificar os dados espaciais de deficiência hídrica anual obedecendo aos coeficientes mostrados na Tabela 8.8. Tabela 8.8 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a deficiência hídrica anual.



1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione def_hid dropdown da opção input raster . 3. Clique no botão Classify . 4. Na caixa de diálogo Classification , selecione que 3 no dropdown da opção Classes . 5. No painel Break Values , entre com os valores 20, 30, 56.255245. 6. Clique sobre o botão OK. 7. Na caixa de diálogo Reclassify , entre com os coeficientes mostrados na Tabela 8.8 . 8. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Def_Hid_I_R dentro do diretório de trabalho




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8) Evapotranspiração real anual Agora, estamos prontos para reclassificar os dados espaciais de evapotranspiração real anual obedecendo aos coeficientes mostrados na Tabela 8.8. Tabela 8.9 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a evapotranspiração real anual.



1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione evapot dropdown da opção input raster . 3. Clique no botão Classify . 4. Na caixa de diálogo Classification , selecione que 3 no dropdown da opção Classes . 5. No painel Break Values , entre com os valores 825, 875, 946.901123. 6. Clique sobre o botão OK. 7. Na caixa de diálogo Reclassify , entre com os coeficientes mostrados na Tabela 8.9 . 8. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Evapot_I_R dentro do diretório de trabalho



Veja o resultado

2

3

1




9) Temperatura Agora, estamos prontos para reclassificar os dados espaciais de temperatura média anual obedecendo aos coeficientes mostrados na Tabela 8.10. 1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Reclassify . 2. Na caixa de diálogo Reclassify , selecione temperatura dropdown da opção input raster . 3. Clique no botão Classify . 4. Na caixa de diálogo Classification , selecione que 3 no dropdown da opção Classes . 5. No painel Break Values , entre com os valores 18.5, 19.5 e 20.266853. 6. Clique sobre o botão OK. 7. Na caixa de diálogo Reclassify , entre com os coeficientes mostrados na Tabela 8.9 . 8. Na caixa de entrada Output raster , digite o nome Temp_I_R dentro do diretório de trabalho


9. Clique sobre o botão OK. Tabela 8.10 - Classes, níveis de risco e coeficientes para a temperatura média anual.



9

8

7 4

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Veja o resultado




8.2 ELABORAÇÃO DO MAPEAMENTO DE RISCO DE INCÊNDIOS FLORESTAIS De posse das variáveis ambientais reclassificadas no tópico anterior, podemos montar o seguinte modelo matemático para elaborar o mapa de risco de incêndios florestais para o distrito de Aracê:

Em que, IRI = indíce de risco de incêndio; VEG = vegetação ( = Veg_I_R); DEC = declividade (= Decliv_I_R); DEZU = distância de estradas e zonas urbanas (= Dist_U_V_I_R);

IRI = 20 VEG + 15 DEC + 15 DEZU + 12 DEF + 10 P + 8 EVAP + 8 T + 7 ALT + 5 EXP

9

8

7

Veja o resultado

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5

6

2

3

1



DEF = deficiência hídrica anual (= Def_Hid_I_R); P = precipitação pluviométrica anual (= Prec_I_R); EVAP = evapotranspiração real anual (= Evapot_I_R); T = temperatura média do ar anual (= Temp_I_R); ALT = altitude (= Mde_I_R); e EXP = exposição ou orientação do relevo (= Asp_I_R). 1. No menu Spatial Analyst , clique na opção Raster Calculator . 2. Na janela Raster Calculator , utilize os valores da calculadora para digitalizar os valores dos

pesos, do símbolo de multiplicação e de soma, dando um clique duplo sobre cada imagem reclassificada no painel Layers. É importante saber se seu sistema computacional (opções regionais ou idiomas) encontra-se configurado para símbolo decimal ponto ou vírgula.

3. Clique sobre o botão Evaluate . Veja o resultado na área de visualização. 4. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem virtual Calculation

e, na janela de menu rápido, clique na opção Data, logo após clique na opção Make Permanent para salvarmos esta imagem em nosso diretório de trabalho.

5. Na caixa de diálogo Make Calculation Permanent , clique na seta amarela e vá para o subdiretório Modelagem_Incêndio_Inundação_Arace .

6. Na caixa de entrada Name, entre com o nome Risco_Incend . 7. Clique sobre o botão Save. 8. Clique com o botão direito do mouse sobre a imagem Calculation e, na janela de menu rápido,

clique na opção Remove . 9. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 10. Na caixa de diálogo Add Data , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

Modelagem_Incendio_Inundacao_Arace . 11. Selecione a imagem matricial risco_incend . 12. Clique sobre o botão Add . Se alguma mensagem aparecer, clique sobre o botão Yes.

4B 4A

(2)clique duplo

3

(2) único clique

(2) único clique

(2) equação a ser digitada



Abaixo é mostrada a imagem matricial de risco incêndios florestais. O próximo passo será a filtragem desta imagem e preparação de sua legenda.

Com o intuito melhorar a visualização da imagem risco_incend, vamos filtrar esta imagem. 13. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre a ferramenta ArcToolbox . 14. No ArcToolbox , expanda a opção Spatial Analyst Tools , posteriormente a opção

Neighborhood e dê um clique duplo em Filter . 15. Na caixa de diálogo Filter , selecione a imagem matricial risco_incend na caixa de entrada da

opção Input raster . 16. Na caixa de saída Output raster , digite o nome Risco_Incen_F dentro do diretório de trabalho

do subdiretório Modelagem_Incêndio_Inundação_Arace . 17. Clique sobre o botão OK. 18. Clique sobre o botão Close da caixa de mensagem Filter .

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6

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19. Clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial risco_incend e, na janela de menu rápido, clique na opção Remove .

20. Clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial risco_incen_f e, na janela de menu rápido, clique na opção Properties .

21. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Symbology . 22. No painel Show , selecione a opção Stretched . 23. Nas caixas de entrada Label , entre com os nomes Alto , Médio e Baixo . 24. No dropdown da opção Color Ramp , escolha a paleta de cor arco-íris . 25. Clique sobre a opção Invert para invertermos a cor. 26. Clique sobre o botão OK.

27. Na tabela de conteúdos, clique lentamente com o botão esquerdo do mouse sobre a o nome Value e, posteriormente, apague este nome e tecle Enter .

Abaixo, é mostrado o mapa de risco de incêndio.

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21

22 23

25 26

24 20

19

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15

16

17

14



Com o intuito de melhorar a visualização das áreas de risco de incêndio para o distrito de Aracê, iremos adicionar os shapefiles de distrito , rios , vias_urbanas e interurbanas do distrito de Aracê. 28. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 29. Na caixa de diálogo Add Data , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3ES\ Banco_Dados_Arace. 30. Selecione os shapefiles distrito , rios , vias_urbanas e vinterurbanas . 31. Clique sobre o botão Add .

32. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre o shapefile rios e, na janela

de menu rápido, clique na opção Propertie s. 33. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia General . 34. Na caixa de entrada Layer Name , entre com o nome Hidrografia .

35. Clique na guia Symbology . 36. No painel Show , clique na opção Single symbol . 37. Clique sobre a linha representativa do símbolo. 38. Na caixa de diálogo Symbol Selector , escolha a cor azul marinho no dropdown da opção Color . 39. No dropdown da opção Width , escolha o valor 1. 40. Clique sobre o botão OK. 41. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique no botão OK.

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34

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29

30

31



42. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre o shapefile vias_urbanas e,

na janela de menu rápido, clique na opção Propertie s. 43. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia General . 44. Na caixa de entrada Layer Name , entre com o nome Vias Urbanas . 45. Clique na guia Symbology . 46. No painel Show , clique na opção Single symbol . 47. Clique sobre a linha representativa do símbolo. 48. Na caixa de diálogo Symbol Selector , escolha o símbolo pré-definido “Freeway , Under

Construction ”. 49. Clique sobre o botão OK. 50. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique no botão OK.

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36 37



51. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre o shapefile vinterubarnas e,

na janela de menu rápido, clique na opção Propertie s. 52. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia General . 53. Na caixa de entrada Layer Name , entre com o nome Vias Interurbanas . 54. Clique na guia Symbology . 55. No painel Show , clique na opção Single symbol . 56. Clique sobre a linha representativa do símbolo. 57. Na caixa de diálogo Symbol Selector , escolha o símbolo pré-definido “Freeway , Under

Construction ”. 58. No dropdown da opção Width , entre com o valor 2. 59. Clique sobre o botão OK. 60. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique no botão OK.

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49

45

46 47



61. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre o shapefile distrito e, na

janela de menu rápido, clique na opção Properties . 62. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia General . 63. Na caixa de entrada Layer Name , entre com o nome Distrito . 64. Clique na guia Symbology . 65. No painel Show , clique na opção Single symbol . 66. Clique sobre o polígono representativo do símbolo. 67. Na caixa de diálogo Symbol Selector , no dropdown da opção Fill Color escolha a opção No

Color (Nenhuma cor). 68. No dropdown da opção Outline Width , escolha o valor 3. 69. No dropdown da opção Outline Color , escolha a cor preta . 70. Clique sobre o botão OK. 71. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique sobre o botão OK.

61

62 63

60

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59

54

55 56



72. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial risco_incen_f e, na janela de menu rápido, clique na opção Properties .

73. Na caixa de diálogo Layer Properties clique na guia General . 74. Na caixa de entrada Layer Name , digite o nome Risco de Incêndios . 75. Clique sobre o botão OK.

Abaixo, é mostrada uma seqüência de ampliações do mapa de risco de incêndios florestais do distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES.

Caso necessário observe o layout final mostrado na Figura 8.2 (página 137), que deve ser tomado como exemplo para que você possa terminar seu mapeamento.

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73 74

75

71

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69

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64

65

66



EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM 1. Com o intuito de aprimorar seus conhecimentos práticos, você deverá realizar um novo

mapeamento representando o risco de incêndios florestais para o distrito de Aracê, Domingos Martins, ES, utilizando os valores da tabela abaixo que foram alterados:


VEGETAÇÃO (PESO 20) Agrícola Baixo 1 Cobertura vegetal Médio 2 Pastagem Elevado 3


ORIENTAÇÃO DO RELEVO (PESO 05 ) Sul Baixo 1 Sudeste Baixo 1 Sudoeste Baixo 1 Leste Médio 2 Oeste Médio 2 Norte Elevado 3 Nordeste Elevado 3 Noroeste Elevado 3

DISTÂNCIA DAS ESTRADAS E ZONAS URBANAS (PESO 15 ) Fora da área envolvente Elevado 3 Dentro da área envolvente Baixo 1






MODELO A SER USADO


Novo_Risco_Incendio.mxd C:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_Incendio_Inundacao_Arace

Obs: Durante a execução deste exercício, favor salvar as imagens matriciais e vetoriais com um novo nome sempre iniciado com a letra N de novo. (Ex: N_Temp_I_R)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CHUVIECO, E.; CONGALTON, R. G. Application of Remote Sensing and Geographic Information Sistems to Forest Fire Hazard Mapping. Remote Sensing of Environment , 29, 1989, p. 147-159. JOINT RESEARCH CENTER (JRC). Pilot Projects on Forest Fires . Disponível em: [on - line]: http://natural-hazards.aris.sai.jrc.it/fires/,april 12th 2002, 2001.

IRI = 20 VEG + 15 DEC + 15 DEZU + 12 DEF + 10 P + 8 EVAP + 8 T + 7 ALT + 5 EXP

Capítulo 9 – Trabalhando com dados espaciais tridimensionais



TRABALHANDO COM DADOS ESPACIAIS TRIDIMENSIONAIS

9 CAPÍTULO

Neste capítulo você irá aprender a trabalhar com dados espaciais tridimensionais no ArcMap™, ArcCatalog™, ArcScene™ e ArcGlobe™. Os assuntos abordados neste capítulo serão: � Elaborando um perfil topográfico no ArcMap™; � Trabalhando com dados tridimensionais no ArcCatalog™; � Trabalhando com dados tridimensionais no ArcScene™; e � Trabalhando com dados tridimensionais no ArcGlobe™. Utilizando ferramentas tridimensionais do ArcGIS ®, iremos executar as seguintes atividades: � elaborar um perfil topográfico no aplicativo ArcMap™; � visualizar uma imagem tridimensional no ArcCatalog™; � Visualizar uma imagem tridimensional no ArcScene™; � Gerar uma animação gráfica utilizando cenas capturadas no ArcScene™; � Gerar uma animação gráfica de um vôo gravado no ArcScene™; � Gerar uma animação gráfica de um grupo de imagens no ArcScene™; � Gerar uma animação gráfica de ampliações gravadas no ArcScene™; e � Visualizar uma imagem tridimensional no ArcGlobe™. 9.1 ELABORANDO UM PERFIL TOPOGRÁFICO NO ARCMAP™ . Neste tópico iremos, representar o relevo de uma área localizada nas proximidades da Pedra Azul, distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES, por meio de um gráfico que represente a variação das altitudes denominado perfil topográfico como mostrado na Figura 9.1.

287000

287000

290000

290000

293000

293000

296000

296000

7738

000

7738

000

7741

000

7741

000

7744

000

7744

000

Profile Graph Title

Profile Graph Subtitle

10,0008,0006,0004,0002,0000

1,800

1,700

1,600

1,500

1,400

1,300

1,200

1,100

1,000

PERFIL TOPOGRÁFICO DA REGIÃO ENVOLVENTE DO PARQUE DA PEDRA AZUL, DISTRITO DE ARACÊ,

DOMINGOS MARTINS, ES

0 1,000 2,000500

m

Figura 9.1 - Perfil topográfico de uma linha de corte localizado nas proximidades da Pedra Azul, distrito de Aracê, município de Domingos Martins, ES.

Para resolução das atividades previstas para este tópico, deveremos abrir um projeto em branco no ArcMap™ e adicionar a grade triangular irregular Tin que será de fundamental importância para a realização da atividades deste tópico.



1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Todos os Programas . 3. Clique sobre o nome ArcGIS . 4. Clique sobre o nome ArcMap . 5. Marque a opção A new empty map . 6. Dê um clique no botão OK. 7. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 8. Na caixa de diálogo Add Data , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS 9.3_ES \ Banco_ Dados _ Arace . 9. Selecione a grade triangular irregular Tin . 10. Clique sobre o botão Add .

11. No menu File , clique na opção Save para salvar seu mapa. 12. Na caixa de diálogo Salvar como , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS 9.3_ES \ Banco_ Dados _ Arace . 13. Digite o nome PerfilTopografico na caixa de entrada Nome do arquivo . 14. Clique no botão Salvar . 15. Clique no menu View , aponte para Toolbars e clique em 3D Analyst . 16. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a rede triangular irregular tin

e, na janela de menu rápido, clique sobre o botão Properties . 17. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique sobre a guia Symbology . 18. No painel Show , desmarque a opção Edge types . 19. Clique sobre o botão OK.

9 10

8

2 4

1

3

5

6



20. Clique sobre a ferramenta Zoom In e amplie uma área sobre a região da Pedra Azul.

21. Na barra de ferramenta 3D Analyst , clique sobre a ferramenta Interpolate Line e,

posteriormente, clique com o botão esquerdo do mouse sobre a parte de baixo da área de estudo e arraste o mouse até a parte superior da área e, então, dê um clique duplo para terminar a linha.

22. Na barra de ferramenta 3D Analyst , clique sobre a ferramenta Create Profile Graph . Então, observe o perfil topográfico gerado.

17

18

13

14

12

22 21

Área ampliada

20

15

16



23. Clique com o botão direito do mouse sobre a barra de título da janela Profile Graph Title e, na janela de menu rápido, clique sobre a opção Add to Layout . Logo, o perfil topográfico será exibido na página de layout.

24. Feche a janela Profile Graph Title . 25. Feche a barra de ferramentas 3D Analyst .

Após os conhecimentos adquiridos nos capítulos iniciais deste livro, observe o layout mostrado na Figura 9.1 (página 162) e prepare um layout semelhante.

26. Salve seu projeto e feche o ArcMap™. 9.2 TRABALHANDO COM DADOS TRIDIMENSIONAIS NO ARCCAT ALOG™. 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Todos os programas . 3. Clique sobre o nome ArcGIS . 4. Clique sobre o nome ArcCatalog .

5. No ArcCatalog™, vá para o subdiretório c:\Livro_ArcGIS 9.3_ES\Banco_Dados_Arace e

selecione a imagem Aerofoto_PedraAzul_junho2003.tif . 6. Na área de visualização do ArcCatalog™ , clique sobre a guia Preview .

1

2 3

4

24

23

25



7. No menu Tools , clique sobre a opção Extensions . 8. Na caixa de diálogo Extensions , marque a extensão 3D Analyst . 9. No menu View, aponte para Toolbars e clique sobre a opção 3D View Tools .

10. Na parte de baixo da área de visualização, clique sobre o dropdown da opção Preview e, na

janela de menu rápido, clique sobre a opção 3D View .

11. Na barra de ferramentas 3D Views Tools , clique sobre a ferramenta Navigate , pressione o

botão esquerdo do mouse e arraste a ferramenta sobre a imagem. 12. Na barra de ferramentas 3D Views Tools , clique sobre a ferramenta Zoom In , pressione o

botão esquerdo do mouse e arraste uma caixa sobre a localidade de Pedra Azul.

13. Na barra de ferramentas 3D Views Tools , clique sobre a ferramenta Zoom In/Out , pressione o botão esquerdo do mouse e amplie a imagem até que você visualize a localidade de Pedra Azul. Posteriormente, reduza o tamanho da imagem.

14. Na barra de ferramentas 3D Views Tools , clique sobre a ferramenta Full Extent .

6

8

10

9

7

5



15. Na barra de ferramentas 3D Views Tools , clique sobre a ferramenta Zoom to Target e clique sobre a localidade de Pedra Azul. Observe que a localidade de Pedra Azul é ampliada automaticamente.

Imagem antes da

ampliação Localidade de Pedra Azul ampliada

automaticamente

16. Na barra de ferramentas 3D Views Tools , clique sobre a ferramenta Center on Target e clique na área mostrada na figura abaixo. Observe que esta área será deslocada para o centro da área de visualização.

Antes do deslocamento para o centro

da área de visualização. Após o deslocamento para o centro

da área de visualização. 17. Na barra de ferramentas 3D Views Tools , clique sobre o ícone do aplicativo computacional

ArcScene™ para abri-lo.

18. Após abrir o ArcScene™ , feche o ArcCatalog™ .

16

15

14

13

17



9.3 TRABALHANDO COM DADOS TRIDIMENSIONAIS NO ARCSCE NE™. VISUALIZANDO UMA AEROFOTO DA LOCALIDADE DE PEDRA AZ UL 1. No ArcScene™, clique no menu Tools e, posteriormente, clique na opção Extensions . 2. Na caixa de diálogo Extensions , marque a extensão 3D Analyst . 3. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 4. Na caixa de diálogo Add Data , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_I ncendio_Inundacao_Arace . 5. Selecione a imagem matricial mnt_pedraazul . 6. Clique sobre o botão Add . 7. Novamente, clique na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 8. Na caixa de diálogo Add Data , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3 _ES\Banco_Dados_Arace . 9. Selecione a imagem matricial Aerofoto_PedraAzul_junho2003.tif . 10. Clique sobre o botão Add .


c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 13. Digite o nome Animacoes3D_ArcScene na caixa de entrada Nome do arquivo . 14. Clique no botão Salvar . 15. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial

Aerofoto_PedraAzul_junho2003.tif e, na janela de menu rápido, clique na opção Properties . 16. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Base Heights . 17. Marque a opção Obtain heights for layer from surface e selecione o modelo numérico do

terreno mnt_pedraazul . 18. Clique sobre o botão OK.

2

1

Aerofoto e Mnt da localidade de

Pedra Azul

8

9

10

4

5

6



Observe, abaixo, que agora a aerofoto da localidade de Pedra Azul está cobrindo perfeitamente o relevo da região, ou seja, o modelo numérico do terreno mnt_pedraazul .

19. Na tabela de conteúdos, desabilite a imagem matricial mnt_pedraazul . 20. Clique com o botão direito do mouse sobre a opção Scene layers e, na janela de menu rápido,

clique sobre a opção Scene Properties . 21. Na caixa de diálogo Scene Properties , clique na guia General . 22. No dropdown da opção Vertical Exaggeration , selecione o exagero vertical 2. 23. Clique sobre o botão OK.

24. Clique na ferramenta Zoom In e arraste um retângulo sobre a localidade de Pedra Azul como mostrado abaixo.

Observe, na figura do lado direito, que a localidade de Pedra Azul ficou ampliada.

16

17

18

20

19

Aerofoto da localidade de Pedra Azul mostrando as

variações do relevo da região

21 22

23

15

12

13

14



25. Clique na ferramenta Navigate , mantenha pressionado o botão esquerdo do mouse e incline a imagem como você preferir.

26. Clique na ferramenta Full Extent para que a imagem possa ser exibida por inteiro na área de visualização do ArcScene™ .

27. Clique na ferramenta Zoom to Target e, posteriormente, clique sobre a região central da

localidade de Pedra Azul. Observe, na figura abaixo à direita, que a localidade de Pedra Azul é exiba em sua melhor ampliação.

28. Clique na ferramenta Full Extent para que a imagem possa ser exibida por inteiro na área de

visualização do ArcScene™ . GERANDO UMA ANIMAÇÃO UTILIZANDO CENAS CAPTURADAS (M ÁQUINA FOTOGRÁFICA) O ArcScene™ possibilita gerar animações gráficas de cenas capturadas que ficam armazenadas temporariamente. Nesta etapa, vamos capturar algumas cenas representativas da região que envolve a localidade de Pedra Azul para, posteriormente, gerarmos uma animação gráfica das cenas armazenadas anteriormente. Esta animação será o produto da interpolação das cenas armazenadas.

Localidade de Pedra Azul Ampliada

27

26

25

Localidade de Pedra Azul Ampliada

24



1. Clique no menu View , aponte para Toolbars e clique na opção Animation . 2. Na janela Animation , clique sobre o ícone da máquina fotográfica .

3. Clique na ferramenta Zoom In e arraste um retângulo sobre a área mostrada abaixo. 4. Na janela Animation , clique sobre o ícone da máquina fotográfica .

5. Clique na ferramenta Navigate , mantenha pressionado o botão esquerdo do mouse e incline a imagem como mostrado abaixo.

6. Na janela Animation , clique sobre o ícone da máquina fotográfica .

7. Clique na ferramenta Full Extent para que a imagem possa ser exibida por inteiro na área de visualização do ArcScene™ .

8. Na janela Animation , clique sobre o ícone da máquina fotográfica . 9. Clique na ferramenta Zoom In e arraste um retângulo sobre a localidade de Pedra Azul como

mostrado abaixo. 10. Na janela Animation , clique sobre o ícone da máquina fotográfica . 11. Clique na ferramenta Full Extent para que a imagem possa ser exibida por inteiro na área de

visualização do ArcScene™ . 12. Na janela Animation , clique sobre o ícone da máquina fotográfica .

6

1

5

4

3

2



13. Na barra de ferramentas Navigation , clique sobre o ícone Open animation controls . 14. Na barra de ferramentas Animation controls , clique sobre ícone Options . 15. Na caixa de entrada Duration , entre com o valor de 30 segundos. 16. Clique novamente sobre o ícone Options . 17. Na barra de ferramentas Animation controls , clique sobre o botão Play .

10

15

14

11

12

9

7

8

13



GERANDO UMA ANIMAÇÃO DE UM VÔO GRAVADO SOBRE A AERO FOTO DE PEDRA AZUL 1. No menu Animation , clique na opção Clear Animation . 2. Clique na ferramenta Zoom In e arraste um retângulo sobre a localidade de Pedra Azul como

mostrado abaixo. 3. Clique na ferramenta Navigate , mantenha pressionado o botão esquerdo do mouse e incline a

imagem como mostrado abaixo. 4. Na barra de ferramentas Tools , clique sobre o botão Fly . 5. Na barra de ferramentas Animation controls , clique sobre o botão Record .

6. Posicione o ponteiro do mouse sobre a área central da localidade de Pedra Azul e,

posteriormente, clique com o botão esquerdo do mouse. Então, mova o passarinho lentamente sobre a imagem acompanhando a BR 262 até chegar ao local mais elevado da BR e pressione a tecla Esc do teclado para terminar.

3

4

1

17

Animação sendo processada

5

2



7. Na barra de ferramentas Animation controls , clique sobre o botão Stop . 8. Na barra de ferramentas Animation controls , clique sobre o botão Play . 9. No menu Animation , clique na opção Clear Animation . Observe a animação sendo processada como mostrada na figura abaixo, no centro.

GERANDO UMA ANIMAÇÃO DE UM GRUPO DE IMAGENS 1. Na barra de ferramentas Standard , clique sobre o botão Add Data . 2. Na caixa de diálogo Add Data , clique na seta amarela e vá para o subdiretório

c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_I ncendio_Inundacao_Arace . 3. Selecione as imagens matriciais risco_incen_f e risco_inun_f . 4. Clique sobre o botão Add .


risco_incen_f e, na janela de menu rápido, clique na opção Properties . 6. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Symbology . 7. No painel Show, clique em Stretched . 8. No dropdown da opção Color Ramp , escolha a paleta de cor arco-íris . 9. Marque a opção Invert . 10. Clique na guia Base Heights .

7

8

Imagens adicionadas

2

3

4

9


Aperte ESC para terminar o vôo

6



11. No dropdown da opção Obtain heights for layer from surface , escolha a imagem matricial mnt_pedraazul .



risco_inun_f e, na janela de menu rápido, clique na opção Properties . 14. Na caixa de diálogo Layer Properties , clique na guia Symbology . 15. No painel Show, clique em Stretched . 16. No dropdown da opção Color Ramp , escolha a paleta de cor arco-íris . 17. Marque a opção Invert . 18. Clique na guia Base Heights . 19. No dropdown da opção Obtain heights for layer from surface , escolha a imagem matricial

mnt_pedraazul . 20. Clique sobre o botão OK.

21. Na tabela de conteúdos, desabilite a imagem matricial Aerofoto_PedraAzul_junho2003 . 22. Na tabela de conteúdos, desabilite a imagem matricial risco_incen_f . 23. Na tabela de conteúdos, desabilite a imagem matricial risco_inun_f e habilite a imagem matricial

risco_incen_f . 24. Clique na ferramenta Full Extent para que a imagem possa ser exibida por inteiro na área de

visualização do ArcScene™ .

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7 8

9

10

11

12

5

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22

21

18

19

20

14

15

16

17



25. No menu Animation , clique sobre a opção Create Group Animation . 26. Na caixa de diálogo Create Group Animation , entre com o valor de 3 na caixa de entrada End

time . 27. Arraste a barra da opção Fading transition até a opção All . 28. Marque a opção Blend layers when fading . 29. Clique sobre o botão OK. 30. No menu Animation , clique sobre a opção Animation Manager . 31. Na caixa de diálogo Animation Manager , clique na guia Tracks . 32. Clique na seta de deslocamento para cima e arraste a imagem matricial

Aerofoto_PedraAzul_junho2003.tif para a primeira posição. Feche a janela Animation Manager .

33. Na barra de ferramentas Animation controls , clique sobre ícone Options . 34. Na caixa de entrada Duration , entre com o valor de 30 segundos. 35. Clique novamente sobre o ícone Options . 36. Na barra de ferramentas Animation controls , clique sobre o botão Play .

Observe a animação, como mostra a figura abaixo, à direita.

31

32

Aerofoto arrastada para cima

33

30

26

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28

29

25

24

Risco d e Incêndios Florestais

23



37. No menu Animation , clique na opção Clear Animation . 38. Selecione as imagens matriciais risco_incen_f e risco_inun_f , clique com o botão direito do

mouse sobre uma delas e, na janela de menu rápido, clique na opção Remove . Observe na figura abaixo, à direita, a nova composição da tabela de conteúdos.

GERANDO UMA ANIMAÇÃO GRÁFICA DE AMPLIAÇÕES GRAVADAS (BOOKMARKS) NO ARCSCENE™ Outra possibilidade de gerar uma animação gráfica é utilizando ampliações gravadas (bookmarks) que, posteriormente, podem ser interpoladas com o intuito de gerar uma animação. 1. Clique na ferramenta Zoom In e arraste um retângulo sobre a área mostrada abaixo. 2. Clique no menu View , aponte para Bookmarks e, na janela de menu rápido, clique na opção

Create . 3. Na caixa de diálogo 3D Bookmarks , entre com o nome Area 1 na caixa de entrada Bookmark

Name. 4. Clique sobre o botão OK. 5. Clique na ferramenta Full Extent para que a imagem possa ser exibida por inteiro na área de

visualização do ArcScene™.

38

37

34 35 36

Composição da tabela de conteúdos




6. Clique na ferramenta Zoom In e arraste um retângulo sobre a área mostrada abaixo. 7. Clique no menu View , aponte para Bookmarks e, na janela de menu rápido, clique na opção

Create . 8. Na caixa de diálogo 3D Bookmarks , entre com o nome Area 2 na caixa de entrada Bookmark

Name. 9. Clique sobre o botão OK. 10. Clique na ferramenta Full Extent para que a imagem possa ser exibida por inteiro na área de

visualização do ArcScene™.

11. No menu Animation , clique na opção Create keyframe . 12. Na caixa de diálogo Create Animation Keyframe , clique sobre o botão New. 13. Na caixa de diálogo Animation Track , entre com o nome Animação 1 na caixa de entrada da

opção Track Name . 14. Clique sobre o botão OK.

7

3

4

2

10

Área da imagem ampliada

6

8

9

5



15. Na caixa de diálogo Create Animation Keyframe , selecione o bookmark Area 1 no dropdown

da opção Import from bookmark . 16. Marque a opção Import from bookmark . 17. Clique sobre o botão Create . 18. Na caixa de diálogo Create Animation Keyframe , selecione o bookmark Area 2 no dropdown

da opção Import from bookmark . 19. Marque a opção Import from bookmark . 20. Clique sobre o botão Create . 21. Clique sobre o botão Close desta caixa de diálogo. 22. Na barra de ferramentas Animation, clique no ícone Open annimation controls . 23. Na barra de ferramentas Animation controls , clique sobre o botão Play . Observe a animação sendo processada. 24. No menu Animation , clique na opção Clear Animation .

24 23

22

18

19

20

21

15

16

17

14

13 12 11




9.4 TRABALHANDO COM DADOS TRIDIMENSIONAIS NO ARCGLO BE™. No aplicativo ArcGlobe™ as informações espaciais são dispostas na forma tridimensional sobre a superfície de globo terrestre, exibindo seu verdadeiro local geodésico. Você pode manipular o globo, e então investigar e analisar seus dados ampliados numa região específica. Ele é bastante interativo, permitindo gerar animações nos mesmos formatos do ArcScene™. EXPLORANDO O ARCGLOBE™ 1. Clique no botão Iniciar da barra de estado do Windows. 2. Clique sobre o nome Todos os programas . 3. Clique sobre o nome ArcGIS . 4. Clique sobre o nome ArcGlobe . Na área de visualização do ArcGlobe™ é possível visualizar o globo terrestre.

5. Clique no Tools e, posteriormente, clique na opção Extensions . 6. Na janela Extensions , marque a opção 3D Analyst . 7. Clique no menu View , aponte para Toolbars e, posteriormente, clique na opção Animation .

8. Na janela Animation , clique sobre o ícone Open animation controls . Observe, abaixo, a barra de ferramentas Animation Controls . 9. Na tabela de conteúdos, clique sobre a guia Type . Observe, abaixo à direita, na tabela de

conteúdos, os 03 tipos de layers (flutuação, cobertura e elevação) que podem ser usadas pelo ArcGlobe™ .

6

5

Área de visualização do ArcGlobe

1

2

3

4

Layers do ArcGlobe

9 Janela de animação

aberta

8

7




c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace\Modelagem_I ncendio_Inundacao_Arace . 12. Selecione as imagens Aerofoto_PA.tif e mnt_pedraazul . 13. Clique sobre o botão Add . 14. Na caixa de diálogo Add Data Wizard: mnt_pedraazul ,clique no botão Finish . 15. Na caixa de diálogo Geographic Coordinate Systems , clique sobre o botão Close . 16. Posicione as imagens na tabela de conteúdos como mostrado abaixo.


c:\Livro_ArcGIS9.3_ES\Banco_Dados_Arace . 19. Digite o nome Animacoes3D_ArcGlobe na caixa de entrada Nome do arquivo . 20. Clique no botão Salvar . 21. Clique na ferramenta Navigate , mantenha pressionado o botão esquerdo do mouse e gire o

globo posicionando o Brasil no centro da área de visualização.

22. No menu View , aponte para Toolbars e clique em Spin . 23. Na barra de ferramentas Spin , entre com o valor de 10 na caixa de entra Speed . 24. Clique sobre a ferramenta Spin clockwise para que o globo gire no sentido horário. 25. Para terminar o giro, basta clicar na ferramenta Stop Spin .

16 Posicionamento

das imagens

21

18

19 20

14 12

13

11



VISUALIZANDO A AEROFOTO DE PEDRA AZUL SOBRE O GLOBO TERRESTRE 1. No menu Tools , clique sobre a opção Options . 2. Na caixa de diálogo Options , clique na guia General . 3. Marque a opção Make newly added layers visible by default . 4. Marque a opção Animate viewer when using tools and commands . 5. Clique sobre o botão OK.

6. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem Aerofoto_PA e, na

janela de menu rápido, clique na opção Properties . 7. Na janela Layer Properties , clique na guia Elevation . 8. Marque a opção Layer floats independent of the globe surface, drap ed on e selecione

imagem matricial mnt_pedraazul . 9. Clique sobre o botão OK.

2

3

4 5 1

23 24 25

22

Brasil em destaque no centro da tela

7

8

9

6



10. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a imagem matricial Aerofoto_PA e, na janela de menu rápido, clique na opção Zoom To Layer .

11. Na tabela de conteúdos, clique com o botão direito do mouse sobre a opção Globe layers e, na janela de menu rápido, clique em Globe Properties .

12. Na caixa de diálogo Globe Properties , clique na guia General . 13. No dropdown da opção Of globe surface , selecione o valor 2. 14. Clique sobre o botão OK. 15. Na tabela de conteúdos, desabilite a imagem matricial mnt_pedraazul . Observe na figura abaixo ao centro que a aerofoto de Pedra azul não ficará mais visível, sendo necessário desabilitar a imagem matricial mnt_pedraazul para visualizar a aerofoto.

16. Na barra de ferramentas Tools , clique sobre a ferramenta Navigation Mode . Em seguida,

incline a aerofoto de Pedra Azul como mostrado na figura abaixo, à direita.

17. Na barra de ferramentas Tools , clique sobre a ferramenta Zoom In/Out . Em seguida, amplie

uma determinada área da aerofoto de Pedra Azul, como mostrado abaixo, à esquerda. 18. Na barra de ferramentas Tools , clique na ferramenta Navigate , mantenha pressionado o

botão esquerdo do mouse e incline a imagem como desejar.

Aerofoto de Pedra Azul inclinada sendo possível visualizar a linha do horizonte

16

15

Aerofoto de Pedra Azul não mais visível, sendo necessário desabilitar a imagem

mnt_pedraazul para visualizar a aerofoto

12

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14

11

Localidade de Pedra Azul ampliada

10



19. Na barra de ferramentas Tools , clique sobre a ferramenta Full Extent .

EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM 1. Com o intuito de aprimorar seus conhecimentos práticos, você deverá realizar as seguintes

atividades:

ATIVIDADES A SEREM REALIZADAS 1. Visualizar uma imagem tridimensional no ArcScene™ . 2. Gerar uma animação gráfica utilizando cenas capturadas no ArcScene™ . 3. Gerar uma animação gráfica de um vôo gravado no ArcScene™ . 4. Gerar uma animação gráfica de um grupo de imagens no ArcScene™ . 5. Gerar uma animação gráfica de ampliações gravadas no ArcScene™ . 6. Visualizar uma imagem tridimensional no ArcGlobe™ .

ARQUIVOS A SEREM USADO S NOME LOCAL

Alegre.grid C:\Livro_ArcGIS 9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre

mnt_br1.grid NOME DO PROJETO A SER SALVO

NOME LOCAL Analise_3D1_Alegre.sxd C:\Livro_ArcGIS 9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre Analise_3D2_Alegre.3dd C:\Livro_ArcGIS 9.3_ES\Bacia_Rio_Alegre

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Visualização tridim ensional da localidade de Pedra Azul

aplicações para dados espaciais

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