apostila geoinformações ii

Apostila de práticas

Laboratório de Geoprocessamento do Departamento de Geologia Aplicada daFaculdade de Geologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Versão 2010/Agosto

Editor e Organizador:José Augusto Sapienza Ramos

Criação das práticas:

Material Multimídia:

José Augusto Sapienza Ramos

Bruno Santos de MenezesRodrigo Batista Lobato

A reprodução de toda ou parte desta apostila requer a concessão dos detentoresde seus direitos autorias previstos em lei.

Laboratório de Geoprocessamento do Departamento de Geologia Aplicada daFaculdade de Geologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Índice Prática 00 - Introdução às práticas 5 Passo 01 - Estrutura das práticas 5 Passo 02 - O ambiente utilizado 6 Passo 03 - Usando o material 6 Passo 04 – Link de conexão 7

----- PARTE 1 - Sistematização de Rotinas -----

Prática 01 - Sistematização de Rotinas 9 Passo 01 - Preparando o projeto, utilizando ferramenta de busca 10 Passo 02 - Utilizando o ModelBuilder para sistematização de rotinas 13 Passo 03 - Executando o Model 18 Prática 02 - Sistematização de Rotinas – Parte II 19 Passo 01 - Criando Model e iniciando sua construção: Project e Spatial Join 20 Passo 02 - Continuação da construção do Model: Merge e Intersect 23 Passo 03 - Finalizando a construção do Model: Summary Statistics 25 Passo 04 - Parametrizando e executando o Model 27 Prática 03 - Template de projeto de mapa 28 Passo 01 - Associando o sistema de coordenadas aos dados geográficos 29 Passo 02 - Criando e carregando o File Geodatabase 30 Passo 03 - Construindo o projeto de mapa – camadas e simbologias 31 Passo 04 - Construindo o projeto de mapa - rótulos (labels) 33 Passo 05 - Construindo o projeto de mapa – configurando Data Frames 35 Passo 06 - Construindo o projeto de mapa – Bookmarks 37 Passo 07 - Construindo o projeto de mapa – Faixa de Escala (Scale Range) 38 Passo 08 - Construindo o projeto de mapa – Layout de mapa 39 Passo 09 - Salvando o projeto de mapa como Template 40

----- PARTE 2 - Geodatabases -----

Prática 04 - Alias, Domínios e Subtypes 43 Passo 01 - Trabalhando com Alias de atributos de tabelas 44 Passo 02 - Domínios de atributos de tabelas (Domains) 49 Passo 03 - Subtypes ou subtipos 55 Passo 04 - Layer File (extra tópico) 59 Prática 05 - Edição Topológica 62 Passo 01 - Criando as topologias (Topology) 64 Passo 02 - Consertando os erros topológicos nas curvas de nível 70 Passo 03 - Consertando os erros topológicos na vegetação 78

Prática 06 - Metadados 81 Passo 01 - Consultando e principais operações 83 Passo 02 - Editando metadados 87 Prática 07 - Servidores Remotos 91 Passo 01 - Acessando Web Map Services (WMS) 92 Passo 02 - Acessando Web Feature Services (WFS) 98 Passo 03 - Acessando um servidor ArcIMS 100 Prática 08 - Compact Database, Compress e XML Workspace 102 Passo 01 - Compact Database 103 Passo 02 - Compress 104 Passo 03 - XML Workspace 105

----- PARTE 3 – Análise Espacial -----

Prática 09 - Tabulação de áreas (Tabulate Area) 109 Passo 01 - Tabulate Area de Unidades Federativas x Biomas 110 Passo 02 - Tabulate Area de UF x Potencial Agrícola 112 Prática 10 - Álgebra de mapas: áreas potenciais à localização de um novo empreendimento

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Passo 01 - Determinação das áreas de proximidade (Buffer e Multiple Ring Buffer) 117 Passo 02 - Conversão para representação matricial 120 Passo 03 - Associando as pontuações (Reclassify) 127 Passo 04 - Álgebra de Mapas (Raster Calculator) 134 Passo 05 - Gerando análises sobre o resultado 138 Prática 11 - Análise Espaço/Temporal – Exemplo com NDVI 143 Passo 01 - Mosaico de imagens (Mosaic) 145 Passo 02 - Composição de bandas (Composite Bands) 148 Passo 03 - Cálculo da radiância espectral 154 Passo 04 - Cálculo do NDVI 156 Passo 05 - Cálculo das diferenças de NDVI 157 Passo 06 - Recorte da área da FLONA (Extract By Mask) 158 Passo 07 - Análise dos resultados 159 Prática 12 - SIG em Três Dimensões (3D Analyst) 165 Passo 01 - Construindo um TIN - Triangular Irregular Network 166 Passo 02 - Cálculo de declividade 170 Passo 03 - Inferência de curvas de nível a partir de uma superfície 172 Passo 04 - Calculando área e volume em relação ao TIN 173 Passo 05 - Trabalhando com o ArcScene 174

Práticas dos Cursos de Extensão em Geotecnologias Projetos e Ferramentas Avançadas de Sistema de Informações Geográficas

Prática 00 – Introdução às Práticas

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Curso de Extensão em Geotecnologias – Projeto e Ferramentas Avançadas de Sistema de

Informações Geográficas


Introdução

Nesta primeira prática o objetivo é passar informações básicas sobre a utilização desta apostila e sobre o ambiente utilizado. No curso anterior, Ferramentas de Sistemas de Informações Geográficas, foram abordadas ferramentas básicas de projeto, edição e análises de tabelas e espaciais. Neste próximo curso serão enfatizadas ferramentas de sistematização, geodatabases e análise espacial avançada.

Fontes e preparação dos dados Nas próximas práticas esta seção explicita as fontes dos dados utilizados, a data de aquisição e outras informações pertinentes sobre aquisição. Em seguida são descritos os processos que os dados foram submetidos para prepará-los à respectiva prática.

Procedimentos Passo 01 – Estrutura das práticas

O passo a passo da prática consta em “Procedimentos”, onde o mesmo está dividido em passos como, por exemplo, este, o Passo 01. Dentro de cada passo existem itens, cada item é a execução de uma etapa do passo da prática. No exemplo abaixo veremos como eles são listados:

1) Item 01 2) Item 02, às vezes pode haver subitens:

a. Subitem a. b. Subitem b.

3) E assim por diante... As imagens são enumeradas com o número da prática mais uma letra, começando pela letra “a” como, por exemplo, 00.a, 00.b, 00.c e assim por diante. No final da maioria dos passos das práticas existem links para vídeos demonstrando a respectiva resolução. Os vídeos estão no DVD do curso na estrutura de pasta VIDEOS\videosPX, onde X é o número da prática. Os vídeos são numerados no corpo das práticas com o número da mesma, seguido pelo número do vídeo como, por exemplo, 00.1, 00.2, 00.3 e etc. Nota 01: No decorrer dos passos existem notas que servem para que o instrutor faça

considerações conceituais ou técnicas pertinentes. Os arquivos utilizados durante as práticas estão dentro da pasta DADOS no DVD de material do curso. A pasta DADOS contém subpastas para cada parte do curso: Parte 1, Parte 2 e Parte 3. Dentro de cada uma dessas pastas há subpastas com o nome de dadosPX, onde X é o número da



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prática como, por exemplo, dadosP01 ou dadosP07. E por fim, dentro dessas pastas têm-se mais três: originais, com os arquivos originais das fontes descritas na seção “Fontes de preparação dos dados”; iniciais, com os dados prontos para uso na respectiva prática; e finais, que é a área de trabalho do aluno. Recomenda-se que o aluno só altere e salve arquivos na pasta finais. Esse material é meramente complementar as aulas e fonte de consulta posterior dos alunos, ele não se propõe a ser auto-suficiente num aprendizado sobre conceitos e práticas aqui apresentadas. Aqui não são abordadas as teorias necessárias para um bom entendimento. Passo 02 – O ambiente utilizado

Da mesma forma que no curso anterior, o ambiente de aprendizado das ferramentas de sistemas de informações geográficas é o ArcGIS Desktop 9.3.1, desenvolvido pela empresa ESRI (http://www.esri.com). Esta é a última versão do SIG mais completo e utilizado do mercado atualmente. O ambiente do ArcGIS Desktop é composto por diversas aplicações e extensões. Este ambiente opera sobre três licenças: ArcView, ArcEditor e ArcInfo. Os aplicativos que utilizaremos durante as práticas serão: o ArcMap, o ArcCatalog, o ArcToolbox e o ArcScene, todos estes estarão sobre a licença ArcInfo. Apesar do ambiente escolhido, estimula-se a exploração e o uso de outros aplicativos de Sistemas de Informações Geográficas e afins como, por exemplo, Spring, QuantumGIS, TerraView, GRASS, GeoMedia, MapInfo, GvSIG e etc. Nota 02: O principal objetivo desse curso não é ensinar a utilização do pacote ArcGIS Desktop em

si, mas ensinar as ferramentas comuns e essenciais de qualquer sistema de informação geográfica através dele. Nota 03: Incentiva-se o uso de material complementar durante o curso e posteriormente. Existem

fóruns, sites e sistemas de ajuda completos e didáticos na Internet. O ambiente SIG é muito vasto e detalhado, um aluno dessa área deve ter o hábito de explorar materiais complementares. Passo 03 – Usando o material

Não é recomendado o uso do material didático diretamente do DVD-ROM, pois algumas operações abordadas durante as práticas não podem ser realizadas neste tipo de mídia, por ser uma mídia somente leitura. Sugerimos os seguintes passos:

1) Copie a pasta DADOS para o disco rígido, pendrive ou outro tipo de mídia que podemos alterar os arquivos;

2) No gerenciador de arquivos do seu sistema operacional como, por exemplo, o Windows Explorer, acesse as propriedades da pasta copiada DADOS. Retire a opção Somente Leitura (Read Only) e aplique as alterações para esta pasta e todas as subpastas;

3) Seus arquivos estão prontos para uso.

Veja este passo no vídeo: Vídeo 00.3.



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Passo 04 – Link de conexão (Folder Connection)

Durante as aulas, todos os dados utilizados nas práticas estão na pasta C:\CursoGeo\PFASIG\. Para facilitar a execução das práticas, vamos criar um Folder Connection a esta pasta. Siga os itens:

1) Abra o ArcCatalog;

2) Clique no botão Connect To Folder na barra de ferramentas Standart ou vá ao menu suspenso em File/Connect To Folder. O sistema abre uma janela como mostra a Figura 00.a;

Figura 00.a – Seleção da pasta à ferramenta Connect To Folder.

3) Escolha a pasta C:\CursoGeo\PFASIG e clique em OK; 4) O sistema inseriu um novo item do tipo Folder Connection. Altere seu nome para Curso,

vide Figura 00.b;

Figura 00.b – Folder Connection criada.

5) Pronto.

Veja este passo no vídeo: Vídeo 00.4.

PARTE 1 Sistematização de Rotinas


Prática 01 – Sistematização de Rotinas

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Introdução

No ArcGIS Desktop ou dentro de qualquer outro sistema, principalmente aqueles que operam com grandes volumes de informação, é comum a existência de rotinas periódicas e repetidas. Por exemplo, a necessidade de atualização de informações dentro de um banco de dados, onde a fonte destas informações lança mensalmente novos dados. Outro exemplo emblemático é uma rotina de análise que vários membros da equipe executam constantemente sobre dados distintos. Imagine também uma equipe que utiliza um mesmo projeto do ArcMap com configurações (layout, simbologias, entre outros) e um conjunto de dados inicias sempre iguais. Nestes cenários onde os dados mudam, mas o procedimento se repete, é pertinente uma sistematização a fim de diminuir o esforço e a probabilidade de erros, aumentando o foco da equipe em outros pontos importantes do projeto. Formas de sistematizar

O ambiente ArcGIS oferece diversos recursos para sistematização de procedimentos ou rotinas. Nas próximas três práticas veremos os recursos ModelBuilder e Template de Projeto. O ModelBuilder gera um fluxo de execução de ferramentas do ArcToolbox e o Template de Projeto gera um modelo base para criação de novos projetos de mapa do ArcMap com um conjunto de configurações e dados inicias. Valem destaque também os recursos de sistematização que envolve linguagem de programação na criação de macros e scripts, que não serão abordados nesse curso. As principais linguagens de programação utilizadas no ArcGIS Desktop para este fim são Python e Visual Basic. No site ArcScripts já uma coleção de macros e scripts criados pela comunidade de usuários: http://arcscripts.esri.com/. Ferramentas de ETL - Extract Transform Load

Ferramentas de ETL, do inglês Extract Transform Load (Extração Transformação Carga), são ferramentas de software cuja função é a extração de dados de diversos sistemas para uma base única. Geralmente a estrutura e qualidade dos dados de fontes externas precisam ser controladas e manipuladas para incorporação numa nova base de dados. Como atualmente nos ambientes de Sistemas de Informações Geográficas o processo de compilação de dados de diversas fontes é comum, as ferramentas de ETL têm ganhado destaque, merecendo até a variação ao termo Spatial ETL. A sistematização de rotinas é comumente aplicada junto com Spatial ETL.



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Fontes e preparação dos dados Os dados dessa prática foram adquiridos no Sistema de Informações Geográficas da Mineração do Departamento Nacional de Produção Mineral (SIGMINE/DNPM) (http://sigmine.dnpm.gov.br/) em 21 de Janeiro de 2010. Foram copiados todas as Unidades Federativas do Brasil e o Distrito Federal. Esses arquivos são atualizados em média duas vezes por semana e algumas análises precisam ser refeitas a cada atualização, para otimizar o processo, criaremos uma sistematização. Os dados não foram alterados em relação à fonte, ou seja, não houve preparação. Procedimentos Passo 01 – Preparando o projeto, utilizando ferramenta de busca

Inicialmente vamos preparar o projeto de mapa. Os dados vetoriais adquiridos no portal do DNPM estão dentro da subpasta originais na pasta desta prática. Estes arquivos estão no formato Shapefile e divididos em pastas de acordo com a Unidade Federativa. Para montar um projeto no ArcMap com todos esse arquivos acionados, seria necessário acessar as 27 pastas uma por uma. Vamos utilizar a ferramenta Search do ArcCatalog para auxiliar neste objetivo. Faça:

1) Abra o ArcCatalog e acesse a pasta dessa prática, onde temos as subpastas: originais e finais;

2) Clique com o botão direito do mouse sobre a pasta originais. Depois clique no item Search, como ilustra a Figura 01.a. O sistema abre uma janela como ilustra a Figura 01.b;

Figura 01.a – Acessando a ferramenta de busca (Search).

Figura 01.b – Janela da ferramenta Search.



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3) Deixe o campo Name com *. Na lista Data Type, escolha apenas Shapefile. No campo

Save as à direita da janela, digite Shapefiles do DNPM. Ao final, clique em Find Now, o sistema buscará arquivos Shapefiles na pasta originais e suas subpastas;

Nota 01: A ferramenta de busca apresenta diversas opções. Por exemplo, na aba Geography definimos critérios de busca pela localização geográfica da informação, na aba Date os critérios são pela data dos arquivos e a aba Advanced os critérios são aplicados sobre os metadados.

4) Ao término da busca, feche a janela. O resultado será exibido no ArcCatalog, como ilustra a Figura 01.c;

Figura 01.c – Resultado da busca.

5) A busca ficou registrada no ArcCatalog no caminho: Search Results/Shapefile do DNPM,

observe à esquerda da Figura 01.c. Desta forma, você pode retornar o resultado da busca a qualquer momento;

6) Abra um projeto novo no ArcMap e acione a ferramenta Add Data . Na janela que o sistema abriu, clique em Look In na parte superior. Depois vá em: Search Results/Shapefile do DNPM. Adicione ao projeto todos os itens listados, total de 27;

Nota 02: Também é possível adicionar dados ao projeto selecionando-os no ArcCatalog e arrastando-os com o mouse até o ArcMap.

7) O Data Frame exibirá as poligonais, como ilustra a Figura 01.d;



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Figura 01.d – Todas as camadas com as poligonais dividas por

Unidades Federativas adicionadas no projeto no ArcMap.

8) Por fim, vá ao ArcCatalog e crie um File Geodatabase com o nome de Dados_Tratados_DNPM na subpasta finais. As criações de File e Personal Geodatabases foram vistas na Prática 06 da apostila do curso anterior;

Veja o vídeo deste passo: Vídeo 01.1.



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Passo 02 – Utilizando o ModelBuilder para sistematização de rotinas

Uma vez que os arquivos do DNPM são atualizados constantemente, o processo terá que ser repetido a cada atualização. Desta forma, uma sistematização se faz pertinente. Utilizaremos aqui o ModelBuilder para isto. Siga os itens:

1) Abra o ArcToolbox . Clique com o botão direito do mouse o fundo da área do ArcToolbox. Depois clique no item New Toolbox, como ilustra a Figura 01.e;

Figura 01.e – Adicionando uma nova caixa de ferramenta.

2) Coloque o nome da nova Toolbox de DNPM. Clique com o botão direito do mouse na nova

Toolbox e vá ao item New/Model, como ilustra a Figura 01.f;

Figura 01.f – Criando um novo Model dentro do Toolbox recém criado.

3) O sistema abre uma janela como ilustra a Figura 01.g. Altere o nome do novo modelo para

Carga de Dados, para isto, selecione-o e aperte F2 ou clique com o botão esquerdo do mouse segure e solte;



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Figura 01.g – Área para construção do novo Model (ModelBuilder).

4) Selecione na Tabela de Conteúdo (TOC) todas as camadas do projeto. Clique e arraste-as

para a janela do ModelBuilder. Para cada camada, será adicionado um item na forma de elipse como a Figura 01.h;

Figura 01.h – Elipse representando a camada (layer) no ModelBuilder.

Nota 03: Outro meio de adicionar dados ou ferramentas ao ModelBuilder é através da ferramenta

Add Data na respectiva janela.

5) A navegação no ModelBuilder pode ser realizada das teclas de + e de – ou por meio das

ferramentas ; 6) Vá ao ArcToolbox no item Data Management Tools/General/Merge, esta ferramenta foi

vista no curso anterior na Prática 11. A ferramenta Merge unirá os arquivos separados por Unidades Federativas em um só. Arraste com o mouse o item Merge à janela do ModelBuilder, será adicionado um pictograma como mostra a Figura 01.i;

Figura 01.i – O retângulo representa a operação Merge

e a elipse representa seu resultado.

7) Clique no botão Full Extent na janela do Model Builder. Selecionando os elementos por

meio da ferramenta Select , faça uma disposição como ilustrada na Figura 01.j (ignore as linhas, elas serão construídas logo à frente). Utilize as ferramentas de navegação para facilitar;

8) Usando a ferramenta Add Connection , ligue com cliques do mouse cada elipse representando as camadas ao retângulo representando a operação Merge. Vide Figura

01.j e 01.k. Ao final clique na ferramenta Auto Layout para uma “arrumação” dos elementos na janela do Model;



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9) Dê um zoom no elemento correspondendo à operação Merge e clique com o botão direito do mouse sobre a elipse Output Dataset e acesse a opção Rename, como ilustra a Figura 01.j;

Figura 01.j – Alterando o nome do elemento representando

o resultado da operação Merge

10) Coloque o novo nome de Poligonais DNPM Brasil, esse é um nome apenas de referência interna no ModelBuilder;

11) Dê um duplo clique sobre a elipse Poligonais DNPM Brasil ou clique com o botão direito sobre e acesse o item Open;

12) Na janela que o sistema abriu, clique em e escolha o caminho de saída da operação Merge com o nome Poligonais_Brasil para dentro do File Geodatabase Dados_Tratados_DNPM criado no final do passo anterior. Ao final clique em Ok;

13) Vá ao ArcToolbox no item Analysis Tools/Extractl/Select, clique e arraste este item à janela do ModelBuilder. Coloque o pictograma representando a operação Select perto e do lado esquerdo do pictograma do Merge;

Nota 04: A ferramenta Select é similar ao Select By Attributes da Prática 04 do curso anterior. A diferença é que apenas as feições que atendem a expressão lógica são salvas no novo Feature Class.

14) Utilizando a ferramenta Add Connection , ligue a saída da operação Merge, ou seja, Poligonais DNPM Brasil, ao Select, como ilustra a Figura 01.k;



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Figura 01.k – Conectando o resultado da operação

Merge ao Select Data

15) Clique no botão Auto Layout ; 16) Clique com o botão direito do mouse da elipse representando a saída da operação Select,

Output Feature Class, e clique em Rename. Digite Poligonais Após 2005; 17) Dê um clique duplo no quadrado Select, na janela que se abre, opte no Output Feature

Class o Feature Class Poligonais_Apos_2005 dentro do File Geodatabase criado no final do passo anterior;

18) No campo Expression, clique no botão . Na janela do Query Builder, construa a expressão ANO >= 2005 e clique em OK e depois em OK novamente;

19) Clique com o botão direito do mouse na elipse Poligonais DNPM Brasil e desmarque a opção Intermediate;

Nota 05: Sempre que o resultado (output) de uma ferramenta for entrada (input) de outra, o ModelBuilder vai considerar que esse dado é intermediário (Intermediate). E por padrão, todos os dados intermediários são apagados após a execução da rotina. Este comportamento não nos interessa no contexto desta prática.

20) Por fim, vamos ao ArcToolbox no item Analysis Tools/Statistics/Summary Statistics. Vamos arrastar essa ferramenta para a janela do ModelBuilder, de forma que a mesma fique próximo aos pictogramas do Merge e do Select;

Nota 06: A ferramenta Summary Statistics é similar ao Summarize visto na Prática 10 da apostila do curso anterior.

21) Utilizando a ferramenta Add Connection , ligue a saída da operação do Merge, ou seja, Poligonais DNPM Brasil, ao Summary Statistics;

22) Altere o nome da saída (Output Feature Class) do Summary Statistics para Sumário das Poligonais por Substância e UF;

23) Clique no botão Auto Layout ; 24) Dê um duplo clique no retângulo do Summary Statistics. O sistema abre uma janela como

ilustra a Figura 01.l;



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Figura 01.l – Edição das opções do Summary Statistics.

25) Em Output Table, escolha o nome da tabela Sumario_Poligonais_por_Subs_e_UF dentro

do File Geodatabase criado no final do passo anterior; 26) No campo Case Fields, escolha o campo SUBS e UF. A combinação dos valores desses

campos fornecerá o critério na formação de grupos às estatísticas; 27) Em Statistics Fields, selecione o campo AREA_HA. Este campo será acrescentado na lista

logo abaixo do campo Statistics Fields, nesta lista, clique na coluna Statistics Type na linha referente à AREA_HA e opte por SUM;

28) Clique em Ok. Pronto o ModelBuilder foi concluído, salve-o clicando no botão Save na sua janela;

29) Pronto. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 01.2.



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Passo 3 – Executando o Model

Uma vez criado e salvo, podemos executar a rotina no momento que desejarmos acessando-a no ArcToolbox. Para isso, faça:

1) Há três opções para executar a rotina Carga de Dados que criamos no passo anterior: (1)

clique em Run na janela do ModelBuilder; (2) na janela do ModelBuilder vá no menu suspenso em Model/Run ou Model/Run Entire Model; ou (3) dê um clique duplo no seu item no ArcToolbox e depois em OK;

2) Enquanto o Model Carga de Dados é executado, o sistema exibe uma janela como ilustra a Figura 01.m;

Figura 01.m – Janela exibindo o status de execução

3) Ao final, se não houver erros, o sistema fechará esta janela automaticamente se a opção

Close this dialog when completed successfully estiver marcada. Senão clique em Close quando a ferramenta terminar;

4) Acesse o File Geodatabase onde os dados resultantes foram armazenados e confira o resultado;

5) Salve o projeto do ArcMap na pasta dessa prática com o nome de Carga de Dados DNPM.mxd;

6) Pronto. Nota 07: A cada nova atualização que o DNPM lançar, basta sobrescrever os arquivos anteriores na pasta originais e rodar o Carga de Dados novamente. Nota 08: A alteração no ArcToolbox (a caixa DNPM e o Carga de dados) é valido para a conta do usuário do Windows. Todas as caixa de ferramentas criadas como descrito aqui ficam salvos na pasta My Toolbox na pasta da conta do usuário. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 01.3.


Prática 02 – Sistematização de Rotinas – Parte II 19



Prática 02 – Sistematização de Rotinas – Parte II

Introdução Nesta prática construiremos um Model mais complexo a fim de aprofundar o que foi apresentado na prática anterior. Fontes e preparação dos dados Os dados de localidades e unidades de conservação foram adquiridos na Base Contínua Internacional ao Milionésimo (BCIM), versão 3.01, do IBGE: ftp://geoftp.ibge.gov.br/mapas/base_continua_ao_milionesimo/. Os dados sobre os alertas de queimadas foram adquiridos no site do projeto Detecção de Desmatamento em Tempo Real (DETER) do INPE no dia 20 de Janeiro 2010 em: http://www.obt.inpe.br/deter. Na preparação dos dados foi realizado:

1. Criou-se um File Geodatabase em branco; 2. Foi realizada a junção (Merge) dos tipos de localidades distintas no banco da BCIM no

Geodatabase criado. Adicionou-se um novo campo nesta junção para distinguir o tipo de localidade original;

3. Foi realizado o mesmo procedimento para os tipos diferentes de unidades de conservação no banco da BCIM;

4. Foi realizada outra junção (Merge) nos dados de desmatamento do DETER ano a ano no novo Geodatabase, excetuando a atualização de 30/09/2009;

5. Por fim, realizou-se a mesma análise que está estruturada no Model abaixo para cada um dos dados de desmatamento por ano;

6. Remoção dos campos desnecessários de todos os Feature Classes; 7. Padronização de todos os sistemas de coordenadas para Cônica Equivalente de Albers

para América do Sul.



Procedimentos Passo 01 – Criando Model e iniciando sua construção: Project e Spatial Join Como exposto anteriormente, periodicamente o DETER – Sistema de Detecção de Desmatamento em Tempo Real – dispõe dados sobre monitoramento de áreas com vegetação degradada. O Projeto Análise DETER, no qual você hipoteticamente faz parte, necessita sempre manter esses dados atualizados. Esses dados estão agrupados por ano. A cada nova atualização disponível, a equipe do seu projeto precisa preparar os dados para compor o respectivo banco. Desta maneira, você foi incumbido de construir uma rotina automatizada para incorporar as atualizações lançadas periodicamente pelo DETER. Para isto, usaremos o ModelBuilder. Copie os dados da subpasta originais à finais, ambas na pasta desta prática, e faça:

1) Copie os dados da subpasta iniciais da pasta desta prática para finais; 2) Abra o arquivo mxd Projeto Análise DETER, o mesmo se encontra na subpasta finais na

pasta dessa prática; 3) O layer Alertas 2009 [DETER_2009] não contém a última atualização de 30/09/2009. A

mesma se encontra na subpasta originais/DETER com o nome deter_20090930_pol.shp. Adicione este Shapefile ao projeto do ArcMap;

4) Como visto na Prática 01, abra o ArcToolbox e adicione uma nova caixa de ferramentas com o nome Projeto Análise DETER e dentro da mesma crie um novo Model com o nome de Importar Nova Atualização;

5) Adicione ao modelo os layers: Localidades, Alertas 2009 [DETER_2009], Unidades de Conservação e deter_20090930_pol. Cada um fica representado por uma elipse azul;

6) O banco de dados utiliza o referencial geodésico SAD69 com a projeção Cônica Equivalente de Albers, como dito anteriormente. Os dados disponibilizados pelo DETER estão no mesmo referencial, mas em coordenadas geográficas. Desta forma, adicione ao Model a ferramenta Project em Data Management Tools/Projections and Transformations/Feature ou busque-o por meio de seu nome na aba Search do ArcToolbox;

7) Clique com o botão direito do mouse no retângulo representando o Project e vá em Rename, coloque o nome: Projetar Para C. E. Albers, ajustar o tamanho dela, se necessário, para o nome aparecer por completo no Model;

8) Clique com o botão direito do mouse na elipse verde representado o Output do Projetar Para C. E. Albers e altere seu nome para Novo_CEAlbers;

9) Com a ferramenta Add Connection , conecte a elipse azul representando o layer deter_20090930_pol.shp ao pictograma do Projetar Para C. E. Albers;

10) Dê um duplo clique no pictograma do Projetar Para C. E. Albers, o sistema abre uma janela como ilustra Figura 02.a;

Figura 02.a – Janela de configuração da ferramenta Project



11) No Input Coordinate System configure para Geographic Coordinate System/South

America/South American Datum 1969; 12) Configure o Output Dataset or Feature Class para dentro do Feature Dataset Temporario

do File Geodatabase Projeto Análise Deter com o nome Novo_CEAlbers; 13) No campo Output Coordinate System clique no botão a direita do campo, depois em Select

e vá ao sistema de coordenada: Projected Coordinate System/Continental/South America/ Albers_Equal_Area_Conic. Clique em Ok e Ok, ao final feche a janela de configuração do Project;

14) Adicione ao Model a ferramenta Spatial Join em Analysis Tools/Overlay/Spatial Join no ArcToolbox;

Nota 01: A ferramenta Spatial Join vai copiar atributos de um layers para outro de acordo a relação espacial dos mesmos. Por exemplo, por meio desta ferramenta podemos pegar o nome das Unidades Federativas (polígonos) e copiá-los para suas respectivas cidades (pontos), uma vez que as cidades de uma dada UF estão contidas na mesma. Veja mais detalhes no help da ferramenta em: http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?id=1265&pid=1261&topicname=Spatial_ Join_(Analysis). Nota 02: O Spatial Join vai coletar as informações sobre a localidade mais próximas a cada alerta de degeneração na vegetação.

15) Clique com o botão direito do mouse no retângulo representando e Spatial Join e vá em Rename. Coloque o novo nome: Coletar Informações das Localidades Próximas. Aumente o retângulo se necessário para que o novo nome apareça;

16) Dê um duplo clique em Coletar Informações das Localidades Próximas, o sistema abre uma janela como ilustra a Figura 02.b;

Figura 02.b – Janela de configuração da ferramenta Spatial Join



17) Faça a seguinte configuração: a. Target Features: Selecione Novo_CEAlbers, este será o layer que receberá os

atributos; b. Join Features: Localidades, este será o layer com os atributos copiados; c. Output Feature Class: O nome da Feature Class de saída, coloque o nome

Novo_CEAlbers_SJoin no Feature Dataset Temporario no File Geodatabase Projeto Analise DETER;

d. Join Operation (optional): Opte por JOIN_ONE_TO_ONE, desta maneira apenas serão copiados os atributos de uma feição de Localidades. A opção JOIN_ONE_TO_MANY copiaria os atributos de mais de uma localidade que atendesse o critério do Join;

e. Field Map of Join Features (optional): nessa lista estão os atributos do Target e do Join Features, aqui escolhemos quais os atributos vão para o Output Feature Class. Selecione o último item da lista, ORIG_FID (Long) e clique no botão Delete

à direita da lista. Clique com o botão direito do mouse no item nm_nng (Text) e vá ao item Rename, como ilustra a Figura 02.c. Coloque o nome Nome_Loc_Prox. Faça o mesmo para UF (Text) e TIPO_LOCALIDADE (Text), atribuindo respectivamente os novos nomes: UF_Loc_Prox e Tipo_Loc_Prox;

f. Match Option (optional): Opte por CLOSEST. Neste campo escolhemos qual o critério do Spatial Join, escolhemos copiar os atributos da feição de Localidades mais próxima à respectiva feição de Novo_CEAlbers;

g. Search Radius (optional): Coloque 10 e unidades Kilometers. Aqui definimos a distância máxima que o ponto de Localidades pode estar do polígono de Novo_CEAlbers para o Join. Em outras palavras, se não houver um ponto do layer Localidades no raio de 10 Km de um dado polígono de Novo_CEAlbers, o mesmo polígono não terá atributos copiados de nenhum ponto.

h. Distance Field Name (optional): Digite DISTANCIA. Aqui escolhemos o nome do campo do Output Feature Class que armazenará a que distância o ponto de Localidades estava do polígono de Novo_CEAlbers.

Figura 02.c – Alterando nome do item da lista

Field Map of Join Features (optional)

18) Ao final, clique em Ok;

19) Clique na ferramenta Auto Layout ; 20) Clique em Salve na janela do ModelBuilder; 21) Salve o projeto do ArcMap. Pronto.




Passo 02 – Continuação da construção do Model: Merge e Intersect Continuaremos aqui a construção do Model iniciado no passo anterior. Faça:

1) Abra o projeto Projeto Análise DETER.mxd salvo no passo anterior; 2) Vá no ArcToolbox em Projeto Análise DETER/Importar Nova Atualização, clique com o

botão direito do mouse em Importar Nova Atualização e depois em Edit; 3) Adicione ao Model a ferramenta Merge que se encontra no ArcToolbox em Data

Management Tools/General/Merge; 4) Clicando o botão direito do mouse e indo em Rename, altere o nome do Merge para

Realizar Junção para Atualização; Nota 03: A ferramenta Merge foi abordada na Prática 11 do curso anterior.

5) Utilizando a ferramenta Add Connection , ligue as elipses Novo_CEAlbers_SJoin e Alertas 2009 [DETER_2009] ao retângulo representando o Realizar Junção para Atualização;

6) Dê um clique duplo em Realizar Junção para Atualização, o sistema abre uma janela como ilustra a Figura 02.d;

Figura 02.d – Janela de configuração da ferramenta Merge

7) Faça a seguinte configuração:

a. Input Datasets: Devido às conexões realizadas anteriormente, já constam os Alertas 2009 [DETER_2009] e Novo_CEAlbers_SJoin;

b. Output Dataset: Aponte para o Feature Dataset Temporario do File Geodatabase em questão com o nome FC_Atualizado. Aqui apontamos quem receberá as feições dos Inputs Datasets;

c. Field Map (optional): aqui optamos por qual campo de cada input se une com qual campo dos outros inputs. Deixe a configuração padrão.

8) Clique em Ok; 9) Com o botão direito do mouse no item Rename, altere o nome da elipse representando a

saída (Output) de Realizar Junção para Atualização para Feature Class Atualizado; 10) Agora adicione a janela do ModelBuilder a ferramenta Intersect. A mesma está no

ArcToolbox em Analysis Tools/Overlay/Intersect;



Nota 04: A interseção é um passo intermediário ao levantamento do total de área de alertas em cada tipo de unidade de conservação.

11) Com o botão direito do mouse no item Rename, altere o nome do retângulo Intersect para Interseccionar UC e FC Atualizado. Aumente o retângulo, se necessário, para exibição do nome completo;

12) Utilizando a ferramenta Add Connection , ligue as elipses Unidades de Conservação e Feature Class Atualizado ao retângulo Interseccionar UC e FC Atualizado;

13) Clique na ferramenta Auto Layout ; 14) Dê um clique duplo no retângulo Interseccionar UC e FC Atualizado, o sistema abre uma

janela como ilustrada na Figura 02.e;

Figura 02.e – Janela de configuração da ferramenta Intersect

15) Nesta janela, faça:

a. Input Features: Devido às conexões realizadas anteriormente, já constam na lista Unidades de Conservação e FC Atualizado;

b. Output Feature Class: Coloque o nome Intersecao_UF_FC_Atualizado dentro do Feature Dataset Temporario no File Geodatabase Projeto Analise DETER.

16) Ao final, clique em OK; 17) Altere o nome da elipse de saída do retângulo Interseccionar UC e FC Atualizado para

Interseção UC e FC Atualizado, para isto, clique com o botão direito do mouse sobre a respectiva elipse e depois clique em Rename;

18) Clique em Salve na janela do ModelBuilder; 19) Pronto.




Passo 03 – Finalizando a construção do Model: Summary Statistics Para terminarmos a construção do Model nas premissas determinadas, vamos acrescentar dois Sumarry Statistics. Para isso faça:

1) Abra o projeto Projeto Análise DETER.mxd; 2) Vá ao ArcToolbox em Projeto Análise DETER/Importar Nova Atualização, clique com o

botão direito do mouse em Importar Nova Atualização e depois em Edit; 3) Acrescente à janela do ModelBuilder a ferramenta Summary Statistics, a mesma se

encontra no ArcToolbox em Analysis Tools/Statistics/Summary Statistics; 4) Altere o nome do Summary Statistics para Calcular o total de área de alertas por tipo de

UC, aumente o retângulo para o nome aparecer completamente, se necessário; 5) Altere o nome da saída do Cálculo do total de área de alertas por tipo de UC para Cálculo

do Total de área de Alertas por tipo de UC; Nota 05: Esse Summary Statistics calculará o total de áreas de alerta por tipo de unidade de conservação no ano de 2009, atualizando a tabela anterior (antes da atualização).

6) Utilizando a ferramenta Add Connection , ligue o Interseção UC e FC Atualizado ao Cálculo do total de área de alertas por tipo de UC;

7) Dê um clique duplo em Calcular o total de área de alertas por tipo de UC, o sistema abre uma janela como ilustra a Figura 02.f;

Figura 02.f – Janela de configuração do Summary Statistics

8) Nesta janela faça:

a. Input Table: Devido à conexão realizada anteriormente, este campo já está preenchido com Interseção UC e FC Atualizado;

b. Output Table: coloque o nome Atualizado_Total_de_Area_de_Alertas_por_Tipo_de_UC dentro do File Geodatabase Projeto Análise DETER;

c. Statistics Field(s): Opte por AREA. Na lista logo abaixo, clique primeira linha da segunda coluna e selecione SUM (somatório).

d. Case Field (optional): Escolha TIPO_UC, todos os registros da Input Table com valores iguais desse campo terão o atributo AREA somados.

9) Ao final clique em OK;



10) Adicione mais uma vez no Model a ferramenta Summary Statistics; Nota 06: Este outro Summary Statistics irá contabilizar os tipos de localidades mais próximas as áreas de alertas por UF.

11) Ligue o Feature Class Atualizado na ferramenta adicionada; 12) Altere o nome do retângulo do Summary Statistics para Calcular quantidade de localidades

afetadas; 13) Altere o nome da saída de Cálcular quantidade de localidades afetadas para Cálculo de

quantidade de localidades afetadas por UF e tipo; 14) Dê um duplo clique em Cálculo da quantidade de localidades afetadas, o sistema abre uma

janela como ilustra a Figura 02.f; 15) Na janela que o sistema abriu, faça:

a. Input Table: Devido à conexão realizada anteriormente, este campo já está preenchido com Feature Class Atualizado;

b. Output Table: coloque o nome Atualizado_Qnt_de_localid_afetadas_por_UF_e_tipo dentro do File Geodatabase Projeto Análise DETER;

c. Statistics Field(s): Opte por DISTANCIA. Na lista logo abaixo, clique primeira linha da segunda coluna e selecione MEAN (média).

d. Case Field (optional): Escolha Tipo_Loc_Prox e UF_Loc_Prox. 16) Clique em OK; 17) Clique com o botão direito do mouse sobre a elipse Interseção UC e FC Atualizado e

verifique se a opção Intermediate está marcada. Faça o mesmo para Novo_CCAlbers_SJoin e Novo_CCAlbers. Ressaltando que quem estiver com a marcação de intermediário será excluído ao final da execução do Model;

18) Clique na ferramenta Auto Layout ; 19) Clique em Salve na janela do ModelBuilder; 20) Pronto.




Passo 04 – Parametrizando e executando o Model O Model que criamos no ModelBuider apresenta uma limitação: uma vez que no futuro o arquivo de atualização lançado pelo DETER seja outro ou estejamos mais em 2009, o Model deverá ser editado manualmente pelo usuário. Essa situação pode ser evitada se parametrizarmos quem é o Feature Class de atualização, o Feature Class a ser atualizado e as respectivas saídas. Vamos nesse passo parametrizar e executar o Model, faça:

1) Abra o projeto Projeto Análise DETER.mxd; 2) Dê um duplo clique em Importar Nova Atualização dentro de Projeto Análise DETER. O

sistema abre uma janela para execução do Model, como ilustra a Figura 02.g;

Figura 02.g – Janela para execução do Model

3) Pressione o botão Cancel e não execute o Model; 4) Clique com o botão direito do mouse em Importar Nova Atualização e depois em Edit; 5) Clicando com o botão direito do mouse e depois em Rename, altere o nome da elipse

Alertas 2009 [DETER_2009] para Feature Class a Atualizar e deter_20090930_pol para Feature Class de Atualização;

6) Agora clique com o botão direito do mouse sobre a elipse Alertas 2009 [DETER_2009] e marque a opção Model Parameter. Faça o mesmo para deter_20090930_pol, Tabela de quantidade de localidades afetadas por UF, tipo e Tabela do Total de área de Alertas por tipo de UC e Feature Class Atualizado;

7) Clique em Salve na janela do ModelBuilder e feche-a; 8) Dê dois cliques em Importar Nova Atualização, agora temos a opção de escolher qual é o

layer de atualização e ao ser atualizado. Deixa configuração padrão e rode; 9) Observe o resultado e confira se os dados intermediários foram devidamente apagados.

Deve-se apagar o Feature Class e duas Tables de 2009 desatualizadas e substituídas pelo resultado do Model;



Prática 03 – Template de projeto de mapas 28



Prática 03 – Template de projeto de mapas

Introdução Como última prática da parte 1 desse curso, veremos como criar um arquivo template para ser utilizado no ArcMap por outros usuários. No exemplo hipotético desta prática, diversos grupos de campo vão manipular o ArcMap. Essas equipes vão preparar inicialmente os dados coletados em campo sobre flora e fauna do Parque Nacional da Serra dos Órgãos antes de enviá-los ao escritório. Neste processo, todas as equipes necessitarão de um mesmo conjunto de dados, que devem estar padronizados. Utilizaremos então o recurso de template de projeto de mapas. Fontes e preparação dos dados Todos os dados sobre o Parque Nacional da Serra dos Órgãos foram adquiridos na área de download de dados geográficos no site do MMA em 25 de Janeiro de 2010: http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm. Foram aplicados sobre estes dados os procedimentos:

1. Utilizado a ferramenta Multipart to Singlepart sobre todos os arquivos shapefiles; 2. Remoção de campos desnecessários; 3. Cálculo da extensão em metros das feições de hidrografia em Cônica Conforme de

Lambert no campo ExtLambM; 4. O vetorial no formato shapefile com a declividade foi convertido para a representação

matricial no formato ERDAS IMAGINE (*.img).



Procedimentos Passo 01 – Associando o sistema de coordenadas aos dados geográficos Os dados da pasta iniciais ainda precisam ser tratados para iniciar a composição do pacote inicial de arquivos proposto anteriormente. Teremos que associar sistema de coordenadas, importar os dados para File Geodabase, entre outras operações. Faça:

1) Abra o ArcCatalog e acesse a subpasta iniciais na pasta dessa prática; 2) Todos os arquivos com informações geográficas estão sem sistema de coordenadas

associadas. Segundo a documentação, todos os arquivos ESRI Shapefile se encontram no referencial SAD69 com coordenadas geográficas. Clique com o botão direito do mouse sobre o arquivo pnso_vegetacao.shp e vá em Properties.

Nota 01: Associar sistema de coordenadas (coordinate system) foi visto na Prática 05 do curso anterior.

3) Na janela que o sistema abre, vá à aba Coordinate System. Depois clique em Select e escolha Geographic Coordinate System/South America/South American Datum 1969. Clique em OK e OK;

4) Repita a operação para todos os arquivos no formato ESRI Shapefile (*.shp) da pasta; 5) Clique com o botão direito do mouse no arquivo pnso_declivi.img, que se encontra na

representação matricial sobre o formato ERDAS IMAGINE (*.img), e depois vá em Properties. O sistema abre uma janela como ilustra a Figura 03.a;

Figura 03.a – Propriedades do Raster Dataset

6) Na lista no centro desta janela, procure por Spatial Reference. Clique no botão Edit... logo

à direita. Selecione o sistema de coordenadas Projected Coordinate System/UTM/South America/South American Datum 1969 Zona UTM 23S;




Passo 02 – Criando e carregando o File Geodatabase Neste passo vamos criar e alimentar um File Geodatabase, gerando o banco com o pacote de dados inicias. No curso anterior foi abordada a importação de dados vetoriais, aqui veremos também dados matriciais. Faça:

1) Crie um File Geodatabase na subpasta finais da pasta dessa prática com o nome Estudo PNSO.

Nota 02: A criação de Personal e File Geodatabase, Feature Datasets e importação de dados foram vistos na Prática 06 do curso anterior;

2) Crie dois Feature Datasets: Dados_Base e Dados_de_Campo, ambos em sistema de coordenadas Geographic Coordinate System/South America/South American Datum 1969. Mantenha os valores de tolerância e afins com o valor padrão;

3) Importe todos os arquivos no formato ESRI Shapefile da subpasta iniciais para o Feature Dataset Dado_Base, utilize o comando Import Feature Class (multiple);

4) Altere os nomes dos Feature Class segundo a lista a seguir. Para renomear, selecione o item e acione a tecla F2 ou clique com o botão direto do mouse e depois em Rename:

• pnso_vegetacao para Vegetação; • pnso_regioes para Regiões; • pnso_municipios_entorno para Municípios_do_Entorno; • pnso_limit para Limite; • pnso_hidrografia para Hidrografia; • pnso_ampliacao para Proposta_de_Ampliação;

5) Clique com o botão direito do mouse sobre o File Geodatabase Estudo PNSO e depois vá em Import/Raster Datasets..., como ilustra a Figura 03.b;

Figura 03.b – Importar dados matriciais (Raster Datasets)

6) O sistema abre uma janela como mostra a Figura 03.c;



Figura 03.c – Ferramenta para importar Raster Datasets

para Geodatabases

7) No Input Raster selecione o arquivo pnso_declivi.img na subpasta iniciais desta prática; 8) O campo Output Geodatabase já aponta para o Estudo PNSO. Clique em OK; 9) Ao final da importação, renomeie o pnso_declivi para Declividade; 10) Pronto o Geodatabase está criado;

Nota 03: Se a pasta que contém um File Geodabase for acessada pelo Windows Explorer ou similar, o usuário verá apenas uma pasta com o mesmo nome do Geodatabase e dentro um conjunto de arquivos. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 03.2. Passo 03 – Construindo o projeto de mapa – camadas e simbologias Agora construiremos o Template em si. Além dos arquivos de projeto de mapa ArcMap Documents (*.mxd), também temos ArcMap Templates (*.mxt). No segundo tipo de arquivo configuramos um padrão a ser seguido. Neste padrão podemos configurar tudo pertinente ao arquivo de projeto do ArcMap (*.mxd) como, por exemplo, Layout, Gráficos, Simbologias, Labels, Joins, entre outros. Faça:

1) Num projeto novo no ArcMap, adicione todos os Feature Classes e o Raster Dataset que se encontram no File Geodatabase Estudo PNSO, exceto o Municípios_do_Entorno;

2) Coloque os Layers na seguinte ordem de cima para baixo na Table of Contents (TOC): • Hidrografia; • Limite; • Proposta_de_Ampliação; • Regiões; • Vegetação; • Declividade.

3) Faça a seguinte configuração de simbologia: a. Hidrografia: Single Symbol, cor azul claro, espessura 1; b. Limite: Single Symbol, sem preenchimento (Hollow), espessura 2, cor de borda

preta; c. Ampliação: Single Symbol, 10% Simple hatch (lista à esquerda do Symbol

Selector), cor de preenchimento e borda vermelho e espessura de borda 1; d. Regiões: Single Symbol, sem preenchimento, espessura de borda 2 e cor de borda

numa tonalidade de roxo escuro;



e. Vegetação: Unique values pelo campo CLASSE, adicione todos os valores à lista, todos os símbolos sem borda e preenchimentos:

• Afloramento rochoso: cinza; • BR-116: vermelho bem escuro; • Campos de altitude: azul claro (mais claro que hidrografia); • Cultivos: amarelo claro; • Floresta em estágio avançado de sucessão: verde escuro; • Floresta em estágio inicial de sucessão: verde claro; • Floresta em estágio médio de sucessão: verde médio; • Gramíneas: verde claro (mais claro que estágio inicial de sucessão); • Vegetação arbustiva: laranja; • Vegetação rupestre: laranja claro; • Água: azul; • Área arborizada: amarelo; • Área urbana: vermelho; • Área urbana de baixa densidade: vermelho claro.

Desmarque a opção <all others values>. f. Declividade: Unique Values pelo campo CLASSES, utilize a rampa do verde até o

vermelho passando pelo amarelo ao final da lista Color Ramp, como ilustra a Figura 03.d. Ao final, demarque a opções <all others values>.

Figura 03.d – Configurando a simbologia do Raster Dataset

Nota 04: Para edição de simbologias de Raster Datasets basta ir na aba Symbology na janela de propriedades do Layer. Nota 05: Não necessariamente todas as camadas serão visualizadas simultaneamente, sob o risco de problemas na distinção visual dos elementos. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 03.3.



Passo 04 – Construindo o projeto de mapa - rótulos (labels) Continuando a construção do projeto de mapa, iremos agora configurar os rótulos (labels). Faça:

1) Configure o Label (rótulos) à camada Proposta_de_Ampliação utilizando o campo NOME com a fonte Arial, negrito e tamanho 10 e com a cor cinza escuro. Na hora de configurar os rótulos na aba Labels na janela de propriedade da camada, clique no botão Placement Properties..., o sistema abre uma janela como ilustra a Figura 03.e;

Figura 03.e – Janela do Placement Properties

2) Na aba Placement, clique na opção Always straight. Como a figura à esquerda ilustra, os

rótulos serão inclinados de forma a ficarem alinhados com o formato da feição em referência.

Nota 06: Configuração de simbologia e rótulos (labels) foi abordada no curso anterior na Prática 03.

3) Clique em OK, terminada a configuração do Label para este layer; 4) Vá às propriedades da camada Regiões na aba Labels. Selecione no campo Label Fields o

atributo Nome; 5) No curso anterior vimos no campo Method apenas a opção Label all the features the same

way. Vejamos agora a opção Define classes of features and label each class differently, marque-a. A interface é alterada, como ilustra a Figura 03.f;



Figura 03.f – Definindo classes para aplicação de rótulos diferenciados

6) Como o nome da opção sugere, definimos classes de feições e as rotulamos

separadamente como, por exemplo, alterando a cor do texto do label para cada classe. As classes são criadas por meio de expressões lógicas SQL de forma análoga a Select By Atributtes e Definition Query. Ao selecionarmos a opção Define classes of features and label each class differently, já é criada uma classe Default, vide na lista Class. Clique em Rename e digite o nome: Regiões Principais;

7) Depois clique no botão Add... para adicionar uma nova classe. Coloque o nome da nova classe de Outras Regiões;

8) Observe que a lista Class contém agora dois itens. Selecione o item Regiões Principais e clique no botão SQL Query... O sistema abre uma janela como mostra a Figura 03.g;

Figura 03.g – Janela da construção da expressão lógica em

linguagem SQL.

9) Monte a expressão na parte inferior: "Nome" = 'Planalto do Açú' OR "Nome" = 'Escarpas'. Ao final, clique em OK;

10) Configure o símbolo do label com fonte Arial, tamanho 12, negrito, itálico e cor preta;



Nota 07: No curso anterior, a Prática 04 explora a construção de expressões lógicas com linguagem SQL.

11) Selecione a lista Class o item Outras Regiões e clique novamente no botão SQL Query... e monte a expressão "Nome" <> 'Planalto do Açú' AND "Nome" <> 'Escarpas'. Ao final, clique em OK;

12) Configure o símbolo do label com fonte Arial, tamanho 10, negrito e cor preta; 13) Em Placement Properties opte por Always straight, como já fora abordado anteriormente,

para ambas as classes; 14) Aplique as alterações e observe o resultado;

Veja o vídeo deste passo: Vídeo 03.4. Passo 05 – Construindo o projeto de mapa – configur ando Data Frames Vamos inserir um Data Frame de localização do Parque Nacional da Serra dos Órgãos do projeto, configurar os sistemas de coordenadas, inserir camadas e configurar suas simbologias. Faça:

1) Vamos acrescentar agora no novo Data Frame. Vá ao menu suspenso do ArcMap em Insert/Data Frame, como mostra a Figura 03.h;

Figura 03.h – Inserindo um novo Data Frame

Nota 08: Um mesmo projeto de mapa (*.mxd) pode armazenar mais de um Data Frame. O Data Frame é representado pelo ícone . Ao criarmos um projeto novo só temos um Data Frame e o mesmo recebe como padrão o nome Layers.

2) Um novo item chamado New Data Frame com o ícone será adicionado na TOC. Selecione e aperte a tecla F2, altere seu nome para Localização;

3) Da mesma forma, altere no nome do Data Frame Layers para PNSO; 4) Observe que a área do Data Frame não exibe mais as camadas, isso ocorre pois no modo

Data View só visualizamos as camadas do Data Frame ativo. Ao adicionarmos o Data Frame (sem camadas) novo o mesmo se tornou o ativo. Torne o Data Frame PNSO ativo, clique com o botão direito do mouse sobre o mesmo e vá em Activate. Vide a Figura 03.i;



Figura 03.i – Tornando o Data Frame ativo

Nota 09: No modo Layout View são exibidos todos os Data Frames do projeto corrente. Vide mais informações na Prática 12 do curso anterior.

5) Vá no menu suspenso em View/Data Frame Properties, as propriedades exibidas são a do Data Frame ativo. Vá à aba Coordinate System e escolha para o Data Frame PNSO o sistema de coordenadas UTM na zona 23S: Projected Coordinate System/UTM/South America/South American Datum 1969 Zona UTM 23S;

Nota 10: Também podemos acessar as propriedades do Data Frame clicando sobre seu respectivo item na TOC e depois em Properties, repare a opção Properties logo abaixo de Activate na Figura 03.i.

6) Torne o Data Frame Localização ativo e adicione os Features Classes Limite e Municípios_do_Entorno dentro do Feature Dataset Dados_Base do File Geodatabase Estudo PNSO;

7) Ordene de cima para baixo na TOC as camadas: Limite e Municípios_do_Entorno;

Nota 11: Ao utilizar o comando Add Data , adicionamos os novos dados no Data Frame ativo. Como alternativa, podemos clicar com o botão direito do mouse no item do respectivo Data Frame que queremos adicionar os dados e clicar depois em Add Data.... Vide Figura 03.i.

8) Configure o sistema de coordenadas deste Data Frame para Geographic Coordinate System/South America/South American Datum 1969;

9) Faça a seguinte configuração de simbologia e labels com as camadas de Localização: • Municípios_do_Entorno: Single Symbol, sem preenchimento, borda cinza e de

espessura 2. Labels pelo campo NOME, Arial, negrito, tamanho 12; • Limite: Single Symbol, preenchimento na cor preta, sem borda.




Passo 06 – Construindo o projeto de mapa – Bookmarks Vamos criar agora Spatial Bookmarks. Os Bookmarks identificam uma localidade geográfica particular que se queria registrar para revisita posterior. Faça:

1) Torne novamente ativo o Data Frame PNSO; 2) Para facilitar os trabalhos, deixe apenas visíveis as camadas: Limite, Regiões e Ampliação; 3) Dê um Zoom de forma a enquadrar o melhor possível a região Planalto do Açu na

visualização. Para um melhor resultado no enquadramento, selecione o polígono representando o Planalto de Açu como, por exemplo, por meio de seleção por atributos, e faça um Zoom na feição selecionada, como foi visto na Prática 03 do curso passado;

4) Vá no menu suspenso do ArcMap em Bookmarks/Manage..., o sistema abre uma janela como ilustra a Figura 03.j;

Figura 03.j – Janela de gerência dos Bookmarks

Nota 12: Os Bookmarks ficam registrados junto ao Data Frame. Por exemplo, os Bookmarks que estamos criando aqui para o Data Frame PNSO não podem ser utilizados no Data Frame Localização.

5) Clique no botão Create... Como a visualização do Data Frame está enquadrando a região Planalto do Açu, dê o nome para esse primeiro Bookmark de Planalto do Açu;

Nota 13: Outra forma de criar um Bookmark é no menu suspenso do ArcMap em Bookmarks/Create...

6) Sem fechar a janela Bookmarks Manager, altere o zoom na visualização do Data Frame para qualquer parte;

7) Selecione o item Planalto do Açu na janela Bookmarks Manager e clique no botão Zoom To, vide Figura 03.j. A região será enquadrada novamente na visualização;

8) Observe também que o Bookmark foi adicionado ao menu suspenso Bookmarks. Vide Figura 03.k;



Figura 03.k – Bookmark adicionado na lista

9) Agora crie Bookmarks enquadrando na visualização:

a. A região de Escarpas, dê o mesmo nome ao Bookmark; b. A cada uma das áreas de ampliação (camada Ampliação) colocando o nome

Ampliação - <nome da área> como, por exemplo, ao Bookmark referente a Jacó, coloque o nome Ampliação – Jacó.

10) Pronto. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 03.6. Passo 07 – Construindo o projeto de mapa – Faixa de Escala (Scale Range) Continuando, vamos definir em quais escalas visuais cercas camadas serão exibidas. Esse recurso hierarquiza e organiza as camadas, além de evitar exibição de camadas em escalas de visualização inapropriadas. Faça:

1) Com o Data Frame PNSO ativo, vá na propriedade da camada Vegetação na aba General, como ilustra a Figura 03.m;

Figura 03.m – Aba General na propriedade da camada

2) No grupo de opções Scale Range, marque a opção Don’t show layer when zoomed; 3) No campo Out beyond selecione a opção 1:50.000 ou digite no teclado, desta forma esta

camada só será exibida na escala visual 1:50.000 ou maior. Nota 14: A opção In beyond define até qual a escala de visualização a camada será exibida.

4) Faça a mesma configuração à camada Declividade, mas em Out beyond coloque 1:100.000;



5) Use a ferramenta Full Extent e use a Fixed Zoom In repetida vezes e observando a indicação da escala visual na barra de ferramentas Standarts, ao lado direito do Add Data

. Observe que inicialmente as camadas Declividade e Vegetação não são exibidas e ao seu lado direito na TOC a check box que determina sua visibilidade está , vide Figura 03.n. Ambas as camadas serão exibidas quando seus respectivos limiares de escala forem ultrapassados.

Figura 03.n – Observe o ícone à esquerda de Vegetação

e Declividade na TOC

6) Pronto. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 03.7. Passo 08 – Construindo o projeto de mapa – Layout de mapa Vide com o professor a criação de um Layout.



Passo 09 – Salvando o projeto de mapa como Template Por fim, vamos salvar o arquivo com o projeto de mapa como Template, ArcMap Templates (*.mxt). Faça:

1) Continuando do estado anterior, salve o projeto de mapa no menu suspenso do ArcMap em File/Save As... O sistema abre uma janela como ilustra a Figura 03.o. Coloque o nome Estudo PNSO na subpasta finais na pasta dessa prática, em Salvar como tipo escolha ArcMap Documents (*.mxd). Clique em Salvar;

Figura 03.o – Salvando o projeto de mapa Template (*.mxt)

2) Ative o Data Frame PNSO; 3) Clique com o botão direito do mouse sobre a camada Ampliação na TOC e depois em

Zoom to Layer; 4) Vá ao menu suspenso do ArcMap em File/Document Properties. Na janela que se abre,

clique na opção Save a thumbnail image with map, essa será a imagem de referência ao projeto na biblioteca de templates ou no preview no ArcCatalog;

5) Nessa mesma janela, clique no botão Data Source Options..., o sistema abre uma janela como mostra a Figura 03.p;

Figura 03.p – Janela Data Source Options

6) Marque a opções Store relative paths names to data sources. Clique em OK e OK; 7) Ative o Data Frame Localização e faça a mesma alteração do item acima; 8) Salve as atualizações do projeto;

Nota 15: Caminho relativo (relative path) ou caminho completo (full path) diz respeito à forma como o projeto de mapa armazena o caminho dos feature classes, tabelas e afins. Por exemplo, se temos um arquivo de projeto de mapa (mxd) na pasta C:\MeuTrabalho\Projeto.mxd e suas camadas fazem referência a arquivos Shapefiles dentro da pasta C:\MeuTrabalho\SHP, o caminho completo faz referência a pasta C:\MeuTrabalho\SHP, e o caminho relativo faz referência apenas a



SHP, ou seja, o caminho relativo ao arquivo mxd. Obviamente, caminho completo é sensível a mudança ou alteração no nome das pastas.

9) Feche o ArcMap; 10) Crie uma pasta nova pelo ArcCatalog em C:\ com o nome Estudo PNSO; 11) Também pelo ArcCatalog, copie todo o conteúdo da pasta finais para dentro de C:\Estudo

PNSO; 12) Abra o projeto de mapa C:\Estudo PNSO\Estudo PNSO.mxd no ArcMap; 13) Ative o Data Frame PNSO. Volte a janela do Data Source Options, vide Figura 03.p, e opte

agora por Store full path names to data sources; 14) Ative o Data Frame Localização e repita o item acima; 15) Salve o projeto; 16) Crie pelo ArcCatalog uma nova pasta em C:\Arquivos de programas\ArcGIS\Bin\Templates

chamada Estudo PNSO; 17) Vá ao menu suspenso em File/Save as...; 18) Na parte inferior da janela em Salvar como tipo ArcMap Templates (*.mxt), coloque o nome

Estudo PNSO na pasta C:\Arquivos de programas\ArcGIS\Bin\Templates\Estudo PNSO\; 19) Vá no menu suspenso do ArcMap em File/New..., o sistema abre uma janela como ilustra a

Figura 03.q;

Figura 03.q – Criando um novo projeto com base no Template

20) Vá na aba Estudo PNSO, é exibido então o mxt que criamos na lista à esquerda.

Selecione-o e clique em OK. Um novo projeto é criado com base nas configurações do Template;

21) Pronto. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 03.9. Nota 16: Leia também sobre as opções de Layer File e Layer Package.

PARTE 2 Geodatabases


Prática 04 – Alias, Domínios e Subtypes 43



Prática 04 – Alias, Domínios e Subtypes

Introdução Na segunda parte do curso abordaremos recursos pertinentes a Geodatabases. Quando trabalhamos com um grupo de informações relativamente complexo e inter-relacionado, o uso de arquivos como, por exemplo, Shapefiles, se mostra muito limitado. Nesses ambientes é necessário o uso de um sistema especializado em trabalhar com grandes volumes de informações e suas inter-relações, o Sistema Gerenciador de Banco de Dados (SGDB). No contexto do SIG, é pertinente ainda que esse SGDB seja capaz de armazenar geoinformações e recuperá-las por meio de suas relações espaciais, o SGDB-Espacial. Quando se fala de inter-relações, se referencia relacionamentos entre as informações representadas do banco. Por exemplo, a aprovação de um aluno não pode ser registrada no banco sem relacionar o próprio aluno e a turma onde ele foi aprovado. Num exemplo espacial, um semáforo não pode ser registrado fora de uma via, uma edificação não pode estar fora de um lote, não pode haver sobreposição entre os polígonos dos bairros e cada município só pode conter uma e somente uma sede. Os SGDB’s são responsáveis por manter esses inter-relações íntegras, o que garantes regras inerentes às informações representadas no banco. Além disso o SGDB fornece recursos eficientes de acesso concorrente multi-usuário, controle de segurança, performance otimizada em grandes volumes de dados, entre outros. São exemplos de SGDB: Oracle, SQL Server, Postgres, entre outros. São exemplos de SGDB-Espacial: PostGIS e Oracle Spatial. Geralmente um SGBG-Espacial é um SGDB tradicional com uma extensão instalada para suporte a parte geográfica. Geodatabases no ambiente ArcGIS

No ambiente do ArcGIS, Geodatabase é o nome dado aos bancos de dados geridos por um SGDB-Espacial que faz parte nativamente de seu ambiente. O ArcGIS possui três tipos de Geodatabases: File Geodatabase, Personal Geodatabase e ArcSDE Geodatabase. File Geodatabase e Personal Geodatabase são soluções típicas single/few-user (único/poucos usuários) para um volume de informações relativamente limitado. O Personal Geodatabase surgiu nas versões 8.x e será descontinuado provavelmente na versão 10 do ArcGIS. O File Geodatabase possui mais recursos e é mais dinâmico, ele será o Geodatabase utilizado no curso. ArcSDE Geodatabases são baseados na tecnologia ArcSDE - Spatial Database Engine. São tipicamente multiusers (muitos usuários), comportando vastos volumes de informações e requisições. A tecnologia ArcSDE funciona sobre um SGDB como Oracle e SQL Server, provendo aos mesmos o recurso de trabalhar com dados geográficos. Por serem soluções mais robustas, ArcSDE Geodatabases demandam infra-estrutura e profissionais de TI como servidores, redes de dados potentes, administradores de banco de dados, entre outros.



Mais informações sobre Geodatabases em: http://www.esri.com/software/arcgis/ geodatabase/index.html. Ressalta-se que todos as ferramentas abordadas aqui são aplicadas igualitariamente sobre File e ArcSDE Geodatabases.

Fontes e preparação dos dados Todos os dados dessa prática foram adquiridos no site do Sistema de Informações Georreferenciadas do Setor Elétrico (SIGEL) da ANEEL: http://sigel.aneel.gov.br/ no dia 07 de Fevereiro de 2010. Na sua preparação, os dados foram submetidos aos seguintes procedimentos:

1. Dados no formato Shapefiles incorporados num File Geodatabase e organizados em Feature Datasets;

2. Removeram-se os campos desnecessários; 3. For realizado uma junção (Merge) das usinas hidrelétricas (CGH, PCH e UHE),

termoelétricas (UTN e UTE) e outras fontes renováveis (SOL, EOL e CGU). No resultado do Merge, criou-se um campo para identificar o tipo de usina;

Procedimentos Passo 01 – Trabalhando com Alias de atributos de tabelas

Em qualquer espécie de tabela, seja em Geodatabases, Shapefiles, entre outros, os nomes dos campos, ou atributos, têm uma série de limitações dependendo do formato utilizado para armazenamento. Como exemplo dessas limitações nos nomes dos campos, podemos citar: uso de espaços, quantidade de caracteres, uso de acentos, %, $, *, () e etc. Essas limitações tornam muitas vezes os nomes dos campos não inteligíveis como, por exemplo, Feature Class Geradoras_Hidrelétricas, que trabalharemos nessa prática, há um campo com o nome NAMIOP_M. Nesses casos os bancos de dados, geográficos ou não, fornecem o recurso comumente chamado de Alias (pseudônimo ou apelido numa tradução livre). Nesse Alias as limitações são mais frouxas, permitindo um nome inteligível. Todavia, muitas vezes apenas o Alias não é suficiente, pois se faz necessário contextualizar os valores dos atributos e explicitar outras informações pertinentes. Para isso, lança-se mão do dicionário de dados, um documento que será abordado nessa parte do curso. Vejamos agora como trabalhar com Alias em Feature Classes:

1) Copie pelo ArcCatalog o File Geodatabase Base_SIGEL da subpasta iniciais à subpasta

finais; 2) Num projeto novo no ArcMap, adicione o Feature Classes Unidades_Federativas que está

no File Geodatabase Base_SIGEL na subpasta finais; Nota 01: Observe que o Raster Dataset Mosaico_da_América_do_Sul é composto por três bandas.

3) Abra a tabela de atributos da camada Unidades_Federativas; 4) Clique com o botão direito do mouse no título do campo POP_2005 e vá em Properties, o

sistema abre uma janela como ilustra a Figura 04.a;



Figura 04.a – Propriedades do campo POP_2005

Nota 02: Recursos como tipos possíveis de campos (Text, Double, Integer, entre outros) ou suas propriedades são inerentes ao formato do arquivo ou SGDB utilizado no armazenamento das tabelas. Por exemplo, os tipos de campos disponíveis ao criar um atributo num Shapefile são distintos do que num File Geodatabase. O ArcGIS Desktop não determina essas propriedades, ele apenas oferece interfaces para trabalharmos com esses recursos.

5) Digite no campo Alias o texto População em 2005 e clique em OK; 6) A janela da tabela de atributos exibe o Alias atualizado, como mostra a Figura 04.b. Ajuste

a largura da coluna, se necessário;

Figura 04.b – Tabela de atributos com o Alias atualizado

7) Todavia, ao alterarmos os Alias desta forma, as mesmas só ficam registradas a nível do

projeto de mapa (arquivo mxd), não a nível do Feature Class do Geodatabase; 8) Quando se deseja alterar Alias a nível do Feature Class, que é o caso nesta prática, é

necessário fazê-lo pelo ArcCatalog. Feche o ArcMap, não salve o projeto; 9) Abra o ArcCatalog. Depois vá na propriedade do Feature Class Unidades_Federativas

dentro do File Geodatabase Base_SIGEL. Na janela que o sistema abriu, vá à aba Fields. Vide Figura 04.c;



Figura 04.c – Propriedades do Feature Class

Unidades_Federativas, aba Fields.

10) Observe que o campo POP_2005 não contém o Alias que colocamos anteriormente; 11) Altere em Field Properties o campo Alias para População em 2005; 12) Altere os Alias dos outros campos seguindo a lista a seguir:

• NOME – Unidade Federativa; • OBJECT_ID_1 – Identificador; • Shape – Geometria; • GEOCODIGO – Geocódigo IBGE; • REGIÃO – Grande Região; • Shape_Length – Perímetro; • Shape_Area – Área.

13) Ao final, clique em OK. 14) Num projeto novo do ArcMap, adicione Unidades_Federativas e abra sua tabela de

atributos. Observe os títulos dos campos com os Alias que alteramos; 15) Vejamos outra forma de consultar e alterar Alias. Vá na aba Fields dentro da propriedade

da camada Unidades_Federativas, como mostra a Figura 04.d;



Figura 04.d – Propriedade da camada Unidades_Federativas na aba Fields

16) Altere o Primary Display Field para Unidade Federativa e desmarque os checkboxes ao

lado esquerdo dos atributos Shape_Length e Shape_Area; 17) Utilize a ferramenta Identify sobre uma ou mais feições de Unidades_Federativas, observe

que a lista da esquerda contém os valores do Primary Display Field escolhido e não são exibidos a área e o perímetro da feição;

18) Abra a tabela de atributos de Unidades_Federativas, observe que Shape_Length e Shape_Area também não estão presentes;

19) Por fim, vamos alterar os Alias dos campos dos outros Feature Classes do File Geodatabase Base_SIGEL pelo ArcCatalog. Siga a lista abaixo:

a. Geradoras_de_Fontes_Não_Renováveis: • OBJECTID - Identificador; • Shape - Geometria; • Nome - Nome da Geradora; • ESTAGIO - Estágio Atual; • Latitude - Latitude (Y); • Longitude - Longitude (X); • UF1 - Unidade Federativa; • DEST_ENERG - Destino da Energia; • PROC_ANEEL - Protocolo ANEEL; • ATO_LEGAL - Ato Legal de Constituição; • CLAS_COMB - Classe de Combustível; • COMBUST - Combustível; • P_OUT_KW - Potência Outorgada; • P_FISC_KW - Potência Fiscalizada; • PROPRIETAR - Proprietário; • ULT_ATUAL - Última Atualização; • MUNIC1 - Município; • TIPO - Tipo de Geradora.

b. Outras_Geradoras_de_Fontes_Renováveis: • OBJECTID - Identificador; • Shape - Geometria; • Nome - Nome da Geradora; • ESTAGIO - Estágio Atual; • Latitude - Latitude (Y); • Longitude - Longitude (X);



• UF1 - Unidade Federativa; • DEST_ENERG - Destino da Energia; • PROC_ANEEL - Protocolo ANEEL; • ATO_LEGAL - Ato Legal de Constituição; • CLAS_COMB - Classe de Combustível; • COMBUST - Combustível; • P_OUT_KW - Potência Outorgada; • P_FISC_KW - Potência Fiscalizada; • PROPRIETAR - Proprietário; • ULT_ATUAL - Última Atualização; • MUNIC1 - Município; • TIPO - Tipo de Geradora.

c. Geradoras_Hidrelétricas: • OBJECTID - Identificador; • Shape - Geometria; • Nome - Nome da Geradora; • ESTAGIO - Estágio Atual; • Latitude - Latitude (Y); • Longitude - Longitude (X); • UF1 – Primeira Unidade Federativa; • UF2 – Segunda Unidade Federativa; • RIO – Rio Aportado; • DEST_ENERG - Destino da Energia; • PROC_ANEEL - Protocolo ANEEL; • ATO_LEGAL - Ato Legal de Constituição; • P_OUT_KW - Potência Outorgada; • P_FISC_KW - Potência Fiscalizada; • Area_Reser – Área do Reservatório; • ADREN_KM2_ - Área de Drenagem (km²); • AINUD_KM2_ - Área Inundada (km²); • NAMAMA_M_ - N.A. Max. Maximorum (m); • NAMAOP_M_ - N.A. Max. Operacional (m); • NAMIOP_M_ - N.A. Mínimo Operacional (m); • NAMIMI_M_ - N.A. Mínimo Minimorum (m); • NAMONT_M_ - N.A Montante (m); • NAJUS_M_ - N.A. Jusante (m); • VMAOP_HM3_ - Vol. Max. Operacional (hm³); • VMIOP_HM3_ - Vol. Min. Operacional (hm³); • VUTIL_HM3_ - Vol. Útil (hm³); • QBRUTA_M_ - Queda Bruta (m); • PROPRIETAR - Proprietário; • ULT_ATUAL - Última Atualização; • MUNIC1 – Primeiro Município; • MUNIC2 – Segundo Município; • TIPO - Tipo de Geradora.

Nota 03: O Raster Dataset Moisaio_América_do_Sul não contém tabela associada, logo, não contém colunas. Portanto o recurso de Alias visto neste passo não é aplicável.

20) Pronto; Veja o vídeo deste passo: Vídeo 04.1.



Passo 02 – Domínios de atributos de tabelas (Domains)

Imagine um cadastro de órgãos públicos de certo município. Para cada órgão temos seu nome, função, a quem está subordinado e uma série de outros atributos. Dentre estes, temos a esfera governamental ou esfera do poder público. Esse atributo pode assumir apenas um conjunto finito e conhecido de valores: municipal, estadual e federal. Nestes casos se faz pertinente o uso de domínios, onde o domínio nada mais é do que um conjunto de valores que o atributo pode assumir. Este recurso é útil para mantermos a coesão dos atributos, registrando apenas valores pertinentes nos mesmos. Evita-se assim, por exemplo, erros de entrada de dados. Veremos na parte do curso referente à qualidade, que esse recurso é importante na garantia da semântica dos atributos. Qualquer atributo em banco de dados tem um domínio discreto (finito) estipulado. Por exemplo, o conjunto dos números inteiros é infinito, todavia quando escolhemos que o tipo do campo da tabela é Short Integer, o mesmo poderá armazenar apenas o conjunto finito de números inteiros entre os valores -32.768 até 32.767. Em outras palavras, essa faixa numérica inteira é o seu domínio. O ArcGIS trabalha com dois tipos de domínios de atributos: Range e Coded Values. No tipo Range definimos uma faixa de valores que o atributo pode assumir, por exemplo, um campo percentual de analfabetos dos municípios que só deve conter valores entre 0 e 100. No domínio do tipo Coded Values definimos uma tabela codificada “de-para” como, por exemplo, no atributo esfera do poder público teríamos os códigos 1, 2 e 3 para os valores municipal, estadual e federal respectivamente. Vejamos como criarmos nossos próprios domínios e usá-los nos atributos de uma tabela:

1) Utilizando o File Geodatabase na subpasta finais da pasta dessa prática, depois de atribuirmos os Alias no passo anterior, abra o ArcCatalog;

2) Clique com o botão esquerdo do mouse no File Geodatabase Base_SIGEL e vá em Properties, como ilustra a Figura 04.e;

Figura 04.e – Acessando as propriedades do File Geodatabase

3) Acesse a aba Domains, vide Figura 04.f;



Figura 04.f – Aba Domains da janela de propriedade

do Geodatabase

4) Na parte superior temos a lista de domínios de Geodatabase, que neste caso está em branco. Clique então com o mouse na sua primeira linha na coluna Domain Name;

5) Digite o nome do novo domínio de dmTipoGeradoraNãoRenovável. Logo à direita na mesma linha em Description escreva Tipo de Geradora de Fonte Não Renovável;

6) No grupo logo abaixo, Domain Properties, configure: a. Field Type: Short Interger. Nesta opção definimos sobre qual tipo de campo esse

domínio pode ser aplicado; b. Domain Type: Coded Value. Vide explanação no início deste passo; c. Split policy: deixe Default Value. Essa opção se refere ao aplicarmos uma

operação Split sobre a feição, ou seja, dividi-la em duas, definindo o que fazer com o atributo que detenha esse domínio. Vide operação Split na Prática 08 do curso anterior.

d. Merge policy: deixe Default Value. Similar ao de cima, mas relacionado à operação Merge.

7) No grupo Coded Values abaixo da janela é onde definimos a lista de codificação do domínio, digite ordenadamente nas linhas (Code - Description):

a. 1/Usina Termonuclear (UTN); b. 2/Usina Termoelétrica (UTE).

8) Voltando a parte superior da janela, crie outro Coded Domain com as mesmas propriedades do item 6 acima e segundo a lista abaixo:

a. Domain Name – dmTipoGeradoraHidrelétrica; b. Description – Tipo de Geradora Hidrelétrica; c. Coded Values (Code/Description):

• 1/Usina Hidrelétrica (UHE); • 2/Central Geradora Hidrelétrica (CGH); • 3/Pequena Central Hidrelétrica (PCH).

9) Crie mais um Coded Domain mais uma vez com as mesmas propriedades do item 6 acima e segundo a lista abaixo:

a. Domain Name – dmTipoOutrasGeradorasRenováveis; b. Description – Tipo de Geradoras de Fontes Renováveis (não Hidrelétricas); c. Coded Values (Code/Description):



• 1/Usina Solar (SOL); • 2/Usina Eólica (EOL); • 3/Central Geradora Undi-elétrica (CGU).

10) Clique em OK para salvar os domínios e fechar a janela corrente; 11) Ainda no ArcCatalog, selecione o Feature Class Hidrelétricas e dê um Preview na sua

tabela. Observe que o campo TIPO contém apenas os valores 1, 2 e 3; 12) Vá na propriedade de Hidrelétricas na aba Fields, vide Figura 04.c. Selecione na lista de

campos o TIPO, na parte inferior (Field Properties) escolha o domínio dmTipoGeradoraHidrelétrica na opção Domain, como mostra a Figura 04.g;

Figura 04.g – Selecionando o domínio do campo

13) Clique em OK para registrar a alteração e fechar a janela corrente; 14) Faça o mesmo para o campo TIPO dos Feature Classes

Geradoras_de_Fontes_Não_Renováveis e Outras_Geradoras_de_Fontes_Renováveis com seus respectivos domínios dmTipoGeradoraNãoRenováveis e dmTipoGeradoraOutrasRenováveis;

15) Adicione num projeto novo no ArcMap os Feature Classes Geradoras_Hidrelétricas, Geradoras_de_Fontes_Não_Renováveis e Outras_Geradoras_de_Fontes_Renováveis;

16) Faça um Select By Attributes sobre o layer Outras_Geradoras_de_Fontes_Renováveis, dê um clique duplo no campo TIPO e clique no botão Get Unique Values. Observe o resultado na Figura 04.h;



Figura 04.h – O campo TIPO com domínio associado

17) Na lista de valores únicos, o domínio já é reconhecido. Clique no botão com o símbolo de

igual e depois em 3 – Central Geradora Undi-Elétrica (CGU). Observe que a expressão de consulta fica apenas “TIPO” = 3. Execute a consulta;

18) Neste mesmo layer, gere uma simbologia do tipo Unique Value pelo campo TIPO, clicando em Add All Values e observe a coluna Label da lista de valores únicos;

19) Abra a tabela de atributos dos layers adicionados e observe novamente o campo TIPO de cada uma delas;

20) Entre em modo de edição pela barra Editor, abra a tabela de atributos do layer Outras_Geradoras_de_Fontes_Renováveis e edite o campo TIPO, observe que o sistema te abre uma lista dos valores possíveis, como mostra a Figura 04.i;

Nota 04: Vide entrar e sair do modo de edição na Prática 07 e 08 do curso anterior.

Figura 04.i – Editando um atributo com Coded Domain associado.

Nota 05: Apesar de em alguns locais o ArcMap exibir apenas a descrição do domínio, como na Figura 04.i, o campo TIPO, que é do tipo Short Interger, continua armazenando o códigos numéricos 1, 2 e 3.



Nota 06: Observe que na edição ilustrada na Figura 04.i, o usuário poderia selecionar a opção <Null>, o que registraria valor vazio a respectiva linha. Se não é desejado que um dado atributo assuma valores nulos ou vazios, a opção Allow NULL Values deve ser alterada.

21) Feche o ArcMap sem salvar as alterações; 22) Até o momento, trabalhamos apenas com domínios do tipo Coded Values. Vamos agora

ver um exemplo de domínio do tipo Range. No ArcCatalog vá nas propriedades do File Geodatabase Base_SIGEL na aba Domains, como ilustra a Figura 04.f;

23) Crie um novo domínio com as seguintes configurações: a. Domain Name: dmPercentual; b. Description: Faixa de valores entre 0 – 100 para percentuais c. Em Domain Properties:

i. Field Type: Double; ii. Domain Type: Range; iii. Minimum Value: 0; iv. Maximum Value: 100; v. Split policy: Default Value; vi. Merge policy: Default Value.

24) Clique em OK para salvar e fechar a janela corrente; 25) Selecione o Feature Class Geradoras_Hidrelétricas, clique na aba Preview na parte

superior do ArcCatalog. Depois selecione a opção Table no campo Preview na parte inferior da mesma janela. Clique no botão Options e depois em Add Field, como ilustra a Figura 04.j;

Figura 04.j – Criando um novo campo no Feature Class

Geradoras_Hidrelétricas pelo ArcCatalog 26) Na janela que o sistema abriu, configure:

a. Name: Perc_Cap_Out; b. Type: Double; c. Alias: Percentual de Capacidade Outorgada; d. Allow Null Values: Yes, aqui dizemos que o campo pode conter valores vazios

(nulos); e. Default Value: 0. Este é o valor padrão quando um novo registro for criado. f. Domain: escolha dmPercentual.



27) Clique em OK, o campo foi criado; 28) Crie um novo campo com a mesma configuração acima para os Feature Classes

Geradoras_de_Fontes_Não_Renováveis e Outras_Geradoras_de_Fontes_Renováveis; Nota 07: Um domínio pode ser utilizado para mais de um campo de diferentes tabelas.

29) Num projeto novo no ArcMap, adicione os três Feature Classes que contêm os geradores de energia;

30) Abra a tabela de atributos do layer Geradores_Hidrelétricas; 31) Para testarmos o domínio dmPercentual, entre em modo de edição e tente inserir um valor

fora da faixa estipulada para qualquer linha do campo Perc_Cap_Out; 32) Selecione a linha da tabela com o valor incorreto, vá na barra de ferramentas Editor, clique

no botão de mesmo nome e depois em Validate Features. O mesmo emitirá um aviso se houver violação do domínio;

33) Saia do modo de edição e não salve as alterações; 34) Calcule com a ferramenta Statistics o somatório do campo que registra a potência

outorgada das geradoras; 35) Utilizando o Field Calculator sobre o campo recém-criado, calcule o percentual da potência

outorgada de cada geradora hidrelétrica em relação ao total da potência outorgada calculada com o Statistics;

Nota 08: Vide Statistics e Field Calculator respectivamente nas práticas 10 e 7 do curso anterior. Nota 09: Vamos entender o cálculo realizado. A potência outorgada é a potência instalada segundo um ato de outorga. A potência fiscalizada é a potência medida, ou seja, a fornecida realmente. Ao realizarmos a conta de percentual acima, inferimos a contribuição de potência instalada em percentuais de cada geradora hidrelétrica em relação ao total da potência instalada em todas as hidrelétricas.

36) Repita os passos 34 e 35 para os outros dois layers do projeto do ArcMap. 37) Pronto.




Passo 03 – Subtypes ou subtipos

Subtypes são subconjuntos disjuntos de feições dentro de um mesmo Feature Class, servindo para categorizar as informações. Além de organizar as feições, Subtypes permitem uma série de configurações independentes para cada um deles como, por exemplo, domínios, classes de relacionamento e regras topológicas. Neste passo, vamos construir subtypes para os Feature Classes das geradoras de energia pelo campo TIPO. Depois atribuiremos domínios distintos para atributos dentro de cada Subtype. Faça:

1) Apenas com o ArcCatalog aberto, vamos nas propriedades do Feature Class Geradoras_de_Fontes_Não_Renováveis, que está dentro do File Geodatabase Base_SIGEL na subpasta finais;

2) Acesse a aba Subtypes, como ilustra a Figura 04.k;

Figura 04.k – Aba Subtypes na propriedade do Feature Class

3) Faça a seguinte configuração:

a. Subtype Field: opte por TIPO. Aqui escolhemos o campo que determina a qual Subtype cada feição pertence, ou seja, valores do campo TIPO iguais determinam que as feições são do mesmo Subtype;

b. Na lista Subtypes ao centro da janela, preencha nas primeiras linhas (Code/Description):

i. 1/Termonuclear; ii. 2/Termoelétrica.

4) Veja que na parte inferior podemos associar Default Values e Domains para cada subtipo em separado. Veremos isso mais à frente.

5) Clique em OK e adicione este Feature Class num projeto novo do ArcMap;



6) Observe que ao contrário do que geralmente acontece, o novo layer adicionado não veio com uma classificação de simbologia do tipo Single Symbol, mas do tipo Unique Values pelo campo do Subtype, ou seja, pelo campo TIPO;

7) Abra a tabela de atributos do layer, observe que o campo de nome CLAS_COMB só assume o valor Nuclear para as Usinas Nucleares e Biomassa, Fóssil e Outros às Usinas Termoelétricas. Desta forma, vamos criar dois Coded Domains para CLAS_COMB, mas associando-os diferentemente a cada Subtype;

8) Crie um novo campo nessa tabela com as seguintes configurações: a. Name: Classe_Combustivel; b. Type: Short Interger; c. Alias: Classe de Combustível; d. Allow Null Values: Yes; e. Default Value: 1; f. Domain: deixe vazio;

9) Utilizando seleção por atributos e Field Calculator apenas nas feições selecionadas, alimente o campo Classe_Combustivel com os seguintes valores em relação ao campo CLAS_COMB (Classe_Combustivel - CLAS_COMB):

a. 1 – Nuclear; b. 1 – Fóssil; c. 2 – Biomassa; d. 3 – Outros.

Nota 10: Veja Select By Attributes e Field Calculator apenas nos registros selecionados respectivamente nas práticas 04 e 07 do curso anterior.

10) Feche o ArcMap; 11) No ArcCatalog crie mais dois Domains, como abordado no passo anterior. Crie o primeiro

com as seguintes configurações: a. Domain Name: dmClassCombUsinaNuclear; b. Description: Classe de Combustível de Usinas Nucleares c. Field Type: Short Integer; d. Domain Type: Coded Domain; e. Split policy: Default Value; f. Merge policy: Default Value; g. Coded Values (linha Code/Description):

i. 1/Nuclear; 12) Agora crie o segundo domínio:

a. Domain Name: dmClassCombUsinaTermoelétrica; b. Description: Classe de Combustível de Usinas Termoelétricas c. Field Type: Short Integer; d. Domain Type: Coded Domain; e. Split policy: Default Value; f. Merge policy: Default Value; g. Coded Values (linha Code/Description):

i. 1/Fóssil; ii. 2/Biomassa; iii. 3/Outros;

13) Clique em OK; 14) Vá na propriedade do Feature Class Geradoras_de_Fontes_Não_Renováveis e depois na

aba Subtype, vide Figura 04.k; 15) Selecione a primeira linha da lista Subtypes ao centro da janela, a linha 1 | Usina

Termonuclear; 16) Na lista na parte inferior desta mesma janela, localize o item referente ao campo

Classe_Combustivel e na coluna Domain escolha o dmClassCombUsinaNuclear, como ilustra a Figura 04.l;



Figura 04.l – Configurando Domains no Subtype

17) Selecione agora na lista Subtype o segundo item, 2 | Usina Termoelétrica. No mesmo

campo Classe_Combustivel selecione o domínio dmClassCombUsinaTermoelétrica; 18) Clique em OK; 19) Adicione o Feature Class Geradoras_de_Fontes_Não_Renováveis num projeto novo no

ArcMap e abra sua tabela de atributos. Observe o campo Classe_Combustivel, ou Classe de Combustível com o Alias. Vide Figura 04.m;

Figura 04.m – O campo com os domínios

associados



Nota 11: Os efeitos dos domínios são visíveis na tabela, mas do Subtype não diretamente.

20) Entre em modo de edição e vá novamente à tabela de atributos de Geradoras_de_Fontes_Não_Renováveis;

21) Ao tentar editar o campo Classe_Combustivel, a lista de opções é condizente com o Subtype Usina Nuclear ou Usina Termoelétrica, que é determinado pelo campo TIPO (com Alias Tipo de Geradora). Observe as Figuras 04.n e 04.o;

Figura 04.n – Domain relativo ao Subtype de

Usina Nuclear

Figura 04.o - Domain relativo ao Subtype de

Usina Termoelétrica

22) Faça a configuração de Subtype para os Outras_Geradoras_de_Fonte_Renováveis e Geradoras_Hidrelétricas utilizando o também o seus respectivos campos TIPOS. Para classificação dos Subtypes, use a mesma classificação dos respectivos domínios dmTipoGeradoraOutrasRenováveis e dmTipoGeradoraHidrelétrica;

23) Também é pertinente realizar a mesma operação sobre o mesmo campo CLAS_COMB no Feature Class Outras_Geradoras_de_Fonte_Renováveis. Faça para praticar;




Passo 04 – Layer File (extra tópico)

Vejamos a seguir a aplicação do Layer File (*.lyr). Ressalta-se que esse passo é extra, ou seja, não está inserido no contexto de Geodatabases necessariamente. O Layer File armazena todas as configurações pertinentes ao Layer mas não ao Feature Class como, por exemplo, simbologia, label, filtro, transparência, Join, Relates, entre outros. Vejamos um exemplo abaixo:

1) Num projeto novo do ArcMap, acrescente todos os Features Classes e o Raster Dataset dentro do File Geodatabase Base_SIGEL na subpasta finais desta prática;

2) Classifique a simbologia das Unidades_Federativas por Single Symbol, sem preenchimento, borda preta e de tamanho 2;

3) Coloque labels nas feições das Unidades_Federativas, fonte Verdana, tamanho 10, itálico, negrito e cor preta;

Nota 12: Explore as opções de simbologia do Raster Dataset, vá em suas propriedades na aba Symbology.

4) Classifique a simbologia por Unique Value de todas as três camadas com as geradoras de energia (se a configuração de Subtype foi feita no passo anterior, esse configuração já é a corrente). Desmarque a opção <all other values> de todos;

5) Atribua a cada tipo de geradora com os seguintes símbolos: a. Usina Solar (SOL): Rnd Square 3, cor laranja, tamanho 18; b. Usina Eólica (EOL): Circle 3, cor verde, tamanho 18; c. Usina Undi-elétrica (CGU): Pentagon 3, cor roxo, tamanho 18; d. Usina Hidrelétrica (UHE): Star 5, cor azul escuro, tamanho 18; e. Central Geradora Hidrelétrica (CGH): Star 5, cor azul médio, tamanho 18; f. Pequena Central Hidrelétrica (PCH): Star 5, cor azul claro, tamanho 18; g. Usina Termoelétrica (UTE): Diamond 5, cor vermelho escuro, tamanho 18; h. Usina Termonuclear (UTN): Diamond 5, cor marrom, tamanho 18;

6) Veja o resultado na Figura 04.p;



Figura 04.p – Resultado da classificação da simbologia

7) Salve o projeto do ArcMap na subpasta finais com o nome Base SIGEL-ANEEL.mxd; 8) Clique com o botão direito do mouse no Layer Outras_Geradoras_de_Fontes_Renováveis

e depois clique em Save As Layer File, como mostra a Figura 04.q;

Figura 04.q – Salvando um Layer File

9) Salve o arquivo de extensão lyr com o nome

Outras_Geradoras_de_Fontes_Renováveis.lyr na subpasta finais dentro da pasta desta prática;

10) Salve Layer Files de todas as outras camadas na mesma pasta e com o respectivo nome do Layer;



11) Crie um projeto novo no ArcMap;

12) Como sempre foi feito até então, adicione por meio da ferramenta Add Data os Layers Files salvos logo a cima. Observe que a simbologia e os labels vieram como estava no projeto anterior;

13) Pronto. Nota 13: O Layer File não armazena a geoinformação em si como, por exemplo, o Feature Class. Da mesma forma que no projeto de ArcMap (mxd), o Layer File apenas aponta onde está o Feature Class, Shapefile, arquivo TIFF ou outro formato que armazene a geoinformação. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 04.4.


Prática 05 – Edição Topológica 62



Prática 05 – Edição Topológica

Introdução Nessa parte do curso abordaremos qualidade de dados geográficos, onde a prática principal se dará pela topologia. A consistência da topologia é apenas um elemento da qualidade de dados. Mas afinal, o que é topologia? Topologia é um conceito amplo e possui certa variação de definição de acordo com a área do conhecimento. Na matemática é a área que trabalha com estruturas formais que expressam convergência, conexidade e continuidade num espaço topológico. Dentro das Geotecnologias a topologia é mais especificamente apontada à análise da relação espacial entre as representações geográficas. Por exemplo, num modelo de redes, eixos viários (linha) precisam se tocar nas extremidades se os mesmos detêm conexão, “tocar na extremidade” é a relação espacial, verificar se as linhas se tocam na extremidade é topologia. Qualidade e Topologia

Como foi visto na apresentação conceitual, segundo a ISO 19113, existem os seguintes elementos da qualidade em dados geográficos:



Como podemos ver, a Consistência Topológica é um subelemento da Consistência Lógica. A definição de qual deve ser as regras topológicas a serem cumpridas depende na natureza do que estamos representando e de qual modelo conceitual adotamos para representar a entidade do mundo real. Por exemplo, num núcleo urbano as edificações ficam dentro de lotes e lotes compõe quadras. Esse é um exemplo de regras inerentes aos que estamos representando (edificações, lotes e quadras). Enquanto a regra que curvas de nível hipsométricas só se tocam em suas extremidades é uma definição do modelo conceitual adotado para representar a hipsometria, que no caso é o modelo de isolinhas. Desta forma, é importante haver clareza nos modelos conceituais adotados na representação da informação geográfica tão como as restrições inerentes a natureza do que se quer representar. Recurso Topology

O ArcGIS oferece um recurso para verificação e edição topológica chamada Topology. Nela, incluímos um conjunto de regras que um grupo de dados geográficos precisa manter entre si, o sistema então analisa topologicamente todos esses conjuntos de dados, apontando onde as regras não são respeitadas. Cada ao usuário então, avaliar a situação e tomar a decisão corretiva. Vale ressaltar que não necessariamente o conjunto de regras que o Topology é capaz de analisar é suficiente para uma avaliação completa da topologia. Há restrições que devem ser verificadas por meio de outras ferramentas. No link http://www.esri.com/library/whitepapers/pdfs/geodatabase-topology.pdf podemos encontrar uma descrição das regras (rules) que o Topology trabalha. Por fim, Topology só funciona dentro de Feature Datasets de Geodatabases. Fontes e preparação dos dados Todas as informações sobre a Chamada Diamantina utilizadas desta prática foram adquiridas na área de download de dados do MMA (http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm) no grupo Mapeamentos Regionais/Chapada Diamantina no dia 09 de Fevereiro de 2010. Os dados passaram pelo seguinte processo:

1. Alteração do sistema de coordenadas de todos os dados geográficos para SAD69 UTM; 2. O limite da área de estudo foi criado como Dissolve do tema de geologia e alguns

pequenos ajustes manuais; 3. Importação ao File Geodatabase; 4. Exclusão dos campos desnecessários; 5. Inclusão de Alias nos campos dos Feature Classes.



Procedimentos Passo 01 – Criando as topologias (Topology)

Como dito acima, o recurso Topology no ArcGIS Desktop funciona apenas dentro de um Feature Dataset de um Geodatabase, trabalhando sobre um conjunto de Feature Classes. É importante ressaltar que este recurso não “conserta” o dado automaticamente, ele aponta onde há violações de regras estipuladas pelo usuário. A partir de um Geodatabase, vamos utilizar o Topology:

1) Na pasta desta prática e pelo ArcCatalog, copie o File Geodatabase Chapada Diamantina (PROBIO).gdb da subpasta iniciais para finais;

2) Dentro deste Geodatabase na pasta finais, clique com o botão direito do mouse sobre o Feature Class Limite_da_Área_de_Estudo e depois em Copy, como ilustra a Figura 05.a;

Figura 05.a – Copiando o Feature Class.

3) Abra o Feature Dataset Hipsometria, vá no menu suspenso em Edit/Paste. O sistema abre

a janela Data Transfer como mostra a Figura 05.b;



Figura 05.b – Janela Data Transfer.

Nota 01: Cada linha na tabela da janela Data Transfer corresponde a um objeto que estamos copiando. Linha em vermelho são itens que necessitam de intervenção do usuário para resolução de conflitos.

4) Uma vez que estamos copiando o Feature Class dentro do próprio Geodatabase, precisamos indicar outro nome à cópia. Não pode haver dois objetos dentro do Geodatabase com nome igual, mesmo que estejam em Feature Datasets diferentes. Na coluna Target Name, altere o conteúdo para Limite_da_Área_de_Estudo_Cópia1 e clique em OK;

5) Refaça três vezes os itens 2, 3 e 4, mas coloque a cópia do Feature Class Limite_da_Área_de_Estudo desta vez dentro do Feature Dataset Dados_Físicos com o nome Limite_da_Área_de_Estudo_Cópia2, Limite_da_Área_de_Estudo_Cópia3 e Limite_da_Área_de_Estudo_Cópia4.

Nota 02: Realizamos essas cópias pois precisaremos do limite da área de estudo nos recursos Topology que criaremos a seguir. Todavia só podemos utilizar nessas topologias Feature Classes que estão num mesmo Feature Dataset e cada Feature Class só pode ser utilizado uma vez em cada Topology.

6) Vamos criar um Topology. Abra novamente o Feature Class Hipsometria e vá no meu suspenso em File/New/Topology. Vide Figura 05.c;

Figura 05.c – Criando uma nova topologia (Topology).



7) O sistema abre uma janela. Leia o texto e clique em Avançar; 8) Na segunda janela, como ilustra a Figura 05.d, digite Topologia_da_Hipsometria no campo

Enter a name for your topology. Deixe o valor padrão no campo Enter a cluster tolerance, pois não utilizaremos esse recurso no nosso exemplo. O parâmetro Cluster Tolerance é a distância máxima que vértices ou bordas podem estar um do outro para serem considerados coincidentes. Ao se utilizar este parâmetro, o mesmo geralmente fica em função do PEC do dado ou da precisão de seu levantamento;

Nota 03: PEC é Padrão de Exatidão Cartográfica. Este assunto foi abordado na parte conceitual sobre cartografia nos cursos anteriores.

Figura 05.e – Configurando a nova topologia.

9) Clique em Avançar; 10) Na próxima janela escolhemos quais os Feature Classes do Feature Dataset onde o

Topology será criado que participarão do mesmo. Marque todos os itens, como mostra a Figura 05.f;

Figura 05.f – Escolhendo os Feature Classes que

participarão da topologia.



11) Clique em Avançar; 12) Na próxima janela, ilustrada na Figura 05.g, configuramos o rank de prioridade para

quando as feições de cada Feature Class forem alteradas automaticamente como, por exemplo, têm a distância melhor do que o estipulado no Cluster Tolerance. Desta forma, os Feature Classes mais acurados devem ter o rank mais alto (número menor), pois as feições dos mesmos devem guiar a alteração posicional das feições dos menos acurados. Deixe os Feature Classes correspondentes às curvas de níveis e limite em o rank 1, pois ambos têm a mesma precisão;

Figura 05.g – Configurando o rank de prioridade.

13) Clique em Avançar; 14) Nesta nova janela adicionamos as regras topológicas que os Feature Classes devem

seguir. Lembrando que, como dito anteriormente, as regras dependem principalmente da classificação da geoinformações (Isolinhas, Subdivisão Planar, Polígonos, Amostras, entre outros) e das restrições na representação do dado como, por exemplo, uma ilha deve estar cercada por um corpo d’água e um ponto representando um poste de energia deve estar conectado às linhas que representam a rede de transmissão. Clique em Add Rule, o sistema exibe uma janela como ilustra a Figura 05.h;

Figura 05.h – Adicionando uma nova regra topológica.

Nota 04: Vide a definição de isolinha na apresentação sobre qualidade.

15) No primeiro campo optamos pelo Feature Class que conterá a regra. No segundo campo optamos a regra. No último campo, que nem sempre está habilitado, optamos o Feature



Class que vai compor a restrição da regra selecionada. Escolha no primeiro campo Curvas_de_Nível e no segundo Must Not Intersect. Clique em OK. A justificativa dessa regra é que por se tratar de isolinhas, se houver interseção entre linhas com cotas altimétricas diferentes, tem-se no(s) ponto(s) de interseção dois valores possíveis de altitude, o que é infactível. Se as isolinhas tiverem o mesmo valor de cota, recai na mesma explicação da regra Must Not Self-Intersect logo a seguir;

Nota 05: As regras necessárias devido à classificação da geoinformação encontram-se na parte conceitual do curso. Uma bibliografia recomendada é a seção 3.5 do capítulo 3 do livro Banco de Dados Geográficos: http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/bdados/cap3.pdf. Nota 06: No link http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.2/pdf/Topology_rules_poster.pdf encontra-se um resumo das regras (rules) que a ferramenta Topology dispõe.

16) Adicione também as seguintes regras (Add Rule) sobre o Feature Class Curvas_de_Nível: a. Must Not Have Pseudos: se a extremidade de uma isolinha toda a extremidade de

outra (chamado de pseudo-nós), então há duas situações: (1) ambas as linhas têm o mesmo valor de cota, e como se tocam nas extremidades, elas podem ser representadas por uma linha só, ou seja, fundidas (Merge); ou (2) as linhas têm cotas diferentes, o que recai na justificativa explícita no item 15 acima;

b. Must Not Have Dangles: As isolinhas não terminam naturalmente de forma abrupta, elas devem começar e terminar nelas mesmas, ou seja, formam um traçado que fecha em si mesmo. A exceção se dá quando a isolinha extravasa o limite da área estudada ou medida, onde então a mesma é interrompida. Desta forma, deve-se averiguar extremidades de isolinhas que não toquem outra extremidade de isolinha, que é o caso acima (letra a), ou terminem abruptamente no interior da área de estudo;

c. Must Not Self-Intersect: Sem considerar a precisão na localização, não há justificativa para alto-interseção da isolinha. Observando a definição de isolinha na apresentação sobre qualidade, vemos que a alto-interseção quebra a mesma;

d. Must Be Single Part: Se uma feição contém n linhas (multipart), cada linha representa uma isolinha. Desta forma, cada linha deve corresponder a uma feição, ou seja, ser singlepart.

17) Clique em Avançar; 18) O sistema exibe um sumário da configuração da nova topologia, clique em Finish; 19) Ao final o sistema informa que criou a topologia e pergunta se o usuário deseja realizar a

validação. O processo de validação consiste na busca dos erros topológicos segundo as regras definidas, clique em Sim. Esse processo pode demorar alguns minutos;

20) Observe que a topologia foi adicionada do Feature Class Hipsometria, como ilustra a Figura 05.i;

Figura 05.i – Novo Topology adicionado ao Feature Class.

21) Clique com o botão direto do mouse sobre a nova topologia e vá em Properties. Na janela

que o sistema abriu, acesse a aba Errors. Clique no botão Generate Summary para ter um resumo dos erros encontrados, como mostra a Figura 05.j. O total dos erros deve ser igual a 1.962;



Figura 05.j – Sumário dos erros encontrados pela topologia.

Nota 07: Observe que nas outras abas da propriedade do Topology podemos editar as regras, o rank de prioridade e a opção Cluster Tolerance. Nota 08: No Feature Dataset Dados_Físicos os Feature Classes Pedologia, Geologia e Vegetação são classificados como Geo-Campos Subdivisão Planar, vide a definição na apresentação conceitual sobre qualidade.

22) Vá ao Feature Dataset Dados_Físicos e crie uma nova topologia com a seguinte configuração:

a. Coloque o nome da topologia de Topologia_da_Vegetação; b. Cluster Tolerance: 0,001 metros; c. Selecione para participar da topologia os Feature Classes Vegetação e

Limite_da_Área_de_Estudo_Cópia2; d. Deixe o rank do Feature Classe da área de estudo em 1 e da vegetação em 2,

uma vez que o limite da área de estudo deve ser a mesma para todos os outros dados, ou seja, entre alterar a geometria das feições de vegetação ou do limite, opta-se pelas feições do Feature Class Vegetação;

e. Adicione as seguintes regras: i. Must Not Overlap: Os polígonos não podem se sobrepor, senão haverá

pelo menos um ponto que estará contido em dois polígonos, logo o ponto não será univocamente determinado;

ii. Must Not Have Gaps: Os polígonos devem cobrir toda a área de estudo, logo não pode haver pontos que não pertençam a um polígono;

iii. Must Cover Each Other: Escolha no terceiro campo o Feature Class da área de estudo. Os polígonos da vegetação devem cobrir toda a área de estudo, ou em outras palavras, a área de estudo deve ser totalmente coberta pelos polígonos.

23) Ao final, validade a topologia; 24) O sumário dos erros (Generate Summary), ferramenta vista anteriormente, dá o total de

879 erros; 25) Com as mesmas configurações da última acima, faça mais duas topologias entre limite da

área de estudo (final do nome com Cópia3) e pedologia e área de estudo (final do nome com Cópia4) e geologia. Coloque o nome das duas respectivamente de Topologia_da_Pedologia e Topologia_da_Geologia;

26) O sumário de erros de ambas deve dar respectivamente 1266 e 72. Pronto. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 05.1.



Passo 02 – Consertando os erros topológicos nas curvas de nível

No passo anterior aprendemos que podemos estipular as regras topológicas pertinentes ao nosso conjunto de dados por meio do recurso Topology. Por sua vez, o mesmo detecta onde ocorre a quebra dessas regras. Vejamos agora as ferramentas que o ArcMap dispõe para consertarmos esses erros. Para isto, faça:

1) Num projeto novo no ArcMap, acrescente o objeto correspondente a topologia Topologia_da_Hipsometria. O sistema perguntará se desejamos acrescentar os Feature Classes que participam da topologia, como mostra a Figura 05.k. Clique em Sim;

Figura 05.k – Pergunta do ArcMap para acrescentarmos os

Feature Classes que participam do Topology.

2) O sistema então acrescenta também os Feature Classes Curvas_de_Nível e Limite_da_Área_de_Estudo_Cópia1, como mostra a Figura 05.l;

Figura 05.l – Topology e as Feature Classes no ArcMap.

3) A camada na TOC correspondente ao Topology exibe a localização dos erros topológicos,

onde podemos optar que a mesma esteja visível ou não. Clique com o botão direito sobre Topologia_da_Hipsometria na TOC e vá em Properties;

4) Na janela que o sistema abriu, vá à aba Symbology, como ilustra a Figura 05.m;



Figura 05.m – Aba Symbology nas propriedades do Topology.

5) Na parte à esquerda da janela, temos os erros e a exceções (exceptions) agrupadas por

tipos de geometria (ponto, linha e polígono). Exceções e Dirty Areas serão abordadas à frente. Vamos classificar cada tipo de erro com um símbolo diferente para facilitar nosso trabalho. Selecione na lista à esquerda Show o item Area Errors, observe que só temos um tipo de erro (lista à direita), logo podemos deixar a opção Single Symbol selecionada;

6) Selecione agora o item Line Errors, temos aqui quatro tipos de erro. Marque a opção Symbolize by error type. Dando um clique no item da lista logo abaixo, altere as cores dos símbolos dos tipos de erros para:

a. Must Be Larger Than Cluster Tolerance: azul; b. Must Not Intersect: vermelho; c. Must Not Self-Intersect: laranja; d. Must be Single Part: roxo.

7) Selecione o item à esquerda Point Errors. Marque a opção Symbolize by error type. Altere as cores dos símbolos para:

a. Must Not Intersect: vermelho; b. Must Not Have Pseudos: rosa; c. Must Not Have Dangles: verde; d. Must Not Self-Intersect: laranja.

8) Clique em OK para aplicar a simbologia; 9) Configure o símbolo das curvas de nível para marrom e da área de estudo para cor cinza

claro e com borda na cor preto e tamanho 2; 10) Na parte inferior da TOC, clique na aba Selection e deixe marcado apenas a camada

correspondente às curvas de nível. Retorne a aba Display. Desta forma apenas as feições da camada Curvas_de_Nível poderão ser selecionas. Isso facilitará o trabalho posterior;

11) Podemos observar um problema na completude das curvas de nível bem a sudoeste da área de estudo, como ilustra a Figura 05.n;



Figura 05.n – Problema de completude a sudoeste da área de estudo

12) Entre em modo de edição (Start Editing) na barra Editor; 13) Uma vez que os erros são numerosos, é pertinente uma organização para os acertos e

uma metodologia clara na decisão de como proceder com cada tipo de erro. Esta necessidade ainda é maior se os acertos forem executados por um grupo de pessoas. A prática comum nos leva a duas maneiras de atacarmos os erros: (1) varrendo em linhas e colunas a área de estudo em busca de erros por meio das ferramentas de zoom; ou (2) utilizando a ferramenta Error Inspector. Vejamos a segunda forma, habilite a barra de ferramentas Topology clicando com o botão direito do mouse perto do menu suspenso do ArcMap ou na barra de ferramentas Editor em Editor/More Editing Tools/Topology, como ilustra a Figura 05.o;



Figura 05.o – Habilitando a barra de ferramentas Topology.

14) Na barra Topology, clique no botão mais à direita, Error Inspector . O sistema abre uma janela como ilustra a Figura 05.p;

Figura 05.p – Janela da ferramenta Error Inspector

15) Nesta janela podemos listar os erros e exceções de toda a topologia ou somente na

extensão da visão atual do Data Frame na opção Visible Extent only. Na lista Show opte por Curvas_de_Nível – Must Not Have Pseudos, desmarque a opção Visible Extent Only e clique em Search Now, o sistema lista apenas um erro;

16) Clique com o botão direito do mouse sobre a linha do erro e depois em Zoom To, como mostra a Figura 05.q;

Figura 05.q – Dando um Zoom To no erro topológico selecionado.



17) O sistema enquadrou na tela o erro. Quando selecionamos o erro na lista da janela Error

Inspector o mesmo aparece com a cor preta no Data Frame. Dê um zoom mais próximo ao erro. Vide Figura 05.r;

Figura 05.r – O erro selecionado no Data Frame.

18) Clique novamente com o botão direito do mouse sobre o erro na janela Error Inspector,

como mostra a Figura 05.q, mas desta vez opte pela opção Select Features. Todo o traçado exibido na Figura 05.r foi selecionado, todavia não se trata de uma única linha. Na parte inferior à esquerda da janela do ArcMap vemos que há duas feições selecionados, vide Figura 05.s;

Figura 05.s – Número de feições selecionadas.

19) Vamos na barra de Editor, clique no botão Attributes. O sistema abre uma janela com as

feições selecionadas listadas, como mostra a Figura 05.s;

Figura 05.s – Janela da ferramenta Attributes.



20) Na lista à esquerda, clique com o botão direito do mouse sobre um dos itens “800” e depois clique em Flash. Observe a linha sendo evidenciada no Data Frame;

21) O “Y” inclinado para esquerda e de cabeça para baixo deve ser retirado, todavia seu traçado é formado por duas linhas. Edite os vértices dessas linhas, removendo aqueles que formam o “Y”. Deixe a camada Topologia_da_Hipsometria invisível durantes este processo;

Nota 09: Edição de vértices foi abordada na Prática 08 do curso anterior.

22) Ao final teremos as linhas como mostra a Figura 05.t;

Figura 05.t – Traçado das linhas após a retirada do “Y”.

23) Ao deixarmos a camada da topologia novamente visível, vemos que a mesma ainda

aponta os erros. Isso ocorre pois o Topology não é revalidado automaticamente. Para isto,

clique no botão Validate Topology In Current Extent na barra Topology. Observe que logo à direita e esquerda desse botão temos a validação da topologia numa área especificada pelo mouse ou toda de toda a topologia;

24) Após a validação da topologia, a área da Figura 05.t apresentará dois erros topológicos pontuais, um de Dangles e outro de Pseudo. Na barra de ferramentas Topology, ative a

ferramenta Fix Topology Error Tool . Clique no Data Frame sobre o ponto de erro Pseudo (rosa), o mesmo fica preto e é exibido na lista da janela do Error Inspector;

25) Vimos anteriormente que ambas as isolinhas têm a cota igual a 800 metros, neste caso, ambas as linhas podem ser fundidas (Merge) em uma só. Agora há duas opções, ou clique com o botão direito do mouse sobre o item do erro na janela do Error Inspector ou use o mesmo botão sobre o ponto do erro no Data Frame, como ilustra a Figura 05.u;



Figura 05.u – Executando Merge sobre as isolinhas.

26) O sistema abre uma janela com dois itens representando as linhas que serão fundidas.

Uma vez que elas se tornarão uma só, o sistema pergunta de qual delas os atributos serão mantidos na linha resultante. Como o único atributo que é relevante nas isolinhas é a cota e ambas têm o mesmo valor, tanto faz. Selecione uma delas e clique em OK;

Nota 10: A opção Merge To Largest, vide Figura 05.u, se opta sempre pela linha com maior extensão.

27) Valide a topologia novamente com a opção Validate Topology In Current Extent. A linha agora recebe um novo erro: Must Be Single Part (cor roxa). Clique com o botão direito sobre ela e escolha Explode, isso quebrará a linha em partes simples;

28) Validade novamente a topologia, teremos agora apenas erros de Dangles. Observe que a isolinha apresenta duas linhas inconsistentes ligadas a ela. Dê um Zoom Out para melhor observar, como ilustra a Figura 05.v;

Figura 05.v – Isolinha em questão ainda com erros.



29) Selecione e apague as duas linhas retas que saem da isolinha, uma linha está no sentido

sul e a outra linha para o norte; 30) Valide novamente a topologia, teremos dois novos erros de Pseudo; 31) Utilizando a ferramenta Fix Topology Error Tool, selecione os erros e use o comando

Merge To Largest; 32) Valide a topologia novamente; 33) A isolinha em questão está ultrapassando o limite da área de estudo. Retire os vértices

exteriores ao limite. Para ter certeza que as extremidades da linha estão exatamente sobre o limite, habilite a opção Snapping pela borda das feições da camada do limite da área de estudo;

Nota 11: Snapping foi abordado na Prática 08 do curso anterior.

34) Validade novamente a topologia; 35) Os erros de Dangles continuam, mas como eles estão terminando sobre o limite da área

de estudo, devemos marcá-los como exceção. Para isto, habilite a ferramenta Fix Topology Error Tool, clique com o botão direito do mouse sobre cada um dos erros e depois clique em Mark as Exception;

Nota 12: As exceções devem ser usadas em erros apontados pelo Topology que não são erros de fato no respectivo contexto ou não podem ser resolvidos no momento como, por exemplo, devido à falta de informações complementares.

36) Valide novamente a topologia. Linha está pronta; 37) Vá novamente à região correspondente a Figura 05.n por meio das ferramentas de Zoom.

Marcaremos todos os erros de Dangles nessa área de falta de completude como exceção (exception);

38) Habilite a ferramenta Fix Topology Error Tool. Clique e arraste o mouse a fim de desenhar um retângulo que contenha os erros de Dangles, vide Figura 05.w. Todos os erros contidos no retângulo desenhado serão selecionados (ficam com um símbolo na cor preta). Para selecionar mais de um erro também podemos utilizar diversos cliques do mouse com a tecla Shift do teclado pressionada;

Figura 05.w – Selecionando um grupo de erros.



39) Cheque na lista do Error Inspector se apenas erros do tipo Dangles estão selecionados; 40) Clique com o botão direito do mouse sobre um item da lista da janela Error Inspector.

Depois clique em Mark as Exception. Todos serão marcados como exceção; 41) Busque na janela da ferramenta Error Inspector por outros erros, depois conserte mais

alguns. Lembre-se sempre de entender como as feições estão dispostas a aplique as alterações visando o resultado final;

42) Na barra de ferramentas Editor salve as edições em Save Edits; 43) Pronto.

Veja o vídeo deste passo: Vídeo 05.2. Passo 03 – Consertando os erros topológicos na vegetação

Para reforçarmos as ferramentas de edição, vejamos mais uns erros na topologia criada à geoinformação de vegetação. Faça:

1) Num projeto no ArcMap adicione a topologia Topologia_da_Vegetação e todos os Feature Classes associados;

2) Vá à aba Symbology nas propriedades da topologia. Ffaça a configuração abaixo com a opção Symbolize by error type marcada em a e b:

a. Áreas Errors: i. Must Be Larger Than Cluster Tolerance: azul; ii. Must Cover Eath Other: vermelho; iii. Must Not Overlap: laranja.

b. Line Errors: i. Must Be Larger Than Cluster Tolerance: azul; ii. Must Not Have Gaps: rosa.

3) Ainda na mesma janela à esquerda, marque o item Dirty Area. Sua finalidade será abordada mais à frente;

4) Clique em OK; 5) Clique na aba Selection na parte inferior da TOC e deixe marcado apenas Vegetação.

Retorne a aba Display; 6) Entre em modo de edição (Start Editing); 7) Abra a janela da ferramenta Error Inspector da barra de ferramentas Topology; 8) Na opção Show escolha Vegetação – Must Not Have Overlap, demarque Visible Extent

Only e clique em Search Now; 9) A lista exibirá 202 erros. Ordene-os pela coluna Feature1 dando um clique com o mouse

sobre o título do mesmo; 10) O primeiro item da lista deve conter nas colunas Feature1 e Feature2 respectivamente os

valores 15 e 25. Clique com o botão direto do mouse sobre o primeiro item e depois clique em Zoom To. O Data Frame exibirá a área ilustrada na Figura 05.x;



Figura 05.x – Zoom ao erro selecionado.

11) Dê um Zoom mais próximo, observe a sobreposição entre os polígonos;

12) Utilizando a ferramenta Fix Topology Error Tool da barra Topology, clique com o botão esquerdo do mouse sobre o erro topológico. Depois clique na opção Create Feature. O sistema vai subtrair a área de interseção das suas feições e criar uma nova feição na área de interseção, essa nova feição não tem atributos. Ressalta-se que o comando Create Feature pode também ser acionado clicando sobre o respectivo item na lista da janela da ferramenta Error Inspector;

13) Observe que ao executarmos a operação, um retângulo hachurado foi exibido, como ilustra a Figura 05.y. Este retângulo representa a Dirty Area que optamos por exibir quando configuramos a simbologia da topologia no início deste passo. As Dirty Areas indicam regiões onde a topologia foi alterada e necessita ser revalidada. Desta forma, na próxima vez que validarmos a topologia desta região, as Dirty Areas da mesma serão removidas;

Figura 05.y – Ao alteramos a topologia, geramos uma Dirty Area,

que está representado acima pela área hachurada.

14) Ainda não terminamos, pois devemos fundir o novo polígono sem atributos com um dos outros dois que deram origem ao erro. Dê um Zoom até o discernimento dos limites dos polígonos envolvidos no erro que estamos tratando seja bom;



15) Com o comando Select Features , selecione o polígono criado na área de interseção e o polígono mais ao norte do primeiro. Na barra Editor vá em Editor/Merge, como mostra a Figura 05.z;

Figura 05.z – Acionando o comando Merge nos polígonos selecionados.

16) Na janela que se abre o sistema pergunta de qual das feições o polígono fundido herdará

os atributos, escolha o item Vegetação – Caatinga Arb/Arbustiva e clique em OK; 17) Ao final valide a topologia com Validate Topology In Current Extent; 18) Na janela Error Inspector busque por erros do tipo Must Not Have Gaps. Clique com o

botão direito do mouse no sexto item da lista e clique em Zoom To; 19) Se deixarmos apenas o layer Vegetação ativo, perceberemos claramente o Gap entre os

polígonos. Deixe novamente o layer Topologia_da_Vegetação visível e com a ferramenta Fix Topology Error Tool ativo, clique com o botão direito no erro do Gap e depois em Create Feature. O sistema criará um polígono para preencher a área do Gap;

20) Selecione, como feito anteriormente, o polígono recém-criado e o polígono mais ao norte do primeiro. Na barra Editor acione o comando Merge;

21) Na janela que o sistema abriu, selecione o item Vegetação Agricultura/Pecuária e clique em OK;

22) Valide novamente a topologia; 23) Altere a simbologia do limite da área de estudo para Hollow com borda na cor preta e

tamanho 2. Coloque o layer do limite da área de estudo logo a cima do layer de vegetação; 24) Novamente na janela Error Inspector, busque por erros do tipo Must Cover Eath Other. Dê

um Zoom To no terceiro item da lista; 25) Deixe o layer da topologia invisível, observe que os polígonos de vegetação estão

excedendo o limite da área de estudo. Deixe novamente o layer de topologia visível; 26) Com a ferramenta Fix Topology Error Tool, clique com o botão direito do mouse sobre o

erro selecionado e depois clique em Subtract. Retiramos assim a área do polígono que excedia o limite da área de estudo;

27) Valide novamente a topologia; 28) Salve a edição (Save Edits) na barra de ferramentas Editor; 29) Acerte mais alguns erros; 30) Pronto;

Nota 13: Toda a área limítrofe da vegetação está apontada como erro Must Not Have Gaps, todavia é uma exceção e deve ser marcada como tal (exceptions). Veja o vídeo deste passo: Vídeo 05.3.


Prática 06 – Metadados 81



Prática 06 – Metadados

Introdução Metadados são dados sobre os dados. No contexto do SIG, não dados sobre as geoinformações. Os metadados descrevem o conteúdo, qualidade, condição e outras características do dado. O objetivo da documentação de metadados de dados geográficos é fornecer informações descritivas referentes aos dados, que permitem o usuário avaliar se o dado serve ou não para o uso que ele pretende fazer, como a localização, abrangência geográfica, qualidade, limitações de uso, histórico de processamento e aplicação, meios de acessá-lo e usá-lo, entre outras informações. Provavelmente cada aluno do curso já passou por problemas que seriam facilmente resolvidos com metadados, onde alguns exemplos emblemáticos de questionamentos são: Qual a precisão na localização e escala? De que ano são esses dados? Qual o datum e projeção cartográfica que esse dado está? Quem fez essa informação? Como esse dado foi gerado? O que esse atributo quer dizer e em qual unidade ele está? A fim de orientar a construção e facilitar o intercâmbio, existem hoje alguns padrões de metadados de âmbito mundial. Merecem destaque o padrão ISO 19115:2003 e FGDC-STD-001-1998. O segundo é encontrado no link: http://www.fgdc.gov/standards/projects/FGDC-standards-projects/metadata/base-metadata/v2_0698.pdf. A Comissão Nacional de Cartografia (CONCAR) na sua iniciativa de compor a documentação de aporte à Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE), elaborou o Perfil de Metadados Geoespaciais do Brasil (Perfil MGB) baseado no padrão ISO 19115:2003. O Perfil MGB está disponível em: http://www.concar.ibge.gov.br/arquivo/Perfil_MGB_Final_v1_homologado.pdf. O padrão ISO 19115:2003 pode conter mais de 300 atributos distintos, desta forma, é sugerido o Perfil MGB Sumarizado para compor um grupo elementar de metadados:



Tabela retirada da página 20 do Perfil MGB

Há iniciativas de disponibilização de metadados em catálogos em sites de Internet. Desta forma, o órgão disponibiliza abertamente um catálogo contento dados que dispõe com uma série de metadados relevantes, veja dois exemplos em:

• MMA: http://mapas.mma.gov.br/geonetwork/; • IBGE : http://200.255.9.12:8080/geonetwork/;

O ambiente ArcGIS suporta principalmente o padrão ISO 19115 e o da FGDC, veremos nessa prática como trabalhar com estes metadados. Fontes e preparação dos dados Todas as informações utilizadas desta prática foram adquiridas na área de download de dados do MMA (http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm) no dia 18 de Fevereiro de 2010. Os metadados foram adquiridos no link acima do catálogo de metadados do MMA.



Procedimentos Passo 01 – Consultando e principais operações

Veremos neste passo as ferramentas básicas de consulta e importação de metadados. Trabalharemos com uma geoinformação com metadados no padrão da FGDC e outra no ISO-19115. Faça:

1) Na pasta desta prática e utilizando o ArcCatalog, copie todos os arquivos da subpasta inicias para a subpasta finais;

2) Ainda no ArcCatalog, localize a barra de ferramentas Metadata, como ilustra a Figura 06.a. Se a mesma não estiver visível, vá ao menu suspenso em View/Toolbars/Metadata;

Figura 06.a – Barra de ferramentas Metadata.

3) Na subpasta finais, selecione o Shapefile ZGeoAmb_Bacia_Alto_Paraguaçu e acesse a

aba Metadata na parte superior da janela, como mostra a Figura 06.b;

Figura 06.b – Acessando os metadados.

4) A combobox Stylesheet da barra de ferramenta Metadata deve estar com a opção FGDC

selecionada, este é o padrão de metadados associado à geoinformação em questão; 5) Utilizando a barra de rolagem à direita ou clicando nos links que aparecem na Figura 06.b,

navegamos pelo universo dos metadados. Observe que nem todos os atributos estão preenchidos. Alguns atributos são automaticamente preenchidos pelo ArcGIS como, por exemplo, a extensão geográfica do dado;

Nota 01: No formato ESRI Shapefile, os metadados ficam salvos no arquivo com o nome “<nome do shapefile>.shp.xml” na mesma pasta do arquivo que ele faz referência. Ressalta-se que a existência de metadados associados é opcional.



6) Observe que os metadados estão categorizados. Por exemplo, há metadados referentes

aos atributos da tabela associada, da referência espacial, da qualidade do dado, entre outros;

7) Na barra de ferramenta Metadata, clique no botão Export metadata . O sistema abre uma janela como ilustra a Figura 06.c;

Figura 06.c – Exportando os metadados.

8) No campo Format, escolha HTML. Aponte o Location para a subpasta finais da pasta deste

curso com o nome Metadados_FGDC_ZGeoAmb_Bacia_Alto_Paraguaçu.htm. Ao final, clique em OK;

9) Abra o arquivo HTML, vide Figura 06.d;

Figura 06.d – Visualizando o arquivo HTML exportado

com os metadados.

10) Agora selecione o Shapefile Pássaros_NatureServe com a aba Metadata ativada, veja que praticamente não há campos com valores, apenas aqueles preenchidos automaticamente pelo ArcGIS. Esta geoinformação não tem metadados associado;



11) Todavia, o arquivo Metadados_ISO_19115_de_Pássaros_NatureServe.xml contém os

respectivos metadados. Clique em Import metadata na barra de ferramentas Metadata, o sistema abre uma janela análoga ao da Figura 06.c;

12) Em Format escolha XML. Em Location aponte para o arquivo Metadados_ISO_19115_de_Pássaros_NatureServe.xml na subpasta finais;

13) Deixe a opção Enabled automatic update of metadata marcada, desta forma o ArcCatalog estará habilitado a atualizar automaticamente alguns metadados como, por exemplo, extensão geográfica, sistema de coordenadas e número de feições toda a vez que a geoinformação for alterada. Ao final clique em OK;

14) Para os metadados importados serem exibidos, preciso escolher o opção ISO no campo Stylesheet da barra de ferramentas Metadata. A opção ISO corresponde ao padrão ISO-19115;

15) Abra um projeto novo no ArcMap e adicione o Pássaros_NatureServe.shp; 16) Clique com o botão direito do mouse sobre o layer na TOC e vá ao item Data/View

Metadata, como mostra a Figura 06.e;

Figura 06.e – Acessando os metadados da camada pelo ArcMap.

17) O sistema abre uma janela, como ilustra a Figura 06.f. No campo Stylesheet opte por ISO;



Figura 06.f – Visualizando metadados da camada pelo ArcMap.

Nota 02: A ferramenta de busca (Search) abordada na Prática 01 desse curso pode ser parametrizada pelos metadados, como mencionado na mesma. Nota 03: Dados matriciais e tabelas também podem conter metadados.




Passo 02 – Editando metadados

Neste passo veremos como editar os metadados de uma geoinformação que vamos gerar. Neste exemplo, seguiremos principalmente o modelo sumarizado proposto pelo Perfil de Metadados Geoespaciais do Brasil, como abordado no início desta prática. Utilize o documento supracitado na execução desta prática. Faça:

1) Pelo ArcCatalog, observe os metadados ISO-19115 do Feature Class Limite_do_PN_do_Pico_da_Neblina que está dentro do File Geodatabase Estudo no PN do Pico da Neblina. Lembre-se que o Stylesheet da barra de ferramentas Metadata deve estar com a opção ISO selecionada. O limite desse parque foi extraído de um shapefile com as Unidades de Conservação Federais de Proteção Integral no site do MMA;

Nota 04: As ferramentas vistas no passo anterior também são aplicadas a Feature Class de Geodatabases.

2) Determine a área de influência do parque, considere a área de influência como a região a 10 Km do limite do mesmo. Salve o resultado dentro do Geodatabase com o nome Área_de_Influência em coordenadas geográficas e referencial geodésico SIRGAS 2000. Observe que o limite do parque está no referencial geodésico SAD69;

Nota 05: Buffer e alteração de referencial geodésico foram vistos respectivamente nas Prática 11 e 05 do curso anterior.

3) Selecione no ArcCatalog o Feature Class da área de influência e ative a aba Metadata. Obviamente este objeto ainda não contém metadados, vamos acrescentá-los;

4) Na barra de ferramentas Metadata, clique no botão Edit metadata . Se a configuração do ArcCatalog estiver padrão, o sistema exibirá a janela para edição de metadados no padrão FGDC, como ilustra a Figura 06.g;

Figura 06.g – Editor de metadados para o padrão FGDC.

5) Todavia, vamos trabalhar aqui com o padrão ISO-19115. Para habilitarmos a ferramenta

de edição deste padrão, vamos no menu suspenso do ArcCatalog em Tools/Options; 6) Na janela que o sistema abriu, vamos à aba Metadata, como mostra a Figura 06.h;



Figura 06.h – Opções das ferramentas de

metadados do ArcCatalog.

7) Ao final da janela, altere o Metadata Editor para ISO Wizard, desta forma alteramos o editor de metadados que utilizaremos na ferramenta Editor metadata. Aproveite e altere o Default Stylesheet para ISO, assim a ferramenta Metadata virá com esse stylesheet habilitado por padrão. Clique em OK;

8) Ainda com o Feature Class Área_de_Influência selecionado, clique no botão Edit metadata

. O sistema abre o editor de metadados padrão ISO-19115, vide Figura 06.i;

Figura 06.i - Editor de metadados para o padrão ISO-19115.



9) Os campos marcados com um * vermelho são obrigatórios. Páginas à esquerda com o mesmo asterisco contêm campos obrigatórios não preenchidos. Numa primeira carga de metadados, recomenda-se estritamente o uso do botão Next para navegação, um vez que há campos condicionas que demandam um preenchimento ordenados dos metadados. Clique no botão Next para passar a página inicial;

10) Na página Title preencha: a. Enter a title for the dataset: Àrea de Influência do Parque Nacional do Pico da

Neblina. 11) Clique em Next; 12) Na página Creation date and language preencha:

a. When was the dataset first created: coloque a data de hoje; b. What language is the metadata in: Portuguese; c. Whar languages are used in the data? Portuguese.

13) Clique em Next; 14) Na página Abstract digite: O limite da Área de Influência de 10km do Parque Nacional do

Pico da Neblina foi criado com base no limite do parque de mesmo nome adquirido junto ao MMA. Esta informação foi gerada a fim de exercício dos recursos de metadados do ArcGIS Desktop no curso Projetos e Ferramentas Avançadas de Sistemas de Informações Geográficas oferecido pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Depois clique em Next;

15) Na página Metadata author preencha: a. Your name: digite seu nome; b. The organization you represent: Faculdade de Geologia da Universidade do

Estado do Rio de Janeiro; c. The position or role you have in the organization: Aluno; d. Your function in relation to the metadata: originator.

16) Clique em Next; 17) Na página Point of contact overview:

a. Na opção In addition to the metadata author, would you (…) marque No; b. Na opção Are the any others points of contact you (…) marquee No

18) Clique em Next; 19) Na página Dataset History digite:

1- Constituído a área de influência de 10km com base na ferramenta Buffer utilizando o limite do parque; 2- Alterado o referencial geodésico da área de influência de SAD69 para SIRGAS 2000 segundo a resolução do IBGE R.PR – 1/2005 de 25/02/2005.

20) Clique em Next; 21) Na página Themes and Catagories marque os itens:

a. Biologic and ecologic; b. Environment and conservation; c. Locations and geodetic networks.

22) Clique em Next; 23) Na página Additional characteristics marque as opções:

a. Keywords for the subjects represented bu the data; b. Maintenance information (…); c. Restrictions on use of the data.

24) Clique em Next; 25) Na página Keywords overview marque as opções Theme keywords e Place keywords.

Clique em Next; 26) Na página Theme keywords 1 digite na listaTheme keywords identify subjects or topics.

(…): a. Meio Ambiente; b. Unidades de Conservação; c. Área de Influência.

27) Clique em Next;



28) Na página Place keywords 1 digite na lista Place keywords identify geogrhafic locations (...):

a. Brasil; b. Amazonas; c. Floresta Amazônica; d. Parque Nacional do Pico da Neblina.

29) Clique em Next; 30) Na página Maintenance information opte por As needed no campo How often in the dataset

updated? Clique em Next; 31) Na página Restrictions overview marque a opção Legal restrictions. Clique em Next; 32) Na página Legal restrictions, digite no campo Do any other legal restrictions apply? IF so,

the list these here: Os arquivos devem ser utilizados exclusivamente para os fins autorizados. Clique em Next;

33) Clique em Next novamente, não alteraremos a página Additional extent information; 34) Na página Introduction, marque No na pergunta Is dataset available to third parties in a

published form? Clique em Next; 35) Clique em Finish; 36) Observe o resultado, na barra de ferramentas do Metadata opte pelo Stylesheet ISO.

Pronto. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 06.2.


Prática 07 – Servidores Remotos

91




Introdução A distribuição dos dados geográficos sempre foi um ponto importante nos projetos de SIG. Essencialmente há três formas de distribuí-los: papel, mídia eletrônica (CD, DVD e afins) e Internet. Certamente a última tem se mostrado mais promissora nos últimos tempos, onde as vantagens são bem conhecidas. O Open Geospatial Consortium (OGC) definiu padrões de difusão de dados geográficos pela Web. Esta padronização permite que diversas plataformas de software disponibilizem ou consumam informações pela Web mais facilmente. Entre os principais padrões neste contexto, destacam-se Web Map Service (WMS) e Web Feature Service (WFS). O WMS serve aos clientes imagens (representação matricial) com a representação dos dados geográficos, todavia não fornece o dado geográfico em si. O WFS já serve informações na representação vetorial. O canal de difusão de informações da INDE será denominado Portal Brasileiro de Dados Geoespaciais - SIG Brasil e certamente contará com esse tipo de recurso. Além dos padrões da OGC, o ambiente do ArcGIS dispõe de algumas soluções para disponibilização de dados remotamente: ArcIMS e o ArcGIS Server. Todavia, apesar de promissor, difusão de dados geográficos pela Internet demanda certa infraestrutura de TI: servidor, banco de dados, rede eficiente, entre outros, e profissionais para operá-la. Ressalta-se a difusão dos metadados e documentações pertinentes é o dado geográfico é tão importante quanto à difusão dos dados em si. Da mesma forma que há catálogos de metadados, como visto na prática anterior, também existe sites com listagens de servidores remotos de dados geográficos como, por exemplo, o site GEOPOLE http://www.geopole.org. Veremos como acessar servidores de dados geográficos remotos. Fontes e preparação dos dados O Shapefile de Unidades Federativas foi adquirido na área de Download\Geociências no diretório FTP do portal do IBGE (ftp://geoftp.ibge.gov.br/) no dia 25 de Fevereiro de 2010. Não houve nenhum tratamento especial sobre o arquivo, apenas campos desnecessários foram apagados e o arquivo renomeado.



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Procedimentos Passo 01 – Acessando Web Map Services (WMS)

Primeiramente, vamos realizar conexões em servidores de Web Map Services (WMS), que como abordado anteriormente, tem se apresentado como uma alternativa usual na distribuição de dados geográficos para consulta via Internet. Vamos realizar a conexão pelo ArcCatalog:

1) Copie o conteúdo da subpasta iniciais para a finais utilizando o ArcCatalog; 2) No Catalog Tree à esquerda, expanda o item GIS Servers, como ilustra a Figura 07.a;

Figura 07.a – Acessando o GIS Servers no ArcCatalog.

3) Dê um clique duplo em Add WMS Server, o sistema abre uma janela como mostra a Figura

07.b. Realizaremos uma conexão ao WMS hospedado nos servidores do MMA com dados do Centro de Imagens e Informações Geográficas do Exército (CIGEX). Este servidor contém uma vasta base de folhas topográficas brasileiras geradas pelo Exército e pelo IBGE em diversas escalas;



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Figura 07.b – Janela para adicionar um WMS Server.

4) No campo URL digite: http://mapas.mma.gov.br/cgi-

bin/mapserv?MAP=%2Fopt%2Fwww%2Fhtml%2Fwebservices%2Fbaseraster.map&; 5) Clique em Get Layers, o sistema lista as camadas disponíveis no WMS do CIGEX; 6) Clique em OK. Observe que um item representando a conexão ao WMS do CIGEX foi

adicionado em GIS Servers no ArcCatalog; 7) Clique com o botão direito do mouse sobre o item Base cartografica RASTER on

mapas.mma.gov.br e depois clique em Rename. Digite o novo nome Base cartográfica RASTER – CIGEX;

8) Dando um clique duplo em Base cartográfica RASTER – CIGEX uma conexão ao WMS será realizada, o que pode levar alguns instantes. Dentro entre em Base cartografica RASTER\Base cartografica RASTER\baseraster, serão exibidas um total de 13 camadas, como mostra a Figura 07.c;

Figura 07.c – Conteúdo do WMS com dados do CIGEX.



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9) Abra o ArcMap, adicione o WMS Service Base cartografica RASTER da mesma forma que

se adiciona um Feature Class ou arquivo Shapefile. Atente apenas que a camada está dentro de GIS Servers/Base cartográfica RASTER – CIGEX;

10) Na TOC, expanda o item Base cartográfica RASTER como ilustra a Figura 07.d. Ao final da estrutura de árvore encontramos os WMS Layers, que constituem os dados geográficos em si;

Figura 07.d – Estrutura do WMS Service na

TOC do ArcMap; Nota 01: Como foi visto na Prática 03, as camadas com o ícone ao seu lado esquerdo não podem ser visíveis dentro da escala visual corrente.

11) Adicione ao projeto do ArcMap Unidades_de_Federação.shp na subpasta finais, o sistema

abrirá uma janela como ilustrado na Figura 07.e. Este aviso é emitido quando um novo layer é adicionado ao projeto com o referencial geodésico diferente daquele do Data Frame. O Data Frame está em WGS84, pois o mesmo copiou o sistema de coordenadas da primeira camada ou grupo adicionado ao projeto novo, o Base Cartográfica RASTER. Por sua vez, o Shapefile que adicionamos está com o referencial SAD69. Nestes casos, precisamos informar ao ArcMap qual transformação utilizar a fim de converter as informações das Unidades Federativas ao referencial WGS84. Como visto no curso passado, os parâmetros dessa transformação é fornecido pelo IBGE;

Figura 07.e – Aviso de conflito de referencial geodésico.



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12) Clique no botão Transformations..., o sistema abre uma nova janela. Vide Figura 07.f;

Figura 07.f – Interface para informarmos a transformação

entre os referenciais geodésicos que o ArcMap deve utilizar.

13) Em Convert from selecione GCS_South_American_1969; 14) Em Into selecione GCS_WGS_1984; 15) Clique no botão New, vamos criar uma nova transformação de forma alternativa ao

apresentado na Prática 05 do curso anterior; Nota 02: A transformação de SAD69 para WGS84 já pode estar criada nas máquinas da sala de aula, todavia vamos criar de qualquer maneira como exercício.

16) Na janela que o sistema abriu, preencha: a. Name: SAD69_para_WGS84_IBGE; b. Target GCS: GCS_WGS_1984; c. Method/Name: Abridged Molodensky; d. Parameters:

i. X Axis Translation (meters): -66,87; ii. X Axis Translation (meters): 4,37; iii. X Axis Translation (meters): -38,52.

Nota 03: A opção Abridged Molodensky do campo Method se refere às fórmulas simplificadas de Molodensky, já a opção Molodensky se refere às fórmulas completas. O IBGE define o uso das fórmulas simplificadas em seus documentos.

17) Clique em OK; 18) O campo Using da janela representada na Figura 07.f já ficou preenchido com o nome da

transformação que acabados de criar. Clique em OK. Criamos a transformação e já indicamos seu uso no problema de divergência de referencial geodésico acima;

19) Na janela representada pela Figura 07.e, clique em Close; 20) Altere a simbologia única de Unidades_Federativas para sem preenchimento, borda preta

com tamanho 2. Na TOC, coloque o layer Unidades_Federativas em cima do Base cartográfica RASTER;

21) Dê um zoom na área da Baía de Guanabara. As folhas topográficas estão agrupadas nas camadas segundo suas respectivas escalas, vide Figura 07.d. Na barra de ferramentas Standart temos a indicação da escala de visualização corrente, como mostra a Figura 07.g;



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Figura 07.g – Escala de visualização (1:419.254) na barra de ferramentas Standart.

22) Aumente o zoom até ultrapassar a escala 1:500.000. Acima dessa escala as folhas

topográficas 1:250.000 se tornam passíveis de visualização, vide exemplo na Figura 07.h;

Figura 07.h – Folhas topográficas na escala 1:250.000 no

entorno da Baía de Guanabara. Nota 03: Observe na Figura 07.h que as folhas topográficas formam um mosaico.

23) Aumente o zoom. Quando a escala de visualização ultrapassa 1:80.000, as folhas topográficas exibidas são as de escala 1:50.000, como ilustra a Figura 07.i. O recurso de exibição seletiva pela escala de visualização foi abordado na Prática 03 desse curso;



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Figura 07.i - Folhas topográficas na escala 1:50.000 no

entorno da Baía de Guanabara.

24) Adicione mais três WMS Servers no ArcCatalog e utilize-os em projetos novos no ArcMap. Utilize o seguinte Nome/URL:

a. Ecossistemas_da_Colômbia/http://chiminichagua.ideam.gov.co/OGCEcosistemas – contém informações sobre os ecossistemas, biomas, pedologia, uso do solo e clima do território colombiano.

b. CORINE_Land_Cover_Portugal/http://mapas.igeo.pt/wms/clc – mapas de uso e cobertura do solo português nos anos de 2000 e 2006. A legenda das camadas deste WMS pode ser encontrada em: http://mapas.igeo.pt/igp/CLC2006_nomenclature_pt.pdf;

c. Títulos_Minerários_DNPM/http://sigmine.dnpm.gov.br:80/wmsconnector/com.esri.wms.Esrimap/brasil - Títulos minerários do Departamento Nacional de Produção Mineral.

25) Pronto. Nota 04: É possível exibir a legenda de um WMS Layer no ArcMap clicando sobre o mesmo na TOC com o botão direito do mouse e acessando a opção Add WMS Legend To Map. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 07.1.



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Passo 02 – Acessando Web Feature Services (WFS)

Neste próximo passo veremos como acessar pelo ArcGIS Desktop servidores WFS, também padronizado pelo OGC. Ao contrário do WMS, o WFS serve informações no formato vetorial. Precisaremos neste passo da extensão Data Interoperability. Vejamos:

1) No ArcCatalog, vá ao menu suspenso em Tools/Extensions. Habilite a opção Data Interoperability. Clique em OK para fechar a janela;

Nota 05: É necessário ter licenciamento pertinente para o uso da extensão Data Interoperability, senão o sistema não permitirá a habilitação da extensão.

2) No Catalog Tree à esquerda da janela, abra o item Interoperability Connection e dê dois cliques no item Add Interoperability Connection, vide Figura 07.j;

Figura 07.j – Adicionando um Interoperability Connection.

3) O sistema abre uma janela como ilustra a Figura 07.k.

Figura 07.k – Janela da ferramenta Add Interoperability Connection.

4) Clique no botão com três pontos ... logo à direita do campo Format, o sistema abre uma

janela com uma extensa tabela, como mostra a Figura 07.l. Selecione a linha da tabela que começa com WFS (Web Feature Service) e clique em OK;



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Figura 07.l – Optando pela conexão a um servidor WFS.

5) O sistema retorna a janela da Figura 07.k. Clique no botão Settings, o sistema abre uma

janela como ilustra a Figura 07.m;

Figura 07.m – Configurando a conexão ao servidor WFS.

6) No campo URL preencha:

http://sigel.aneel.gov.br/wfsconnector/com.esri.wfs.Esrimap/sigel_wfs?request=getcapabilities&service=WFS&version=1.0.0. Este é o servidor WFS do sistema SIGEL da ANEEL;

7) Clique no botão com três pontos ... logo à direita do campo Table List. Após uma janela de Loading, o sistema exibe as camadas disponíveis no servidor da ANEEL. Selecione os itens eol-31 e sol-24 e clique em OK;

8) Clique depois em OK e OK. Conexão está configurada e criada;



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9) O ArcCatalog apresenta um novo item representando a conexão que criamos com o nome padrão Connection (1) - WFS.fdl. Mude seu nome para Servidor WFS – SIGEL_ANNEL.fdl;

10) Dê um clique duplo sobre Servidor WFS – SIGEL_ANNEL.fdl, a conexão será realizada e o conteúdo exibido;

11) Abra o ArcMap e adicione as camadas acessando a conexão WFS criada. No comando Add Data vá ao Interoperability Connection/ Servidor WFS – SIGEL_ANNEL.fdl e selecione as duas camadas eol-31 e sol-24;

12) Adicione uma nova conexão ao servidor WFS com a Carta Administrativa Oficial de Portugal, utilize o link http://mapas.igeo.pt/wfs/caop/continente;

13) Pronto. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 07.2. Passo 03 – Acessando um servidor ArcIMS

Dentre os tipos de conexões que o ArcGIS realiza a servidores remotos de dados geográficos, vejamos por último a conexão a servidores ArcIMS. Como dito anteriormente, ArcIMS é uma solução da ESRI para disponibilizar informações geográficas e ferramentas de consultas a estas informações de forma interativa. A partir das últimas versões, esta solução foi incorporada à solução ArcGIS Server. Vejamos como realizar uma conexão a este tipo de servidor de dados geográficos.

1) No ArcCatalog, vá em GIS Server e clique duas vezes sobre o item Add ArcIMS Server. O sistema abre uma janela como mostra a Figura 07.n;

Figura 07.n – Criando uma conexão a um

ArcIMS Server.

2) No campo URL of Server digite http://portalgeo.rio.rj.gov.br, a URL do PortalGEO da Prefeitura do Rio de Janeiro. Depois clique no botão Get List;

3) Na lista montada logo abaixo, selecione Censo2000_Setor, Centro e Pracas. Clique em OK;



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4) O sistema criou a conexão, altere seu nome para PortalGEO_Prefeitura_Rio. Dê um clique duplo para realizar a conexão e exibir o conteúdo;

5) Abra o ArcMap e adicione ArcIMS Image Service denominado Centro, expanda o item Centro na TOC e observe o conteúdo deste serviço ArcIMS. Vide Figura 07.m;

Figura 07.m – Utilizando no ArcMap o serviço do servidor ArcIMS.

6) Pronto.



Prática 08 – Compress Database, Compact e XML Workspace 102

Curso de Extensão em Geotecnologias – Projeto e Ferramentas Avançadas de Sistema de Informações

Geográficas

Prática 08 – Compact Database, Compress e XML Workspace

Introdução Geodatabases são estrututras complexas, que geralmente armazenam grandes volumes de

informações de valor. Vimos nas práticas anteriores que Geodatabases possuem recursos

dificilmente atingíveis em simples estruturas de arquivos individuais.

Vamos abordar na última prática dessa parte do curso três operações: Compact Database,

Compress e XML Workspace Document. O Compact Database é uma operação que deve

ser executada periodicamente sobre Geodatabases.

Quanto mais freqüentes forem as operações de alterações ao conteúdo, mais freqüente o

Compact Database precisa ser executado. Uma metáfora do funcionamento desta operação

seria a arrumação de uma gaveta. Ao estarmos com pressa, colocamos e retiramos objetos

da gaveta nem sempre de forma organizada. Com o passar do tempo, o espaço da gaveta

fica mal aproveitado e objetos desnecessários se acumulam e ficam desorganizados. A

operação de Compact Database seria a arrumação dessa gaveta, onde vamos dispor os

objetos de maneira a otimizar o espaço, o tempo de localização dos mesmos e retirar

aqueles objetos indesejados, que pesávamos já termos nos desfeito. Em outras palavras, a

operação de Compact Database mantém a estrutura do Geodatabase coesa e otimizada e

deve ser executada regulamente.

Compress Geodatabase é uma operação de compactação dos objetos do Geodatabase,

similar ao que ocorre quando “zipamos” um arquivo. Diminui-se o tamanho dos objetos do

banco, mas se perde em velocidade de leitura aos dados, pois para acessá-los o sistema

precisa descompactá-los. Outra limitação é que não podemos alterar muitas configurações e

dados dos objetos do Geodatabase compactados. Para remover a compactação, utilizamos a

operação Uncompress Geodatabase.

O XML Workspace Document é um arquivo XML que armazena toda ou parte da estrutura

do Geodatabase e opcionalmente também o respectivo conteúdo. Este recurso é utilizado

para intercâmbio de dados entre Geodatabases e pequenos backups.

Fontes e preparação dos dados Mesmas fontes e processo de preparação do que a Prática 04, vide a seção respectiva dessa prática.



Procedimentos Passo 01 – Compact Database

Vejamos como usar a ferramenta Compact Database:

1) Copie a subpasta iniciais para a finais na pasta desta prática utilizando o ArcCatalog; 2) Ainda pelo ArcCatalog, clique com o botão direito sobre o File Geodatabase Base_SIGEL

na subpasta finais. Depois clique na opção Compact Database. Vide Figura 08.a;

Figura 08.a – Acionando a ferramenta Compact Database.

3) O sistema iniciará o processamento, que pode demorar alguns minutos ou horas

dependendo do tamanho do Geodatabase e dependendo também de quanto tempo a ferramenta Compact Database não é executada sobre o mesmo;

4) Pronto. Nota 01: Ressalta-se que essa operação deve ser periódica, principalmente em Geodatabases com um grande volume de alteraçõesb. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 08.1.



Passo 02 – Compress

Vejamos agora como comprimir as informações num Geodatabase. Ressalta-se que a compressão diminuirá o tamanho do Geodatabase em disco, mas demandará mais tempo em leitura e não permitirá edições sobre seu conteúdo. Faça:

1) Acesse a subpasta finais pelo ArcCatalog, clique com o botão direito do mouse sobre o File Geodatabase Base_SIGEL. Depois clique em Copy;

2) Clique com o botão direito do mouse na pasta finais e depois em Paste. O sistema criou uma cópia do Geodatabase com o nome Base_SIGEL_1. Altere o nome desta cópia para Base_SIGEL_Compressed;

3) Clique com o botão direito do mouse sobre Base_SIGEL_Compressed e depois clique em Compress File Geodatabase...;

Nota 02: Na opção Uncompress File Geodatabase..., vide Figura 08.a, o usuário pode descompactar um File Geodatabase previamente compactado.

4) Na janela que o sistema abriu, clique em OK; 5) O sistema exibe uma janela com o estado da compressão, como ilustra a Figura 08.b;

Figura 08.b – Janela com o estado da compressão.

6) Feche a janela, se a mesma não fechar sozinha devido à opção Close this dialog (...)

marcada. Exiba o conteúdo do Base_SIGEL_Compressed. Observe na coluna Type o texto (compressed) junto aos Feature Classes e Tables, vide Figura 08.c;

Figura 08.c – Exibição do conteúdo comprimido, observe o texto (compressed).

7) Pronto.

Nota 03: Ao criarmos ou importarmos um objeto ao Geodatabase que teve seus objetos previamente comprimidos, o mesmo não será comprimido automaticamente. O processo de compressão deverá ser passado novamente sobre o Geodatabase em questão. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 08.2.



Passo 03 – XML Workspace

Como dito anteriormente, o XML Workspace tem a finalidade principalmente de pequenos backups e interoperabilidade entre Geodatabases como, por exemplo, entre o cliente e o fornecedor. Vejamos como utilizar este recurso:

1) No ArcCatalog, clique com o botão direito do mouse sobre Base_SIGEL na subpasta finais. Depois clique em Export/XML Workspace Document, como mostra a Figura 08.d;

Figura 08.d – Exportando o XML Workspace.

Nota 04: É possível criarmos XML Workspaces de alguns objetos do Geodatabase, e não necessariamente do Geodatabase inteiro.

2) O sistema abre uma janela, como ilustra a Figura 08.e.

Figura 08.e – Primeira janela na exportação do XML.

3) Na opção What do you want export escolhemos em gerar o XML apenas com a estrutura

dos objetos (sem registros/feições), Schema Only, ou com estrutura e dados (com registros e feições), Data. Opte por Data;



4) Em How do you want the geometry (...) escolhemos como desejamos exportar a geometria, num modelo mais comprimido (Binary) ou não (Normalized), opte pelo Binary;

5) No caminho de saída do XML, escolha a subpasta finais desta prática e coloque o XML com o nome Base_SIGEL_XML_Exportado.xml;

6) Marque a opção Export Metadata para exportarmos também os metadados associados aos objetos;

7) Clique em Avançar; 8) A próxima tela contém a lista dos objetos do Geodatabase que desejamos exportar. Deixe

todos os itens marcados e clique em Concluir; 9) Ao final da tela ilustrada na Figura 08.f, crie um novo File Geodatabase na subpasta finais

com o nome Base_SIGEL_Importada;

Figura 08.f – Janela de progresso da exportação.

Nota 05: Dados matriciais também são exportados, mas não ficam dentro do arquivo XML, ficam dentro de uma pasta a parte <nome do XML>.images. Essa pasta deve ser copiada ou movida junto com o arquivo XML.

10) Clique com o botão direito do mouse sobre o Geodatabase que criamos, depois vá em Import/XML Workspace Document;

11) O sistema abriu uma janela, vide Figura 08.g. Na opção What do you want to import selecione Data, desta forma vamos importar a estrutura e dados do XML. No campo Specify the XML source to import aponte ao XML exportado acima;



Figura 08.g – Importando um XML Workspace.

12) Clique em Avançar; 13) A próxima janela exibe a lista do que será importado, clique em Concluir; 14) Ao final o File Geodatabase está carregado, pronto.


PARTE 3 Análise Espacial


Prática 09 - Tabulação de áreas (Tabulate Area) 109



Prática 09 – Tabulação de áreas (Tabulate Area)

Introdução Entramos na terceira e última parte do curso. Aqui veremos a continuação sobre Análise Espacial, que foi introduzida no curso anterior na Prática 11 com operações de Intersect, Merge, Buffer, entre outras. As informações geográficas são compostas por quatro dimensões: três relativas à posição espacial e uma ao tempo. E, ao contrário do que se pensa, os Sistemas de Informações Geográficas ainda precisam evoluir para tratar todas essas quatro dimensões em toda sua potencialidade. É mais comum trabalharmos apenas com duas dimensões (X, Y), todavia, qualquer inferência de localização é realizada num dado instante de tempo. Algumas entidades variam rapidamente sua localização com o tempo e outras mais devagar na escala de tempo humana. Nesta prática começaremos com uma análise simples, porém muito útil, a tabulação de áreas. Esta análise gera uma tabela contento o quanto de área de cada classe de um dado geográfico intercepta cada classe do outro. Obviamente essa análise só se aplica a dados geográficos representados como áreas. Na próxima prática aprofundaremos nossos recursos para análises espaciais abordando álgebra de mapas, na penúltima prática trabalharemos com dados variando no tempo (quarta dimensão). E por último veremos análises e realizaremos trabalhos com dados em 3D. Fontes e preparação dos dados Todos os dados e metadados dessa prática foram adquiridos na área de download de dados geográficos do site do MMA (http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm) no dia 28/02/2010. Todavia ressalta-se que nem todos os dados são de fonte do MMA, vide os metadados. As informações passaram pela seguinte preparação:

1. Alteração do sistema de coordenadas de todas as geoinformações para a projeção Cônica Equivalente de Albers no referencial geodésico SAD69;

2. Importação para um File Geodatabase; 3. Importação dos metadados aos Feature Classes do Geodatabase; 4. Retirada dos campos desnecessários das tabelas de atributos; 5. Associação de Alias segundo os metadados; 6. Geração do XML Workspace Document a partir do Geodatabase em questão.



Procedimentos Passo 01 – Tabulate Area de Unidades Federativas x Biomas

Vejamos como usar a ferramenta Tabulate Area. Vamos primeiramente gerar uma tabela que informa o quanto de área de cada bioma há em cada unidade federativa. Faça:

1) Crie um novo File Geodatabase na subpasta finais desta prática com o nome Dados para Tabulação;

2) Importe para o novo Geodatabase o XML Workspace DADOSP09.xml na subpasta iniciais, vide Prática 08;

Nota 01: Observe que os Feature Classes importados contêm metadados associados e alias nos atributos;

3) Adicione num projeto novo no ArcMap os Feature Classes Biomas e Unidades_Federativas;

4) Abra a tabela de atributos de ambos os layers e observe os campos de cada um; 5) Alterando as simbologias, altere cada tipo de bioma para uma cor e deixe as unidades

federativas sem preenchimento. Coloque o layer de biomas por último na ordem de visualização. O resultado final deve ser similar ao da Figura 09.a;

Figura 09.a – Camadas após a configuração de simbologia.

6) Salve o projeto do ArcMap na subpasta finais com o nome UF x Biomas.mxd; 7) Salve um Layer File para cada layer com o mesmo nome do mesmo na subpasta finais

como foi visto na Prática 04; 8) Vá ao menu suspendo em Tools/Extensions e habilite a extensão Spatial Analyst e clique

em OK; 9) Abra o ArcToolbox e abra a ferramenta Spatial Analyst Tools/Zonal/Tabulate Area. O

sistema abre uma janela como ilustra a Figura 09.b;



Figura 09.b – Janela da ferramenta Tabulate Area.

10) Faça a configuração:

a. Input raster or feature zone data: selecione Unidades_Federativas, esta é a camada que contém as zonas de segregação;

b. Zone field: opte por NOME, este é o campo de Unidades_Federativas que determina as zonas;

c. Input raster or feature class data: selecione Biomas, esta é a camada a ter a área tabulada por zonas;

d. Class field: opte pelo campo CD_LEGENDA. Este é o campo que define as classes a serem tabuladas;

e. Output table: como localização escolha o File Geodatabase Dados para Tabulação e coloque o nome da tabela de saída de Tabulação_UF_x_Bioma;

f. Processing cell size: digite 500. Este é o tamanho da célula avaliada na interseção das áreas, lembrando que a tabulação de área implicitamente converterá os Feature Classes, que estão na representação vetorial, à representação matricial. Escolhemos 500 metros pois o mesmo é a precisão para PEC A na escala 1:1.000.000.

11) Clique em OK, ao final do processamento a tabela resultante é adicionada ao projeto. Vá à aba Source da TOC e abra a nova tabela, veja o resultado na Figura 09.c. Os valores de áreas estão expressos em unidades quadradas do mapa, ou seja, metros quadrados;

Figura 09.c – Resultado da tabulação cruzada de UF x Biomas.



12) Na tabela resultante podemos ver, por exemplo, que Piauí contém 158.088,5 Km2 do bioma Caatinga e 93.452 Km2 de Cerrado;

13) Pronto. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 09.1. Passo 02 – Tabulate Area de UF x Potencial Agrícola

Vejamos mais dois exemplos de tabulação de áreas:

1) Num projeto novo no ArcMap acrescente o Layer File Unidades_Federativas.lyr na subpasta finais. Adicione também o Feature Class Potencial_Agrícola que está no Geodatabase Dados para Tabulação na mesma subpasta;

2) Faça uma configuração de simbologia de tipos potenciais agrícolas (boa, regular, restrita, ...) alinhada com a Figura 09.d;

Figura 09.d – UF e áreas potenciais agrícolas com simbologia configurada.

Nota 02: A configuração de simbologia é meramente complementar à prática, não influencia no uso da ferramenta Tabulate Area.

3) Salve um Layer File com o mesmo nome da camada Potencial_Agricula na subpasta finais desta prática;

4) Salve o projeto do ArcMap na subpasta finais com o nome UF x Potencial Agrícola.mxd;



5) Use a ferramenta Tabulate Area com a seguinte configuração: a. Input raster or feature zone data: selecione Unidades_Federativas; b. Zone field: opte por NOME; c. Input raster or feature class data: selecione Potencial_Agricola; d. Class field: opte pelo campo CD_LEGENDA; e. Output table: como localização escolha o File Geodatabase Dados para Tabulação

e coloque o nome da tabela de saída de Tabulação_UF_x_Potencial_Agrícola; f. Processing cell size: digite 500.

6) Clique em OK e observe o resultado final. 7) Pronto.



Prática 10 – Álgebra de mapas: áreas potenciais à localização de um novo empreendimento 114



Prática 10 – Álgebra de mapas: áreas potenciais à localização de um novo empreendimento

Introdução Nesta prática e na próxima trabalharemos de forma mais intensa com dados matriciais. O termo "Álgebra de Mapas" é utilizado na literatura de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto para denotar o conjunto de operadores que manipulam campos geográficos (imagens, temáticos e modelos numéricos de terreno). Operações de álgebra de mapas são executadas geralmente sobre geoinformações na representação matricial O foco dessa prática é álgebra de mapas sobre dados matriciais, como segue o exemplo abaixo: Cada célula contém um valor e a operação é executada sobre as células que correspondem à mesma área geográfica. Podemos ter várias matrizes de valores (inputs) sobre operadores como potência, função seno, função piso, logaritmo, entre outros. Desta forma, cada dado matricial fornece a matriz de valores em suas as células (pixels) e o usuário escolhe quais operadores utilizar. Extent do dado matricial, valor NoData Ao contrário da representação vetorial, a matricial preenche com pixels toda sua extensão geográfica (extent). Observe abaixo a matriz e um possível display da mesma num SIG: Os valores 0 e 1 estão associados cada um a uma cor (classificação de simbologia Unique Values), os pixels que representam regiões sem informação (~) estão transparentes, mas existem de fato na matriz. Esses pixels possuem um valor especial que indica que eles representam nada, no ArcGIS esses pixels tem um valor denominado NoData.

1 2 1 0 6 1 1 5 0

0 1 4 1 2 3 7 1 2

1 3 5 1 8 4 8 6 2

~ ~ 1

1 1 1

~ 1 1

~ 1 ~

~ 1 1

~ 0 1

0 0 ~

0 0 ~

~ 0 ~

+ =



Na Álgebra de Mapas, NoData em operação com qualquer outro valor, resulta em NoData. Desta forma, precisamos prestar atenção a estes valores. Outra característica importante é o Extent da matriz de pixels, pois podemos, por exemplo, ter dois limites do Brasil na representação matricial, o extent de um abrange a América do Sul e o extent de outro é um retângulo justo ao limite do Brasil, ou seja, menor possível. Obviamente o primeiro tem um grande volume de pixels com valor NoData. Dado Matricial e ArcGIS – Raster No ArcGIS o dado na representação matricial recebe o nome de Raster. Os pixels do raster sempre possui exclusivamente valores numéricos, sendo agrupados em três tipos de acordo com os valores que os pixels armazenam:

1. Pixels com valores numéricos reais como, por exemplo, valores de declividade do terreno; 2. Pixels com valores numéricos inteiros e sem tabela de atributos associada como, por

exemplo, imagens de satélite; 3. Pixels com valores numéricos inteiros e tabela de atributo associada como, por exemplo,

vegetação dividida em classes. Quando há tabela de atributo, o relacionamento entre pixel e linha da tabela se dá por associação similar ao Join.

Quando há tabela associada, os atributos da mesma podem ser utilizados na Álgebra de Mapas. O ArcGIS também suporta arquivos com um conjunto de matrizes de pixels, que são utilizados normalmente para bandas de satélites multiespectrais. O problema hipotético proposto Nesta prática, seguiremos um problema hipotético e de fácil compreensão de finalidade. Uma nova empresa de alta tecnologia na pesquisa agrária quer identificar as áreas em potencial para instalação de um novo e grande complexo de pesquisas agrárias no Brasil. De acordo com a sua experiência na instalação de complexos similares em outros países, a empresa possui um indicador de potencialidade que leva em consideração:

1. A proximidade com rios e corpos d’agua; 2. O potencial agrícola do local; 3. A progressão do Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) dos municípios, ou seja,

quanto maior for o crescimento do IDH nos últimos anos, melhor; 4. A proximidade com o sistema viário; 5. A não proximidade de Unidades de Conservação; 6. A não proximidade a Áreas Militares ou Históricas; 7. A não proximidade a Áreas de Proteção Permanentes ou Reservas.

E consideram-se como restritivas as áreas que sejam:

1. Unidades de Conservação; 2. Área de Proteção Permanente ou Reservas; 3. Área Militar ou Histórica; 4. Terras Indígenas; 5. Áreas Edificadas; 6. Regiões de Mangues, Restingas ou Brejos.

Sendo assim, o cálculo das áreas potenciais (potA ) pixel a pixel da matriz é dado pela Fórmula 1:



restpondpotAMA *= (Fórmula 1)

Onde:

pondM é a matriz com o resultado da média ponderada;

restA é a matriz com pixels indicando as áreas restritivas com o valor NoData e não restritivas com

o valor 1. Por sua vez, a média ponderada é calculada a partir da equação aplicada em cada pixel:

20

*3*5*6*3proxAPPRproxAMHproxUCsistviafatorIDHFertHidro

pond

PPPPPPPM

++++++=

(Fórmula 2) Onde:

HidroP - Peso pela proximidade da hidrografia, sendo:

I. 5 para regiões até 3km de uma hidrografia; II. 3 para regiões entre 3km e 5km de uma hidrografia; III. 0 às demais;

FertP - Peso pelo potencial de plantio, sendo:

I. 5 para áreas com potencial bom ou bom a regular; II. 4 para áreas com potencial de regular a bom; III. 3 para áreas com potencial regular; IV. 2 para áreas com potencial regular a restrito; V. 1 para áreas com potencial restrito ou restrito a desfavorável; VI. 0 para áreas com potencial desaconselhável.

fatorIDHP - Peso pelo fator IDH, dada pela Fórmula 3:

)()(

)()(

991200019912000

1991200019912000

educaçãoeducaçãoelongividadelongividad

rendarendafatorIDH

IDHIDHIDHIDH

IDHIDHIDHIDHP

−+−

+−+−=

(Fórmula 3)

sistviaP - Peso pela proximidade do sistema viário, sendo:

I. 5 para regiões até 5km do sistema viário; II. 4 para regiões entre 5km e 10km do sistema viário; III. 2 para regiões entre 10km e 15km do sistema viário; IV. 0 às demais;

proxUCP - Peso pela proximidade das Unidades de Conservação, sendo:

I. 2 para regiões até 10km de uma UC; II. 5 às demais.

proxAMHP - Peso pela proximidade das Áreas Militares ou Históricas, sendo:

I. 2 para regiões até 5km de uma Área Militar ou Histórica; II. 5 às demais.

proxAPPRP - Peso pela proximidade as Áreas de Proteção Permanente ou Reservas, sendo:

I. 2 para regiões até 10km de uma APP ou Reserva; II. 5 às demais.

O objetivo é gerar o resultado com as áreas potenciais, onde a potencial varia entre 0 e 5.



Fontes e preparação dos dados O dado geográfico de municípios com sócio-economia foi adquirido no site do MMA (http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm) no dia 28/02/2010. Todos os outros dados são originários da Base Contínua Internacional ao Milionésimo (BCIM) do IBGE do ano de 2009: ftp://geoftp.ibge.gov.br/mapas/base_continua_ao_milionesimo/. A preparação dos dados consistiu:

1. Merge das Unidades de Conservação; Áreas Militares e Históricas; Brejos, Mangues e Restingas; Áreas de Proteção Ambiental e Reservas. Sempre se criou um campo TIPO para identificação dos tipos de entidades unidas;

2. Constitui-se o File Geodatabase; 3. Retiraram-se os campos desnecessários das tabelas; 4. Retirou-se o polígono representando o mar na Hidrografia_Polígono.

Procedimentos Passo 01 – Determinação das áreas de proximidade (Buffer e Multiple Ring Buffer) Para utilizarmos a fórmula proposta, necessitamos determinar inicialmente áreas de proximidade (buffer) de alguns Feature Classes. Faça:

1) Acesse pelo ArcCatalog a pasta desta prática. Copie o conteúdo da subpasta iniciais para finais;

2) Observe os Feature Classes dispostos em dois Feature Datasets: Áreas_Restritivas e Áreas_Condicionantes. Respectivamente temos nestes Feature Datasets as geoinformações que determinam áreas impeditivas ou determinantes à construção do novo empreendimento. O Feature Dataset Dados_Temporários é para armazenar dados vetoriais intermediários ao objetivo proposto;

Nota 01: Neste passo, utilize sempre o ArcToolbox por meio da interface do ArcCatalog.

3) Comecemos por Unidades_de_Conservação. Segundo a fórmula proposta, precisamos delimitar as áreas a 10km das UC’s. Pelo ArcToolbox dentro do ArcCatalog, construa um Buffer com a seguinte configuração:

a. Input Feature Class: o Feature Class Unidades_de_Conservação; b. Output Feature Class: aponte para o Feature Dataset Dados_Temporários,

colocando o nome do Feature Class de Buffer10km_Unidades_de_Conservação; c. Marque a opção Linear Unit e configure 10 quilômetros; d. Side Type (optional): selecione OUTSIDE_ONLY, desta forma o buffer consistirá

apenas da parte externa da feição, ou seja, sem interseção com sua respectiva feição;

e. Dissolve Type: opte por None; Nota 02: A ferramenta Buffer foi abordada na Prática 11 do curso anterior.

4) Observe o resultado em destaque na Figura 10.a;



Figura 10.a – Resultado em destaque do buffer sobre as unidades de conservação.

5) Agora aplique a ferramenta Buffer sobre o Feature Class Áreas_de_Proteção_e_Reservas

seguindo as mesmas configurações do item 3 acima. Apenas altere o nome da saída (output) para Buffer10km_Áreas_de_Proteção_e_Reservas, salve no mesmo Feature Dataset proposto no item 3 acima;

6) Mais uma vez, crie um buffer de 5km em torno das feições do Feature Class Áreas_Militares_e_Históricas com a configuração análoga a anterior. Coloque o nome do resultado da ferramenta com o nome Buffer5km_Áreas_Militares_e_Históricas no Feature Dataset Dados_Temporários;

7) Vamos agora estipular as regiões de proximidades necessárias em relação ao sistema viário. Como temos quatro regiões: 0km a 5km, 5km a 10km, 10km a 15 km e acima de 15 km, precisamos utilizar a ferramenta Multiple Ring Buffer. No ArcToolbox, vá ao item Analysis Tools/Proximity/Multiple Ring Buffer e abra-o. O sistema exibe uma janela como ilustra a Figura 10.b;

Figura 10.b – Janela da ferramenta Multiple Ring Buffer.



8) Faça a seguinte configuração: a. Input Features: selecione o Feature Class Sistema_Viário que está dentro do

Feature Dataset Condicionantes do File Geodatabase que estamos trabalhando neste passo;

b. Output Feature Class: opte por criar como resultado um Feature Class chamado Regiões_de_Prox_do_Sistema_Viário dentro do Feature Dataset Dados_Temporários;

c. Distances: neste campo inserimos as distâncias limites das regiões de proximidade

que se deseja determinar. Digite 5 e clique no botão Add , o valor será acrescentado na lista na parte inferior. Insira também nesta lista os valores 10 e 15;

d. Buffer Unit [optional]: selecione Kilometers, esta é a unidade das distâncias do campo acima;

e. Field Name [optional]: deixe em branco, este é o nome do campo que determina a faixa de proximidade que o polígono do resultado representa. O nome padrão quando este campo fica em branco é BUFF_DIST;

f. Dissolve Option [optional]: opte por NONE, desta forma os polígonos do resultado não sofrerão ação de Dissolve;

g. Outside Polygons Only [optional]: esta opção está desabilitada, uma vez que é válida apenas para Inputs Features do tipo polígono.

Nota 03: Dissolve é uma operação vista na Prática 11 do curso anterior.

9) Clique em OK para executar a ferramenta; 10) Observe o resultado no Preview do ArcCatalog, vide destaque na Figura 10.c;

Figura 10.c – Em destaque o resultado da operação Multiple Ring Buffer.



11) Realize a mesma operação sobre o Feature Class Hidrografia_Linha. Abra a janela da ferramenta Multiple Ring Buffer e faça a configuração:

a. Input Features: selecione o Feature Class Hidrografia_Linha; b. Output Feature Class: Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha dentro do Feature

Dataset Dados_Temporários; c. Distances: insira os valores 3 e 5; d. Buffer Unit [optional]: selecione Kilometers; e. Field Name [optional]: deixe em branco; f. Dissolve Option [optional]: opte por NONE;

12) Clique em OK; 13) Repita a mesma operação com idêntica configuração para Hidrografia_Polígono, coloque o

Output Feature Class de Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono, marque a opção Outside Polygons Only;

14) Pronto. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 10.1. Passo 02 – Conversão para representação matricial Como dito anteriormente, em operações como a álgebra de mapas, é pertinente o uso das geoinformações na sua representação matricial. Desta forma, vamos converter os dados geográficos vetoriais que precisaremos para aplicar as fórmulas propostas. Faça:

1) Pelo ArcCatalog, acesse a subpasta finais desta prática e vá ao menu suspenso em File/New/Folder. Coloque no nome da nova pasta de dados_matriciais_convertidos;

2) Abra o ArcToolbox dentro do ArcCatalog. Vá ao item Conversion Tools/To Raster/Polygon to Raster e a abra-o. O sistema abre uma janela como mostra a Figura 10.d;

Figura 10.d – Janela da ferramenta Polygon to Raster.



3) Faça a configuração: a. Input Features: selecione o Feature Class Mangues_Restingas_e_Brejos dentro do

Feature Dataset Áreas_Restritivas; b. Value field: selecione o campo TIPO, os valores deste campo serão associados

aos pixels do dado matricial de saída; c. Output Raster Dataset: coloque o nome Mangues_Restingas_e_Brejos.img

apontando para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática; d. Cell assigment type (optional): opte por CELL_CENTER, este é o método de

associação do valor ao pixel quando mais de uma feição do Input Feature Class intercepta o mesmo, mais detalhes em: http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?TopicName=polygon_to_raster_(conversion);

e. Priority Field (optional): coloque NONE, este campo será explicado mais à frente; f. Cellsize (optional): preencha 0,004. Este valor está em unidades do mapa, que

neste caso é graus decimais. 0,004º é sempre um pouco menor do que 500 metros em todo o território brasileiro. 500 metros é a precisão posicional do PEC A para a escala 1:1.000.000.

4) Clique em OK; 5) Visualize o resultado através do Preview do ArcCatalog. Ao fazer isto, o sistema abra uma

mensagem como ilustra a Figura 10.e;

Figura 10.e – Opção de construção de pirâmides para

multi-resolução (Raster Pyramids). Nota 04: O recurso de Pyramids permite uma visualização mais rápida de dados matriciais no ambiente do ArcGIS. Este recurso prepara pré-visualizações em escalas de proximidade diferentes, economizando tempo de processamento no display do respectivo dado matricial. Mais informações em: http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?TopicName=Raster_ pyramids.

6) O processo de pirâmides de multi-resoluções está ilustrado na Figura 10.f. Clique no botão Yes;

Figura 10.f – Ilustração do processo de Raster Pyramids.



7) Observe o resultado geográfico da conversão, depois selecione a opção Table no campo

Preview na parte inferior do ArcCatalog, veja a tabela na Figura 10.g. A coluna Value informa o valor o pixel, Count a quantidade de pixels com o respectivo valor (Value) e o campo TIPO informando o tipo de área associada a aquele valor de pixel. Por exemplo, áreas de restingas são representadas por pixels contendo o valor 2. O Raster resultante contém pixels com valores numéricos inteiros e tabela associada;

Figura 10.g – Tabela resultante da conversão.

8) Faça o mesmo processo de conversão para os Feature Classes 9) Execute a ferramenta Polygon to Raster sobre os seguintes Feature Classes e com a

seguinte configuração: a. Áreas_de_Proteção_e_Reservas:

i. Input Features: Áreas_de_Proteção_e_Reservas; ii. Value field: selecione o campo TIPO; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome

Áreas_de_Proteção_e_Reservas.img apontando para a subpasta finais/ dados_matriciais_convertidos desta prática;

iv. Cell assigment type (optional): opte por CELL_CENTER; v. Priority Field (optional): coloque NONE; vi. Cellsize (optional): preencha 0,004.

b. Áreas_Militares_e_Históricas: i. Input Features: Áreas_Militares_e_Históricas; ii. Value field: selecione o campo TIPO; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome Áreas_Militares_e_Históricas.img

apontando para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática;


c. Áreas_Restritivas/Terras_Indígenas: i. Input Features: Terras_Indígenas; ii. Value field: selecione o campo nm_nng; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome Terras_Indígenas.img apontando

para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática; iv. Cell assigment type (optional): opte por CELL_CENTER; v. Priority Field (optional): coloque NONE; vi. Cellsize (optional): preencha 0,004.

d. Áreas_Restritivas/Unidades_de_Conservação: i. Input Features: Unidades_de_Conservação; ii. Value field: selecione o campo cd_tipo_uc; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome Unidades_de_Conservação.img

apontando para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática;




e. Condicionantes/Potencial_Agrícola: i. Input Features: Potencial_Agrícola; ii. Value field: selecione o campo SOLO; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome Potencial_Agrícola.img apontando

para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática; iv. Cell assigment type (optional): opte por CELL_CENTER; v. Priority Field (optional): coloque NONE; vi. Cellsize (optional): preencha 0,004.

f. Dados_Temporários/Buffer10km_Unidades_de_Conservação: i. Input Features: Buffer10km_Unidades_de_Conservação; ii. Value field: selecione o campo cd_tipo_uc; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome

Buffer10km_Unidades_de_Conservação.img apontando para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática;


g. Dados_Temporários/Buffer10km_Áreas_de_Proteção_e_Reservas: i. Input Features: Buffer10km_Áreas_de_Proteção_e_Reservas; ii. Value field: selecione o campo TIPO; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome

Buffer10km_Áreas_de_Proteção_e_Reservas.img apontando para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática;


h. Dados_Temporários/Buffer5km_Áreas_Militares_e_Históricas: i. Input Features: Buffer5km_Áreas_Militares_e_Históricas; ii. Value field: selecione o campo TIPO; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome

Buffer5km_Áreas_Militares_e_Históricas.img apontando para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática;


Nota 05: Estamos utilizando nesta prática o formato ERDAS IMAGINE (.img) no armazenamento dos rasters. Todavia ressalta-se que um File Geodatabase pode comportar dados na representação matricial.

10) Para converter os Feature Classes oriundos da ferramenta Multiple Ring Buffer é necessário o parâmetro Priority Field de Polygon To Raster. Suponha um dado ponto X que esteja da região de até 5km da via A e na região entre 5km e 10km da via B, claramente neste caso há uma interseção entre os buffers das vias A e B. Quando convertermos o Feature Class à representação matricial, o pixel que representa o ponto X só pode assumir um valor, ou ele informará que está na faixa de até 5km da via A ou entre 5km e 10km de B. Neste caso obviamente interessa armazenar a região de maior peso ao problema proposto, que a faixa de até 5km. Em outras palavras, entre ambas as proximidades, é mais pertinente armazenar a informação que o ponto X está a menos de 5km da via A. Para isto lançaremos mão da opção Priority Field da ferramenta Polygon to Raster. Abra o ArcMap e acrescente os Feature Classes Regiões_de_Prox_do_Sistema_Viário, Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha e Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono;

11) Abra a tabela de atributos de Regiões_de_Prox_do_Sistema_Viário; 12) Adicione um novo campo com o nome Pontuacao do tipo Short Interger;



13) Selecione por atributos (Select by Attributes) as feições que atendem a expressão BUFF_DIST < 0.05, desta forma selecionaremos as regiões até 5km de um via;

Nota 05: Os valores armazenados no campo BUFF_DIST estão em unidades do mapa, que neste campo é em graus decimais. O valor está fracionado devido à conversão de quilômetros para graus, uma vez que delimitamos as faixas de distâncias na ferramenta Multiple Ring Buffer em quilômetros.

14) Associe o valor 5 ao campo Pontuacao de todas as feições selecionadas por meio da ferramenta Field Calculator;

Nota 06: A ferramenta Field Calculator foi abordada na Prática 07 do curso anterior.

15) Selecione por atributos as feições que atendem a expressão BUFF_DIST > 0.08 AND BUFF_DIST < 0.09, selecionamos assim as regiões da faixa de 5km até 10km das vias;

16) Associe o valor 4 ao campo Pontuacao das feições selecionadas pelo Field Calculator; 17) Selecione agora as feições que atendem a expressão BUFF_DIST > 0.1 e associe a elas o

valor 2; 18) Faça o mesmo procedimento com as tabelas do Feature Classes

Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha e Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono. Acrescente em cada uma o campo Pontuacao do tipo Short Integer e associe:

a. Para Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha: i. Para feições que atendem a expressão BUFF_DIST < 0.03, campo

Pontuacao com o valor 5; ii. Para feições que atendem a expressão BUFF_DIST > 0.04, campo

Pontuacao com o valor 3; b. Para Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono:

i. Para feições que atendem a expressão BUFF_DIST < 0.03, campo Pontuacao com o valor 5;

ii. Para feições que atendem a expressão BUFF_DIST > 0.04, campo Pontuacao com o valor 3;

19) Utilize a ferramenta Polygon to Raster dentro do ArcMap sobre os seguintes Feature Classes e com a seguinte configuração:

a. Dados_Temporários/ Regiões_de_Prox_do_Sistema_Viário: i. Input Features: Regiões_de_Prox_do_Sistema_Viário; ii. Value field: selecione o campo Pontuacao; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome

Regiões_de_Prox_do_Sistema_Viário.img apontando para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática;

iv. Cell assigment type (optional): opte por CELL_CENTER; v. Priority Field (optional): coloque Pontuacao, desta forma garantiremos que

entre a interseção de regiões de proximidade, se sobreporá a de maior pontuação;

vi. Cellsize (optional): preencha 0,004. b. Dados_Temporários/Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha:

i. Input Features: Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha; ii. Value field: selecione o campo Pontuacao; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome

Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha.img apontando para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática;

iv. Cell assigment type (optional): opte por CELL_CENTER; v. Priority Field (optional): coloque Pontuacao; vi. Cellsize (optional): preencha 0,004.



c. Dados_Temporários/Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono: i. Input Features: Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono; ii. Value field: selecione o campo Pontuacao; iii. Output Raster Dataset: coloque o nome

Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono.img apontando para a subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática;

iv. Cell assigment type (optional): opte por CELL_CENTER; v. Priority Field (optional): opte por Pontuacao; vi. Cellsize (optional): preencha 0,004.

20) Adicione num projeto novo do ArcMap do Feature Class Município_IDH; 21) Abra sua tabela de atributos e adicione o campo FatorIDH do tipo Double. Neste campo

vamos calcular o fator IDH proposto na Fórmula 3 do problema na Introdução acima; 22) Clique com o botão direito do mouse sobre o título do campo IDH Municipal, 2000 e vá em

Properties. Observe na propriedade Type que o tipo deste campo é String, apesar do mesmo armazenar números. Vide Figura 10.h. Isto vale a todos os outros IDH’s desta tabela, sendo um erro da fonte dos dados;

Figura 10.h – Propriedades do campo. Apesar do mesmo armazenar números, ele é do tipo String.

23) Utilize sobre o campo recém-criado a ferramenta Field Calculator e monte a expressão: ( Val( [IDHM00] ) - Val( [IDHM91] ) ) + ( Val( [IDHMRE00] ) - Val( [IDHMRE91] ) ) + ( Val( [IDHMLO00] ) - Val( [IDHMLO91] ) ) + ( Val( [IDHMED00] ) - Val( [IDHMED91] ) )

Nota 06: A função Val( ) converte um número em String para Double, isso foi necessário ao problema observado no item 22 logo acima. Há outras funções de conversão que podem ser utilizadas no Field Calculator, consulte: http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm? TopicName=Making_field_calculations.

24) Execute o Polygon to Raster com a configuração: a. Input Features: Município_IDH; b. Value field: selecione o campo FatorIDH; c. Output Raster Dataset: coloque o nome Município_IDH.img apontando para a

subpasta finais/dados_matriciais_convertidos desta prática; d. Cell assigment type (optional): opte por CELL_CENTER; e. Priority Field (optional): NONE; f. Cellsize (optional): preencha 0,004.



Nota 07: Observe que o raster Município_IDH foi o único gerado a partir de um campo numérico real. Nestes casos, como mencionado na introdução, o dado matricial resultante não contém tabela de atributos associada. Ou seja, cada pixel contém apenas associado o valor numérico real oriundo do campo FatorIDH.

25) Feche o ArcMap, se o mesmo estiver aberto, e na pasta desta prática em finais/Dados_Matriciais_Convertidos;

26) Selecione todos os Rasters Datasets, clique com o botão direito do mouse sobre algum item selecionado e clique em Build Pyramids, como ilustra a Figura 10.i.

Figura 10.i – Construindo Raster Pyramids para todos

os dados matriciais criados.

27) Na janela que o sistema abriu clique em OK e aguarde a conclusão da operação; 28) Pronto.




Passo 03 – Associando as pontuações (Reclassify) Neste passo vamos preparar os dados matriciais com suas respectivas pontuações (scores) para realizarmos as fórmulas do problema proposto. Alguns rasters já contêm as respectivas pontuações associadas aos pixels, todavia ainda faltam alguns precisam de um tratamento prévio. Para isto utilizaremos a ferramenta Reclassify. Esta ferramenta altera os valores dos pixels segundo critério estabelecido sobre os valores atuais dos mesmos. Veja o exemplo abaixo:

Valores antigos dos pixels Valores novos dos pixels

0 – 100 1 100 - 500 2 500 - 1000 3 NoData NoData

Como foi dito na introdução, as áreas restritivas receberão o valor de NoData. Desta forma as mesmas ficarão de fora do resultado final, pois NoData somado, diminuído, multiplicado ou qualquer outra operação com qualquer outro valor de pixel resulta em NoData. Por exemplo, 5 + NoData * 10 = NoData. Siga os itens:

1) Abra o ArcCatalog. Na subpasta finais desta prática, vá ao menu suspenso em File/New/Folder. Dê o nome da nova pasta de dados_matriciais_reclassificados;

2) Abra o ArcMap e acrescente todos os Raster Datasets da subpasta finais/dados_matriciais_convertidos. Deixe todas as camadas (layers) invisíveis;

3) Habilite a barra de ferramenta Spatial Analyst no menu suspenso em View/Toolbars/Spatial Analyst, lembre que é necessário ativar a extensão Spatial Analyst no menu suspenso em Tools/Extentions;

4) Torne visível a camada Áreas_Militares_e_Históricas.img; 5) Clique com o botão direito do mouse em Áreas_Militares_e_Históricas.img, clique em

Properties e selecione a aba Symbology. A classificação de simbologias em raster será abordada com mais detalhes à frente, mas observe que a classificação é por Unique Values;

6) Clique no item Display NoData as e selecione uma cor cinza, vide o resultado na Figura 10.j;



Figura 10.j – Camada com os pixels NoData em cinza.

7) Toda a área colorida da camada forma o retângulo que compõe a matriz de pixels do dado

matricial. Torne visível a camada Municípios_IDH, exiba seus pixels com valores NoData com um cor azul. Observe na Figura 10.k que os retângulos formados pelas matrizes de pixels não são coincidentes;

Figura 10.k – Extensões (extents) de matrizes de pixels não coincidentes

entre duas camadas.

8) Como abordado na introdução, a álgebra de mapas é nada mais do que uma operação pixel a pixel entre matrizes. Se essas matrizes não abrangerem a mesma região geográfica, uma operação como A+B só será possível na área de interseção das mesmas. Desta forma, é pertinente que a extensão (Extent) das matrizes das camadas se



sobreponha corretamente. Para isso, clique em Spatial Analyst na barra de ferramentas de mesmo nome e depois em Options, como mostra a Figura 10.l;

Figura 10.l – Acessando as opções do Spatial Analyst.

9) Na janela que o sistema abriu, vá na aba Extent. No campo Analysis Extent selecione o

item Same as “Municípios_IDH”. Desta forma, a matriz de pixels de todas as análises executadas terá a mesma extensão da matriz de Municípios_IDH. Clique em OK;

10) Acesse a ferramenta Reclassify na barra Spatial Analyst como ilustra a Figura 10.m;

Figura 10.m – Acessando Reclassify pela barra de ferramentas

Spatial Analyst no ArcMap.

11) O sistema abre uma janela como mostra a Figura 10.n;



Figura 10.n – Janela da ferramenta Reclassify.

12) Nesta janela, faça a configuração:

a. Input raster: opte na lista por Áreas_Militares_e_Históricas.img; b. ReClass field: selecione TIPO, este será o campo do input de critério aos novos

valores dos pixels; c. Em Reclassification fazemos a tabela “de-para” entre os valores do raster de

entrada e saída. Configure: i. Área Histórica: NoData; ii. Área Militar: NoData; iii. NoData: 1.

d. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Áreas_Militares _e_Históricas.img do tipo ERDAS IMAGINE (*.img). Observe que um raster apenas temporário será gerado se este campo conter o texto <Temporary>;

e. Change missing values to NoData (optional): desmarcado. Esta opção configura se algum valor associado aos pixels do Input raster não foi contemplado na tabela Reclassification, seu novo valor será automaticamente NoData.

Nota 08: Na reclassificação acima, as áreas restritivas assumiram o valor de NoData, desta forma serão desconsideradas na álgebra de mapas realizada no próximo passo. Se a área não é restritiva, em outras palavras, assume o valor NoData na entrada (input) a mesma deve receber o valor 1, segundo o escopo do problema proposto. Desta forma, o dado está pronto para a álgebra de mapas mais à frente.

13) Clique em OK. Observe na Figura 10.o que a extensão da matriz de pixels do resultado do Reclassify e Municípios_IDH é sobreposta;



Figura 10.o – Matrizes de pixels sobrepostas. Os pixels iguais a 1 do output de

Reclassify está em laranja.

14) Para facilitar, remova no projeto do ArcMap ambas as camadas com o nome Áreas_Militares_e_Históricas.img;

15) Execute mais algumas vezes a reclassificação sobre os seguintes Raster Datasets dentro de finais/dados_matriciais_convertidos e com a seguinte configuração:

a. Mangues_Restingas_e_Brejos.img: i. Input raster: opte por Mangues_Restingas_e_Brejos.img que está dentro

da pasta desta prática em finais/dados_matriciais_convertidos; ii. ReClass field: opte por TIPO; iii. Em Reclassification configure:

1. Mangue: NoData; 2. Brejo: NoData; 3. Restinga: NoData; 4. NoData: 1.

iv. Output raster: Mangues_Restingas_e_Brejos.img na pasta finais/dados_matriciais_reclassificados;

v. Change missing values to NoData (optional): desmarcado. Nota 09: Ao reclassificar, sempre remova do projeto do ArcMap as camadas de input e output gerada.

b. Áreas_de_Proteção_e_Reservas.img: i. Input raster: Áreas_de_Proteção_e_Reservas.img; ii. ReClass field: opte por TIPO; iii. Em Reclassification configure:

1. Reserva Ecológica: NoData; 2. Reserva Florestal: NoData; 3. Área de Proteção Permanente: NoData; 4. NoData: 1.

iv. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Áreas_de_Proteção _e_Reservas.img;

v. Change missing values to NoData (optional): desmarcado.



c. Regiões_de_Prox_do_Sistema_Viário.img: i. Input raster: Regiões_de_Prox_do_Sistema_Viário.img; ii. ReClass field: opte por Value; iii. Clique no botão Unique para que a tabela seja construída com valores

únicos que os pixels assumem; iv. Em Reclassification configure:

1. 2: 2; 2. 4: 4; 3. 5: 5; 4. NoData: 0;

v. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Regiões_de_Prox_ do_Sistema_Viário.img;

vi. Change missing values to NoData (optional): desmarcado. d. Terras_Indígenas.img:

i. Input raster: Terras_Indígenas.img; ii. ReClass field: opte por Value. Observe que pelo campo nm_nng teríamos

420 linhas; iii. Clique no botão Classify. Na janela que o sistema abriu, selecione em

Method a opção Natural Breaks (Jenks) e em Classes opte por 1. Clique em OK;

iv. Em Reclassification configure: 1. 0 – 420: NoData; 2. NoData: 1.

v. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Terras_Indígenas. img;

vi. Change missing values to NoData (optional): desmarcado. e. Potencial_Agrícola.img:

i. Input raster: Potencial_Agrícola.img; ii. ReClass field: opte por SOLO; iii. Em Reclassification configure:

1. 1 – Boa: 5; 2. 2 - Boa a Regular: 5; 3. 3 - Regular a Boa: 4; 4. 4 – Regular: 3; 5. 5 - Regular a Restrita: 2; 6. 6 – Restrita: 1; 7. 7 - Restrita a Desfavorável: 1; 8. 8 – Desaconselhável: 0; 9. NoData: NoData.

iv. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Potencial_Agrícola .img;

v. Change missing values to NoData (optional): desmarcado. f. Buffer5km_Áreas_Militares_e_Históricas.img:

i. Input raster: Buffer5km_Áreas_Militares_e_Históricas.img; ii. ReClass field: opte por TIPO; iii. Em Reclassification configure:

1. Área Histórica: 2; 2. Área Militar: 2; 3. NoData: 5.

iv. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Buffer5km_Áreas_ Militares_e_Históricas.img;

v. Change missing values to NoData (optional): desmarcado.



g. Buffer10km_Áreas_de_Proteção_e_Reservas.img: i. Input raster: Buffer10km_Áreas_de_Proteção_e_Reservas.img; ii. ReClass field: opte por TIPO; iii. Em Reclassification configure:

1. Reserva Ecológica: 2; 2. Reserva Florestal: 2; 3. Área de Proteção Permanente: 2; 4. NoData: 5.

iv. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Buffer10km_Áreas_ de_Proteção_e_Reservas.img;

v. Change missing values to NoData (optional): desmarcado. h. Buffer10km_Unidades_de_Conservação.img:

i. Input raster: Buffer10km_Unidades_de_Conservação.img; ii. ReClass field: opte por cd_tipo_uc; iii. Em Reclassification configure:

1. US: 2; 2. PI: 2; 3. NoData: 5.

iv. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Buffer10km_ Unidades_de_Conservação.img;

v. Change missing values to NoData (optional): desmarcado. i. Unidades_de_Conservação.img:

i. Input raster: Unidades_de_Conservação.img; ii. ReClass field: opte por cd_tipo_uc; iii. Em Reclassification configure:

1. US: NoData; 2. PI: NoData; 3. NoData: 1.

iv. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Unidades_de_ Conservação.img;

v. Change missing values to NoData (optional): desmarcado. j. Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha.img:

i. Input raster: Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha.img; ii. ReClass field: opte por Value; iii. Clique no botão Unique; iv. Em Reclassification configure:

1. 3: 3; 2. 5: 5; 3. NoData: 0.

v. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Regiões_de_Prox _da_Hidrografia_Linha.img;

vi. Change missing values to NoData (optional): desmarcado. k. Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono.img:

i. Input raster: Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono.img; ii. ReClass field: opte por Value; iii. Clique no botão Unique; iv. Em Reclassification configure:

1. 3: 3; 2. 5: 5; 3. NoData: 0.

v. Output raster: finais/dados_matriciais_reclassificados/Regiões_de_Prox _da_Hidrografia_Polígono.img;

vi. Change missing values to NoData (optional): desmarcado. 16) Feche o ArcMap;



17) Pelo ArcCatalog, copie o Raster Dataset Municípios_IDH.img da pasta dados_convertidos para dados_reclassificados, clique sobre o mesmo com o botão direito do mouse e depois vá em Copy. Clique com o mesmo botão direito sobre a pasta dados_reclassificados e clique em Paste. Este raster não precisa de reclassificação;

18) Pronto. Nota 10: Outra forma de reclassificar o raster (Reclassify) é pelo ArcToolbox em Spatial Analyst Tools/ReClass/Reclassify. Nota 11: A conversão entre as representações vetoriais e matriciais realizadas no passo anterior podem ser realizadas também pela barra de ferramentas Spatial Analyst no ArcMap, vide o item Convert na Figura 10.m. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 10.3. Passo 04 – Álgebra de Mapas (Raster Calculator) Uma vez que os dados estão preparados, vamos realizar a álgebra de mapas por meio da ferramenta Raster Calculator. Faça:

1) Crie pelo ArcCatalog uma nova pasta dentro da subpasta finais com o nome de dados_da_algebra_de_mapas;

2) Abra o ArcMap e adicione os Raster Datasets Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha.img e Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono.img;

Nota 12: Na fórmula da média ponderada (pond

M ) proposta na introdução desta prática, o fator

hidroP é relativo à hidrografia como um todo, ou seja, não faz discernimento se a hidrografia é

representada por linhas ou áreas. Todavia, temos dois rasters com esta separação. Sendo assim, devemos criar um novo dado matricial com o valor máximo pixel a pixel de Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha.img e Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono.img. Garantiremos desta forma que entre um mesmo pixel com pontuações diferentes em cada raster, prevalecerá o de maior valor. Em outras palavras, sobrepõe o valor atribuído pela maior proximidade com uma feição hidrográfica. Veja um exemplo na Figura 10.p.

Figura 10.p – Exemplo de Highest Position (função máximo).

3) Clique em Spatial Analyst na barra de ferramentas de mesmo nome e depois em Raster

Calculator, vide Figura 10.n. O sistema abre uma janela como ilustra a Figura 10.p;



Figura 10.p – Janela da ferramenta Raster Calculator.

4) Para exibir mais opções, clique no botão na parte inferior da janela. Nesta interface é onde realizaremos a álgebra de mapas. Na área de texto à esquerda inferior, monte a expressão respeitando os espaços em branco antes e depois de [<nome do raster>]:

max( [Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Linha.img] , [Regiões_de_Prox_da_Hidrografia_Polígono.img] ) 5) Clique em Evaluate. Após o processamento, uma nova camada temporária será

acrescentada no projeto do ArcMap com o nome de Calculation; 6) Clique com o botão direito do mouse em Calculation na TOC e depois vá a Data/Make

Permanent, como mostra a Figura 10.q;

Figura 10.q – Tornando o resultado do

Raster Calculator permanente.

7) Salve o raster com o tipo ERDAS IMAGINE, com o nome Regiões_de_Prox_da_Hidrografia.img e na subpasta desta prática finais/dados_da _álgebra_de_mapas. Aguarde o final do processamento e observe o resultado;



8) Num projeto novo do ArcMap, acrescente todos os Raster Datasets da pasta finais/dados_matriciais_reclassificados que determinam áreas restritivas:

a. Mangues_Restingas_e_Brejos.img; b. Terras_Indígenas.img; c. Unidades_de_Conservação.img; d. Áreas_de_Proteção_e_Reservas.img; e. Áreas_Militares_e_Históricas.img.

9) Deixe visível apenas uma camada por vez. Observe que os pixels representando as áreas restritivas estão com o valor NoData, logo estão transparentes por default;

10) Na ferramenta Raster Calculator, multiplique todas as camadas:

[Áreas_de_Proteção_e_Reservas.img] * [Áreas_Militares_e_Históricas.img] * [Mangues_Restingas_e_Brejos.img] * [Terras_Indígenas.img] * [Unidades_de_Conservação.img]

11) Observe os espaços na expressão, utilize a interface da ferramenta e evite digitar manualmente. Utilizando o comando Make Permanent, salve o raster com o nome Áreas_Restritivas.img no formato ERDAS IMAGINE na pasta

finais/dados_da_álgebra_de_mapas. Geramos a variável restA da primeira fórmula da

introdução. Observe o resultado na Figura 10.r;

Figura 10.r – Áreas restritivas calculada, pixels com valor NoData estão em branco.

12) Por fim calcularemos a variável pond

M . Num projeto novo do ArcMap, acrescente os

seguintes Raster Datasets na pasta finais/dados_matriciais_reclassificados representando as respectivas variáveis da equação da média ponderada:

a. Buffer10km_Unidades_de_Conservação.img, proxUCP ;

b. Buffer10km_Áreas_de_Proteção_e_Reservas.img, proxAPPRP ;

c. Buffer5km_Áreas_Militares_e_Históricas.img, proxAMHP ;



d. Municípios_IDH.img, fatorIDHP ;

e. Potencial_Agrícola.img, PotAgrP ;

f. Regiões_de_Prox_do_Sistema_Viário.img, sistviaP ;

13) Por fim acrescente também no projeto o finais/dados_da_álgebra_de_mapas/Regiões

_de_Prox_da_Hidrografia.img, este é a variável HidroP ;

14) Abra o Raster Calculator e monte a expressão (observe os espaços em branco):

( 3 * [Regiões_de_Prox_da_Hidrografia.img] + 6 * [Potencial_Agrícola.img] + 5 * [Municípios_IDH.img] + 3 * [Regiões_de_Prox_do_Sistema_Viário.img] + [Buffer10km_Áreas_de_Proteção_e_Reservas.img] + [Buffer10km_Unidades_de_Conservação.img] + [Buffer5km_Áreas_Militares_e_Históricas.img] ) / 20

15) Observe o resultado na Figura 10.s. Os pixels mais claros contêm maior potencialidade

segundo o critério adotado. Calculamos desta forma o pond

M . Observe que raster

resultante contém pixels com valores numéricos reais;

Figura 10.s – Resultado da média ponderada.



16) Utilizando o comando Make Permanent, salve o raster na pasta finais/dados_da_álgebra_de_mapas com o nome Média_Ponderada.img do tipo ERDAS IMAGINE;

17) Num projeto novo do ArcMap, acrescente os Raster Datasets da pasta finais/dados_da_álgebra_de_mapas:

a. Áreas_Restritivas.img; b. Média_Ponderada.img.

18) Ache o resultado final realizando a multiplicação entre estes dois rasters na ferramenta Raster Calculator;

19) Utilizando o comando Make Permanent salve o resultado da multiplicação na pasta finais/dados_da_álgebra_de_mapas com o nome Áreas_Potenciais do tipo ERDAS IMAGINE;

20) Observe o resultado; 21) Pronto.

Nota 13: No ArcToolbox há ferramentas análogas ao Raster Calculator em Spatial Analyst Tools/Map Algebra. Operações simples também podem ser encontradas em Spatial Analyst Tools/Math. Veja o vídeo deste passo: Vídeo 10.4. Passo 05 – Gerando análises sobre o resultado Neste último passo, vamos realizar algum trabalho de apresentação e tratamento de dados sobre o resultado obtido no final do passo anterior. Faça:

1) Adicione no ArcMap o Raster Dataset Áreas_Potenciais; 2) Vá na propriedade desta camada e ative a aba Symbology, o sistema exibe uma janela

como mostra a Figura 10.t;

Figura 10.t – Aba Symbology da propriedade do Raster Dataset.

Nota 14: Se o raster contém pixels com valores numéricos inteiros, a lista Show à esquerda apresenta também a opção Discrete.

3) Na opção Streched, a classificação se dá por rampas de cores e baseada no histograma. Observe o maior valor observado nos pixels é 3,932 e o menor 0,49475. Altere a rampa de cor (Color Ramp) para tonalidade de vermelho. Clique em OK;



4) Clicando com o botão direito do mouse em Áreas_Potenciais na TOC e depois em Saver Layer File as, salve o arquivo Áreas_Potenciais_Streched_Vermelho.lyr na pasta finais;

5) Retorne a aba simbologia da Figura 10.t. Na lista Show à esquerda, selecione o item Classified. Se o sistema perguntar se desejamos construir o histograma, confirme;

Nota 15: Histograma, como foi visto no curso Introdução às Geotecnologias, é um gráfico que indica a freqüência dos valores de pixels. Em Processamento Digital de Imagem é um instrumento muito importante no trabalho sobre as imagens.

6) Clique no botão Classify. Na janela que o sistema abriu, selecione em Method a opção Natural Breaks (Jenks) e em Classes digite 3;

Nota 16: Observe na área superior à direita da janela do Classify que a média dos valores de potencialidade é de aproximadamente 2,6383 e o desvio padrão 0,5684.

7) Mude a opção do campo Method agora para Manual. Na lista à direita central, altere os valores de quebra de faixa (break values) para 2, 3,5 e 5, como mostra a Figura 10.u;

Figura 10.u – Os break values das faixas alteradas.

8) Clique em OK. Na coluna Labels da Figura 10.v, digite em ordem nas linhas de cima para

baixo: Baixa Potencialidade, Média Potencialidade e Alta Potencialidade. Associe as cores em tons de vermelho, laranja e azul na mesma ordem;



Figura 10.v – Faixas de valores configuradas para simbologia.

9) Observe o resultado na Figura 10.w. Salve um Layer File com o nome

Áreas_Potenciais_Classificado_por_Faixas.lyr na pasta finais;

Figura 10.w – Resultado da classificação de simbologia.



10) Por fim, vá a barra de ferramentas Spatial Analyst, clique no botão de mesmo nome e depois em Zonal Statistics. O sistema abre uma janela como mostra a Figura 10.x;

Figura 10.x – Ferramenta Zonal Statistics.


a. Zone dataset: aponte para o Feature Class Municípios_IDH dentro de finais/ Estudo de Áreas Potenciais.gdb/Condicionantes;

b. Zone field: NOME2, o campo que contém o nome dos municípios; c. Value raster: Áreas_Protegidas.img; d. Ignore NoData in calculations: desmarque; e. Chart statistic: desmarque; f. Output Table: aponte para a pasta finais/dados_da_álgebra_de_mapas e coloque

o nome Estatística_por_Município.dbf; 12) Clique em OK. Ao final do processamento, abra a tabela resultante. Vide Figura 10.y;

Figura 10.y – Tabela resultante do Zonal Statistics.



13) Nesta tabela temos: a. Quantos pixels interceptam cada municípios (COUNT); b. A área do município em unidades quadradas do mapa, ou seja, graus quadrados

(AREA); c. O valor mínimo ocorrido entre os pixels que interceptam o município (MIN); d. O valor máximo ocorrido entre os pixels que interceptam o município (MAX); e. O valor máximo menos o mínimo (RANGE); f. A média dos valores dos pixels que interceptam o município (MEAN); g. O desvio padrão dos valores dos pixels que interceptam o município (STD); h. O somatório dos valores dos pixels que interceptam o município (SUM).



Prática 11 – Análise Espaço/Temporal – Exemplo com NDVI 143



Prática 11 – Análise Espaço/Temporal – Exemplo com NDVI

Introdução A análise espaço/temporal é uma das mais complexas e importantes do sistema de informações geográficas, nela consideramos a dimensão temporal do dado geográfico e podemos analisar sua dinâmica. Atualmente os softwares de SIG estão evoluindo nas análises e outras ferramentas que trabalham com a dimensão temporal da geoinformação. Nossa área de estudo nessa prática será a Floresta Nacional de Bom Futuro, uma Unidade de Conservação de Uso Sustentável situada em Rondônia e criada em 1988. Veja abaixo o trecho de um texto retirado do site http://www.oeco.com.br/monitor/81-monitor/19221-floresta-nacional-de-bom-futuro-ro:

A Floresta Nacional de Bom Futuro (RO) é uma das unidades de conservação mais devastadas do país. Segundo boletim do Ibama deste dia 29 de agosto de 2008 "foi confirmada a ocorrência de queimadas realizadas no interior da UC após vistoria realizada pela equipe da FLONA. A Unidade não possui estrutura para combate e apresenta conflitos fundiários que dificultam o acesso a FLONA. Na imagem abaixo é possível ter idéia da extensão dos focos de incêndio. De acordo com o Paulo Volnei Garcia, chefe da floresta nacional, ações de prevenção e combate a incêndios dentro da unidade de conservação só poderão ser tomadas quando a gestão da área for retomada efetivamente, com a desocupação da unidade de 280 mil hectares. Além de estradas e gado que abastece as cidades do entorno, inclusive Porto Velho, a floresta nacional tem um núcleo urbano com escola, hotéis e serrarias operando há anos em plena clandestinidade, o que coloca a vida de agentes do governo e brigadistas em risco nas condições atuais.

Por suas características, vamos fazer um estudo do desmatamento nessa UC por meio do bastante utilizado Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (IVDN) ou Normalized Difference Vegetation Índex (NDVI). O NDVI apresenta resultados significativos na detecção de mudanças na cobertura vegetal verde, como desmatamento e queimadas. O Índice de Vegetação por Diferença Normalizada varia de -1 a 1 e é calculado a partir dos valores de reflectância de imagens de satélite referentes ao espectro do vermelho e infravermelho próximo utilizando a fórmula:

vivp

vivp

rr

rrNDVI

+

−= (Fórmula 1)

Onde:

ivpr - valor da reflectância no espectro da banda do infravermelho próximo.

vr - valor da reflectância no espectro da banda do vermelho.

Vegetação apresenta valores maiores do que 0,2 ou 0,3. Água apresenta valores negativos e áreas urbanas ou solos expostos apresentam o NDVI por volta de zero.



Utilizaremos o sensor TM (Thematic Map) do satélite LANDSAT 5 como fonte das imagens. Neste sensor as bandas de número 4 e 3 correspondem respectivamente ao espectro infravermelho próximo e vermelho. As cenas que abrangem a área de estudo são as 232/066 e 232/067. Utilizaremos imagens dos anos de 1987, 1993, 2001 e 2009. Calcularemos o NDVI para cada um desses anos e depois vamos inferir a variação (diferença) desse índice ano a ano consecutivo, desta forma identificaremos a evolução na perda de vegetação entre cada um desses quatro anos. Essa identificação se dará pela média e desvio padrão das diferenças de NDVI ano a ano. Se a queda do índice for maior que a média diminuída do desvio padrão, considera-se que aquela área houve perda significativa de vegetação.

Por fim, seguem algumas considerações sobre a análise proposta: 1. As imagens entre os anos devem ser de dia e mês próximos, chuvas ou secas geralmente

alteram o NDVI da cobertura vegetal sensivelmente; 2. Devem-se obter imagens sem nuvens e com poucas áreas de sombras; 3. Devem-se usar a fórmula do NDVI sobre a reflectância aparente, não sobre a imagem

bruta. Faremos aqui o cálculo da radiância espectral conforme o artigo http://hydrogis.geology.upatras.gr/res_net/data/L5TMCal2003.pdf, mas não chegaremos até o cálculo de reflectância espectral.

Fontes e preparação dos dados As imagens do sensor TM do satélite LANDSAT 5 utilizadas nesta prática foram adquiridas gratuitamente no catálogo de imagens do INPE: http://www.dgi.inpe.br/CDSR/. O limite da FLONA de Bom Futuro foi adquirido no site do MMA http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm do arquivo Shapefile de Unidades de Conservação Federais de Uso Sustentável. Foi realizado para preparação dos dados:

1. A projeção do limite da UC para UTM Zona 20S; 2. O ajuste entre os georreferenciamentos das imagens de anos diferentes; 3. Executa o Build Pyramids sobre todas as imagens de satélite.



Procedimentos Passo 01 – Mosaico de imagens (Mosaic)

Primeiramente precisamos criar um mosaico com as cenas do satélite LANDSAT 5 que abrangem a área de estudo. Faça:

1) Acesse pelo ArcCatalog a pasta desta prática. Copie o arquivo Shapefile da subpasta iniciais para finais. Observe que na pasta iniciais as cenas estão separadas em pastas pelos seus respectivos anos;

2) Dentro da subpasta finais, crie um pasta com o nome mosaicos_e_composições. Dentro da pasta nova, crie 4 pastas novas com os nomes 1987, 1993, 2001 e 2009;

Nota 01: Todas as imagens estão no formato Tagged Image File Format (*.tif).

3) Abra o ArcMap e acrescente o Shapefile FLONA_de_Bom_Futuro da subpasta finais e a banda 5 das cenas 232/066 e 232/067 de 16/08/2009 (LANDSAT_5_TM_20090816_232_067_L2_BAND5.tif e LANDSAT_5_TM_20090816_ 232_066_L2_BAND5.tif) na subpasta iniciais;

4) Altere a simbologia Unique Symbol da FLONA (Floresta Nacional) para sem preenchimento, borda verde com tamanho 3;

5) Salve um Layer File da camada FLONA_de_Bom_Futuro na subpasta finais com o nome FLONA_de_Bom_Futuro.lyr;

6) Deixe apenas uma cena visível por vez, observe que as mesmas são adjacentes. Os pixels com valores 0 de cada cena representam essencialmente a borda sem informação da imagem de satélite, como pode ser verificado com Identify. O objetivo aqui é compor em um mosaico estas cenas adjacentes, mosaico este que será outro dado geográfico na representação matricial;

7) Ative a extensão Spatial Analyst no menu suspenso em Tools/Extensions; 8) Acesse o ArcToolbox. Abra a ferramenta Mosaic em Data Management

Tools/Raster/Raster Dataset/Mosaic To New Raster ou busque a ferramenta pela aba Search na parte inferior do ArcToolbox. O sistema exibe uma imagem como ilustra a Figura 11.a;



Figura 11.a – Janela da ferramenta Mosaic To New Raster.


a. Input Rasters: adicione os dois Raster Datasets adicionados ao projeto; b. Output Location: aponte na pasta desta prática à

finais/mosaicos_e_composições/2009; c. Raster dataset name with extension: Mosaico_BANDA5.tif; d. Coordinate system for the raster (optional): deixe em branco, será o mesmo do

input, ou seja, SAD69 UTM Zona 20S; e. Cellsize (optional): deixe em branco, será o mesmo dos inputs, ou seja, 30 metros; f. Mosaic Method: opte por MAXIMUM, desta forma os pixels de borda com valor

zero na área de sobreposição dos rasters serão desconsiderados. 10) Clique em OK; 11) Ao final do processamento, o resultado será adicionado automaticamente ao projeto

corrente do ArcMap. Observe o resultado na Figura 11.b;



Figura 11.b – Resultado do mosaico das bandas 5 das cenas 232/066 e

232/067 de 16/08/2009.

12) Repita este processo nas outras imagens das cenas 232/066 e 232/067 do ano de 2009 que estão nas duas subpastas dentro da pasta iniciais/2009. Faça um mosaico para de cada uma das bandas: 1, 2, 3, 4, 6 e 7. O arquivo TIFF com o mosaico deve ser salvo na pasta finais/mosaicos_e_composições/2009 com o nome Mosaico_ANO_BANDAX.tif, onde X é o número da respectiva banda e ANO é o ano da cena;

13) Ao final temos 7 Raster Datasets na pasta finais/mosaicos_e_composições/2009; 14) Faça o mesmo processo de mosaico também às bandas das cenas dos outros anos (2001,

1993 e 1987). Utilize o mesmo padrão de nomenclatura do item 12 cima, salvando os arquivos no formato TIFF na pasta do respectivo ano da cena;

15) Ao final temos para cada uma das 7 bandas um Raster Datasets em cada uma das pastas: finais/mosaicos_e_composições/2001, finais/mosaicos_e_composições/1993 e finais/mosaicos_e_composições/1987;

16) Pronto.




Passo 02 – Composição de bandas (Composite Bands)

Os sensores dos satélites orbitais captam a radiação eletromagnética (REM), registrando suas leituras em forma de imagens. Os pixels dessas imagens representam a intensidade da REM captada num dado espectro de freqüência como, por exemplo, a faixa de infravermelho ou a faixa correspondente ao espectro visível pelo o olho humano relacionado às tonalidades de azul. Essas imagens correspondentes a faixas do espectro de freqüência da REM são chamadas de bandas. Por exemplo, o sensor TM do satélite LANDSAT 5 registra 7 bandas diferentes. Como cada banda registra apenas o valor de intensidade da REM captada numa dada faixa do espectro, é comum a visualização dessa imagem em tons de cinza, onde as intensidades mais baixas e altas vão respectivamente do preto ao branco. Não é raro o uso de tons coloridos além do cinza como, por exemplo, vermelho. Um recurso muito utilizado também é o uso concomitante de três imagens representando bandas do espectro da REM. Cada uma das imagens fica associada a um canal: R (vemelho), G (verde) e B (azul), compondo imagens coloridas. Cada combinação de bandas nos canais proporciona realces distintos a variados objetos ou alvos em estudo. Ressalta-se que conceitos e práticas sobre este assunto foram abordados no curso Introdução às Geotecnologias.

Desta forma, vamos realizar composições de bandas em coleções de rasters e exibi-las utilizando o recurso dos canais RGB. Faça:

1) Num projeto novo do ArcMap, adicione o Layer File FLONA_de_Bom_Futuro.lyr na subpasta finais;

2) Ative a extensão Spatial Analyst no menu suspenso em Tools/Extensions; 3) Acesse o ArcToolbox e abra a ferramenta Composite Bands em Data Management

Tools/Raster/Raster Processing/Composite Bands. O sistema abre uma janela como mostra a Figura 11.c;

Figura 11.c – Janela da ferramenta Composite Bands.

4) Coloque no Input Rasters as 7 imagens referentes às bandas em mosaico de 2009 na

subpasta finais/mosaicos_e_composições/2009. Em Output Raster aponte à mesma pasta finais/mosaicos_e_composições/2009 e digite o nome Composição_2009_BANDAS_1_a_7.tif;



5) É importante que a lista de inputs esteja na ordem crescente das bandas, ou seja, o item relativo a banda 1 primeiro, banda 2 em segundo e assim sucessivamente. Utilize os botões com setas ao lado direito da janela para alterar a ordem. Se os nomes dos inputs aparecem cortados, atrapalhando a identificação de qual item é qual banda, então aumente a largura da janela;

Nota 02: O item 4 acima é necessário, pois ao constituirmos uma coleção de raster (Raster Dataset), as bandas recebem uma nomenclatura Band_X, onde X é dado pela ordenação os itens no Input Rasters da janela Composite Bands. Da forma como foi feito, a numeração anterior dos inputs foi preservada, vide Figura 11.e.

6) Clique em OK; 7) Ao final do processamento o novo Raster Dataset será adiciona do projeto corrente do

ArcMap. Observe que na TOC o novo raster apresenta uma composição RGB, vide Figura 11.d. Esta composição foi montada a esmo com 3 das 7 bandas da coleção (dataset) de raster. Observe que o Data Frame apresenta uma imagem colorida;

Figura 11.d – Composição RGB na TOC.

8) Acesse pelo ArcCatalog o Raster Dataset recém criado. Abra-o como se fosse uma pasta

no sistema de arquivos, veja que o ArcCatalog lista as 7 bandas, como ilustra a Figura 11.e;

Figura 11.e – As 7 bandas no Raster Dataset criado.

9) Retorne ao ArcMap. Vá na aba Symbology nas propriedades de

Composição_2009_BANDAS_1_a_7. Com a opção RGB Composite selecionada na lista Show à esquerda da janela, vide Figura 11.f, podemos alterar quais bandas estão nos canais RGB. Faça uma composição 543, ou seja, R=5, G=4 e B=3. Esta composição é muito utilizada para estudos que envolvem vegetação;



Figura 11.f – Realizando uma composição RGB na simbologia do Raster Dataset.

10) Clique em OK. Observe o resultado na Figura 11.g. Área com cobertura vegetal está em

verde, corpos d’água em azul e solo exposto, afloramento rochoso e povoados em vermelho e rosa;

Figura 11.g – Resultado da composição 543.



11) Execute a ferramenta Composite Bands (itens 2 a 5 acima) para as 7 bandas de cada um

dos outros anos: 2001, 1993 e 1987. Salve o arquivo resultante dentro da pasta do respectivo ano dentro de finais/mosaico_e_composição com o padrão de nomenclatura Moisaico_<ano da cena>_ BANDAS_1_a_7.tif;

12) Para cada uma das três as coleções (Dataset) de rasters criada no item acima, configure na simbologia uma composição RBG idêntica ao da Figura 11.g, ou seja 543;

Nota 03: O termo composição quando associada à ferramenta Composite Bands diz respeito a criação de um dado matricial que é uma coleção de bandas. Quando este mesmo termo está associado à simbologia, diz respeito à composição RGB, onde atribuímos uma banda para cada canal a fim de gerar uma imagem colorida.

13) Veja abaixo a evolução temporal do desmatamento segundo as imagens nas Figuras 11.h, 11.i, 11.j e 11.k;

Figura 11.h – Imagem em 04/08/1987.



Figura 11.i – Imagem em 04/08/1993.

Figura 11.j – Imagem de 10/08/2001.



Figura 11.k – Imagem em 16/08/2009.

Nota 04: As tonalidades das imagens acima estão ligeiramente diferentes devido a fatores como calibração do sensor, condições climáticas/atmosféricas do momento, tempo decorrido da última chuva, ângulo do sensor em relação à superfície da Terra, entre outros.

14) Salve o projeto do ArcMap com o nome Análise FLONA de Bom Futuro.mxd na subpasta finais;

15) Pronto.




Passo 03 – Cálculo da radiância espectral

Os valores dos pixels das imagens de satélite são valores discretos, eles são escalonados para números entre 0 e 255 no caso do sensor TM/LANDSAT 5. Originalmente os sensores remotos armazenam a intensidade da REM captada como números reais relativos à radiância em watts por metro quadrado esteradiano por micrometro W/(m2 . sr . µm). Quando comparamos imagens de épocas diferentes, é necessário retornar aos valores dos pixels para radiância, uma vez que a fórmula para escalonamento (0 – 255) e calibração do equipamento é diferente no decorrer do tempo. Siga os itens:

1) Crie pelo ArcCatalog uma nova pasta chamada radiância dentro de finais. Dentro da pasta radiância crie as pastas 1987, 1993, 2001 e 2009;

2) Acesse o ArcCatalog e abra a ferramenta Spatial Analyst Tools/Map Álgebra/Single Output Map Algebra, o sistema abre uma janela como ilustra a Figura 11.l;

Figura 11.l – Janela da ferramenta Single Output Map Algebra.

Nota 05: A ferramenta Single Output Map Algebra é similar à ferramenta Raster Calculator abordada na prática anterior. Nota 06: O botão Usage... fornece a lista de operadores da ferramenta.

3) Clique no botão e o raster para finais/2009/Mosaico_2009_BANDA3.tif. Alternativamente o raster apontado pode ser finais/2009/Composição_2009_BANDAS_1_a_7.tif/Band_3, pois ambas representam a mesma informação;

4) Monte expressão na caixa de texto Map Algebra Expression: 1.03988 * C:\CursoGeo\PFASIG\Parte 3\dadosP11\finais\mosaico_e_composição\2009\Mosaico_2009_BANDA3.tif - 1.17

5) Em Output raster aponte para finais/radiância/2009/Radiância_2009_BANDA3.tif. Clique

em OK; 6) Execute novamente a ferramenta Single Output Map Algebra utilizando agora o mosaico

da banda 4 das cenas de 2009. O raster de saída é finais/radiância/2009/Radiância_2009_BANDA4.tif e a expressão:

0.872588 * C:\CursoGeo\PFASIG\Parte 3\dadosP11\finais\mosaico_e_composição\2009\Mosaico_2009_BANDA4.tif - 1.51



7) Repetiremos agora o procedimento os outros mosaicos de bandas 3 e 4 dos outros anos. Execute Single Output Map Algebra sobre os seguintes rasters e com as seguintes configurações:

a. Mosaico_2001_BANDA3.tif: i. Output raster: finais/radiância/2001/Radiância_2001_BANDA3.tif; ii. Map Algebra expression: 0.805765 * C:\CursoGeo\PFASIG\Parte

3\dadosP11\finais\mosaico_e_composição\2001\Mosaico_2001_BANDA3.tif - 1.17;

b. Mosaico_2001_BANDA4.tif: i. Output raster: finais/radiância/2001/Radiância_2001_BANDA4.tif; ii. Map Algebra expression: 0.814549 * C:\CursoGeo\PFASIG\Parte


c. Mosaico_1993_BANDA3.tif: i. Output raster: finais/radiância/1993/Radiância_1993_BANDA3.tif; ii. Map Algebra expression: 0.805765 * C:\CursoGeo\PFASIG\Parte


d. Mosaico_1993_BANDA4.tif: i. Output raster: finais/radiância/1993/Radiância_1993_BANDA4.tif; ii. Map Algebra expression: 0.814549 * C:\CursoGeo\PFASIG\Parte


e. Mosaico_1987_BANDA3.tif: i. Output raster: finais/radiância/1987/Radiância_1987_BANDA3.tif; ii. Map Algebra expression: 0.805765 * C:\CursoGeo\PFASIG\Parte


f. Mosaico_1987_BANDA4.tif: i. Output raster: finais/radiância/1987/Radiância_1987_BANDA4.tif; ii. Map Algebra expression: 0.814549 * C:\CursoGeo\PFASIG\Parte


8) Observe o resultado com a ferramenta Identify no Preview do ArcCatalog; 9) Pronto.




Passo 04 – Cálculo do NDVI

Ressalta-se que para um resultado mais preciso se calcula o NDVI com a reflectância espectral, não com a radiância espectral. Para o cálculo da reflectância em questão, teríamos que aplicar outra fórmula utilizando a radiância espectral. Para maiores informações acesse: http://hydrogis.geology.upatras.gr/res_net/data/L5TMCal2003.pdf.

Faremos agora o cálculo do NDVI – Índice de Vegetação por Diferença Normatizada, IDVN em português. Siga os passos:

1) Pelo ArcCatalog crie uma pasta chamada NDVI na subpasta finais; 2) Abra pelo ArcToolbox novamente a ferramenta Single Output Map Algebra; 3) No campo Output raster aponte para finais/NDVI e coloque o nome NDVI_2009.tif. Monte a

expressão: ( C:\CursoGeo\PFASIG\Parte 3\dadosP11\finais\radiância\2009\Radiância_2009_BANDA4.tif - C:\CursoGeo\PFASIG\Parte 3\dadosP11\finais\radiância\2009\Radiância_2009_BANDA3.tif ) / ( C:\CursoGeo\PFASIG\Parte 3\dadosP11\finais\radiância\2009\Radiância_2009_BANDA4.tif + C:\CursoGeo\PFASIG\Parte 3\dadosP11\finais\radiância\2009\Radiância_2009_BANDA3.tif ) Nota 06: A expressão acima é referente à Fórmula 1.

4) Repita a operação para os outros anos: 2001, 1993 e 1987. O resultado deve ser salvo em finais/NDVI com o padrão de nome NDVI_<ano da cena>.tif;

5) Observe o resultado, por exemplo, do ano de 2009 na Figura 11.m. Em geral, áreas claras contêm cobertura vegetal, áreas pretas representam corpos d’água e áreas cinza escuras contêm solo exposto ou cultivado;

Figura 11.m – Destaque no NDVI calculado no mosaico das cenas de 16/08/2009.

6) Pronto.




Passo 05 – Cálculo das diferenças de NDVI

Calculemos agora a variação do NDVI pixel a pixel nas imagens de anos consecutivos. Faça:

1) Crie no ArcCatalog uma nova pasta com o diferença_NDVI dentro da subpasta finais; 2) Acesse a ferramenta Single Output Map Algebra. No Output raster aponte para

finais\diferença_NDVI\Diferença_NDVI_1993_1987.tif e monte a expressão:

C:\CursoGeo\PFASIG\Parte 3\dadosP11\finais\NDVI\NDVI_1993.tif - C:\CursoGeo\PFASIG\Parte 3\dadosP11\finais\NDVI\NDVI_1987.tif

3) Repita a operação para as diferenças: a. 2001 – 1993:

i. Output raster: finais/diferença_NDVI/Diferença_NDVI_2001_1993.tif; ii. Map Algebra expression:


b. 2009 – 2001: i. Output raster: finais/diferença_NDVI/Diferença_NDVI_2009_2001.tif; ii. Map Algebra expression:


4) Observe o resultado no ArcMap. Pronto.




Passo 06 – Recorte da área da FLONA (Extract By Mask)

Uma vez que foi calculada a variação do NDVI no mosaico das cenas 232/066 e 232/067, vamos extrair deste mosaico apenas nossa área de estudo, a Floresta Nacional de Bom Futuro. Siga os itens:

1) Crie uma nova pasta com o nome FLONABF dentro de finais\diferença_NDVI pelo ArcCatalog;

2) Abra pelo ArcCatalog a ferramenta Spatial Analyst Tools/Extraction/Extract by Mask, o sistema abre uma janela como ilustra a Figura 11.n. Este ferramenta é similar ao Clip visto na Prática 11 do curso anterior, todavia a primeira trabalha sobre dados matriciais e a segunda sobre dados vetoriais;

Figura 11.n – Janela da ferramenta Extract By Mask.


a. Input raster: aponte para finais\diferença_NDVI\Diferença_NDVI_2009_2001.tif; b. Input raster or feature mask data: aponte para o Shapefile

FLONA_de_Bom_Futuro.shp na subpasta iniciais desta prática; c. Output raster: finais\diferença_NDVI\FLONABF\Diferença_NDVI_2009_2001.tif.

4) Observe o resultado na Figura 11.o e por meio do Preview do ArcCatalog;

Figura 11.o – Resultado do Extract by Mask.



5) Repita a mesma operação para os rasters Diferença_NDVI_2002_1993.tif e Diferença_NDVI_1993_1987.tif. Salve o resultado do Extract by Mask sobre ambos com o respectivo nome de input na pasta finais\diferença_NDVI\FLONABF\;

6) Pronto.

Veja o vídeo deste passo: Vídeo 11.6. Passo 07 – Análise dos resultados

Vamos finalizar esta prática com a análise dos resultados. Vamos classificar o grau de alerta de desmatamento de acordo com a média e desvio padrão dos valores de diferença de NDVI. Faça:

1) Acesse pelo ArcCatalog a pasta finais\diferença_NDVI\FLONABF\. Nela temos três Raster Datasets;

2) Vá nas propriedades de Diferença_NDVI_2009_2001.tif, o sistema abre uma janela como mostra a Figura 11.p;

Figura 11.p – Propriedades de Diferença_NDVI_2009_2001.tif.

3) Descendo na lista de propriedades utilizando a barra de rolagem à direita da janela, ache o

grupo de propriedades Statistics; 4) Clique no botão Options logo à direita de Statistics, depois clique em Build Statistics. Na

janela que o sistema abriu, clique em OK. Ao final, observe os valores de média (mean) e desvio padrão (Std dev.);

5) Faça o mesmo procedimento para Diferença_NDVI_2001_1993.tif e Diferença_NDVI_1993_1987.tif;

6) Anotando as médias e desvios padrões, montamos a Tabela 11.1:

Tabela 11.1 – Médias e desvios padrões das diferenças de NDVI Faixa de Anos Média Desvio Padrão

2009 – 2001 0,0398 0,1311 2001 – 1993 0,0880 0,0473 1993 - 1987 -0,0544 0,0715



7) Com base então na Tabela 11.1, montamos a Tabela 11.2. Para considerarmos área com sensível perda vegetal, a queda do NDVI tem que superior a média subtraída do desvio padrão da diferença de NDVI de todos os pixels. Para considerarmos sensível regeneração é a média somada do desvio padrão:

Tabela 11.2 – Valores máximos para alerta de desmatamento

e mínimo para regeneração. Faixa de Anos Max. para perda Mín. para regeneração

2009 – 2001 -0,0913 0,1709 2001 – 1993 0,0407 0,1353 1993 - 1987 -0,1259 0,0171

8) Abra o ArcMap e acrescente os três Raster Datasets da pasta finais\diferença_NDVI\FLONABF;

9) Vá a aba Symbology da propriedade de Diferença_NDVI_2009_2001.tif; 10) Na lista Show à direita, selecione o item Classified. Depois clique no botão Classify. O

sistema abre uma janela como ilustra a Figura 11.q;

Figura 11.q – Janela Classification da simbologia do tipo Classified.

11) No campo Classes na parte superior esquerda da janela escolha 3. No campo Method

escolha a opção Manual; 12) Na lista Break Values à direita, altere os dois primeiros valores de acordo com a primeira

linha da Tabela 11.4, ou seja, altere o primeiro item para -0,0913 e o segundo para 0,1709. O terceiro item diz respeito ao valor máximo que os pixels assumem;

13) Clique em OK. Nas três faixas de valores criadas, associe a cor vermelha, cinza claro e verde respectivamente ao primeiro, segundo e terceiro item;

14) Clique em OK, o resultado deve ser similar ao apresentado na Figura 11.r. Em vermelho são representadas as áreas com alerta de desmatamento. Em verde são representadas as áreas que acusam regeneração da vegetação;



Figura 11.r – Diferença de NDVI 2009 – 2001 classificado.

Compare com as Figuras 11.j e 11.k.

15) Faça a mesma classificação de simbologia nos outros dois raster. Delimite as faixas de acordo com a Tabela 11.4. Segue o resultado nas Figuras 11.s e 11.t;

Figura 11.s – Diferença de NDVI 2001 – 1993 classificado.



Figura 11.t - Diferença de NDVI 1993 – 1987 classificado.

Nota 07: Algumas regiões das Figuras 11.s e 11.t como, por exemplo, ao norte, contêm um efeito “chuvisco” depois da classificação. Isso se deve a nuvens escarpas na imagem ou a efemérides na captação e registro da imagem de satélite. A região com um tarja verde ao norte da Figura 11.t é devido à ausência de informações na mesma.

16) Habilite a barra de ferramentas Spatial Analyst e a extensão de mesmo nome; 17) Vamos calcular agora as zonas de pressão da área desmatada sobre a área com

cobertura vegetal. Clique no botão de mesmo nome da barra e depois em Neighborhood Statistics, como ilustra a Figura 11.u. O sistema abre uma janela como mostra a Figura 11.v;

Figura 11.u – Acessando a ferramenta Neighborhood Statistics.



Figura 11.v – Janela da ferramenta Neighborhood Statistics.


a. Input data: Diferença_NDVI_2009_2001.tif; b. Field: <Value>; c. Statistic type: Standard Deviation; d. Neighborhood: Rectangle; e. Height: 5, este será a altura da janela retangular da análise de vizinhança; f. Width: 5, este será a largura da janela retangular da análise de vizinhança; g. Units: marque a opção Cell, está é a unidade do Height e Width; h. Output cell size: 30, este valor está em unidades do mapa, ou seja, metros; i. Output raster: aponte à pasta

finais\diferença_NDVI\FLONABF\Áreas_de_Tensão_2009.tif. 19) Clique em OK. Ao final do processamento o resultado será acrescentado ao projeto

corrente do ArcMap; Nota 08: O desvio padrão tende a apresentar valores mais altos onde há pixels com variações abruptas nos valores de diferença do NDVI, o que caracteriza geralmente o limite entre a área desmatada e com cobertura vegetal.

20) Vá a aba Symbology nas propriedades de Áreas_de_Tensão.tif. Selecione na lista Show o tipo de simbologia Classified. Clique no botão Classify;

21) Na janela que o sistema abriu, vide Figura 11.q, selecione 2 no campo Classes e Manual no Method;

22) No primeiro item da lista Break Values digite um valor por volta da média somado com o desvio padrão. Estes valores são apresentados no quadro logo acima. Digite 0,65 e clique em OK;

23) Na lista com as duas faixas de valores classificadas, deixe o primeiro símbolo sem preenchimento e o segundo com um tom de roxo. Clique em OK;

24) Deixe visível apenas Áreas_de_Tensão_2009.tif e Diferença_NDVI_2009_2001.tif. Veja o resultado em destaque na Figura 11.w;



Figura 11.w – Resultado em destaque.

25) Pronto.



Prática 12 – SIG em Três Dimensões (3D Analyst) 165



Prática 12 – SIG em Três Dimensões (3D Analyst)

Introdução Nesta última prática veremos a análises e outras operações sobre dados com coordenadas Z, ou 3D. Os softwares de SIG ainda estão apenas começando nas possibilidades dos dados tridimensionais. O ArcGIS Desktop tem dois aplicativos para visualização 3D: ArcScene e ArcGlobe, veremos o primeiro nesta prática, e três estruturas de dados para armazenar as superfícies em 3D: TIN (Triangular Irregular Network), Raster e Terrain, mais informações em: http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?TopicName=Sources_for_3D_layers. Geralmente superfícies em 3D têm origens em processos de interpolação de curvas e/ou pontos. Fontes e preparação dos dados A fonte dos dados é o Serviço de Geoprocessamento da Prefeitura de Vitória (ES): http://geoweb.vitoria.es.gov.br/. Os mesmos foram adquiridos no dia 01/03/2010. Os dados passaram sobre a seguinte preparação:

1. Alteração nos nomes; 2. Retirada dos campos desnecessários nas tabelas dos arquivos Shapefiles; 3. Composição da linha do litorial como curva de nível com cota 0, utilizando o litoral polígono

A ferramenta utilizada foi Polygon to Line no ArcToolbox; 4. Criação do campo fictício no Shapefile de edificações com as alturas dos mesmos; 5. Separação das edificações do bairro Ilha do Boi num novo Shapefile;



Procedimentos Passo 01 – Construindo um TIN - Triangular Irregular Network

Como dito anteriormente, nossos dados são de Vitória (ES). Vamos criar uma superfície de relevo interpolada no formato TIN. Faça:

1) Acesse o ArcCatalog. Na pasta desta prática, abra a subpasta finais e crie duas novas pastas: SHP e 3D;

2) Copie todos os arquivos no formato Shapefile da subpasta iniciais para finais\SHP; 3) Abra o ArcMap. Adicione na pasta finais\SHP os Shapefiles Linhas_do_Litoral.shp,

Litoral.shp, Bairros.shp, Curvas_de_Nível.shp e Zoneamento_PDU.shp. Faça a configuração de simbologia ilustrada na Figura 12.a: as linhas do litoral estão em azul; os limites dos bairros sem preenchimento; borda preta, os polígonos do litoral estão em cinza e as curvas de nível estão em marrom e Zoneamento PDU invisível;

Figura 12.a – Camadas adicionadas ao projeto

4) Abra a tabela de atributos das camadas e observe os campos. A linha de litoral contém a

cota 0 e as curvas de nível as outras cotas superiores; 5) Habilite a extensão 3D Analyst no menu suspenso em Tools/Extensions; 6) Vá ao menu suspenso do ArcMap em View/Toolbars/3D Analyst para abrir a barra de

ferramentas 3D Analyst; 7) Nesta barra, siga o caminho em 3D Analyst/Create/Modify TIN/Create TIN From Features.

Vide Figura 12.b;



Figura 12.b – Acessando a ferramenta Create TIN From Features.

8) O sistema abra uma janela como mostra a Figura 12.c;

Figura 12.c – Janela da ferramenta Create TIN From Features.

9) Faça:

a. Marque na lista Layers à esquerda o item Curvas_de_Nível; b. Nas opções Settings for selected layer configure:

i. Height source: opte COTA_ALTIM, escolhemos aqui o atributo da tabela que contém a cota da curva de nível. Se o dado for 3D, podemos escolher também a componente Z da sua posição espacial;

ii. Triangulate as: opte por soft line. Soft lines são linhas que registram relevos suaves. Hard lines são linha que registram variação abrupta no terreno como, por exemplo, cortes de talude;

c. Marque o item Linha_do_Litoral e configure: i. Height source: Cota; ii. Triangulate as: soft line;

d. Marque o item Zoneamento_PDU e configure: i. Height source: <None>. Este layer não contribui com informações

altimétricas à geração do TIN; ii. Triangulate as: hard clip. Desta forma o layer Zoneamento_PDU será o

limite da área de interpolação do TIN. Vide um exemplo na Figura 12.d. e. Em Output TIN aponte para a pasta finais\3D e coloque no nome de TIN_Vitoria;



Figura 12.d – TIN gerado à esquerda sem delimitação da área

de interpolação e à direita com delimitação.

10) Clique em OK. Ao final do processamento o novo TIN será adicionado ao projeto corrente do ArcMap;

11) Clique com o botão direito no mouse sobre TIN_Vitoria na TOC e acesse suas propriedades. Vá à aba Symbology, como ilustra a Figura 12.e;

Figura 12.e – Aba Symbology das propriedades do TIN.

12) O TIN armazena tanto as feições com informação de altimetria como a superfície

interpolada. Para exibir apenas a superfície, deixe somente o item Elevation marcado na lista Show à esquerda da janela;

13) Selecione o item Elevation. Clique no botão Classify ao lado direito; 14) O sistema abriu uma nova janela. Em Method na parte superior, selecione a opção Defined

Interval. Digite 50 no campo Interval Size, desta forma criaremos intervalos de 50 em 50 metros. Clique em OK;

15) Escolha a mesma rampa de cores da Figura 12.e e clique em OK; 16) Và no menu suspenso em View/Data Frame Propriperties. Clique na aba Frame; 17) Clique no item Background como mostra a Figura 12.f e selecione a cor azul claro. Clique

em OK;



Figura 12.f – Alterando a cor de fundo do Data Frame.

18) Deixando visível apenas no ArcMap o TIN_Vitoria e Litoral temos o resultado ilustrado na

Figura 12.f;

Figura 12.f – Resultado da classificação de simbologia do TIN.

19) Pronto.




Passo 02 – Cálculo de declividade

A partir do TIN gerado no passo anterior, vamos calcular a declividade da superfície. Faça:

1) Continuando do mesmo estado no final do passo anterior, clique na barra de ferramenta 3D Analyst no botão de mesmo nome e depois em Surface Analyst/Slope. Vide Figura 12.g;

Figura 12.g – Acessando o grupo de ferramentas Surface Analyst.

2) O sistema abra uma janela como ilustra a Figura 12.h;

Figura 12.h – Ferramenta Slope (declividade).


a. Input surface: TIN_Vitoria, este é a superfície de entrada; b. Output measurement: opte por Degree (graus), aqui escolhemos as unidades de

declividade entre graus e percentual; c. Z factor: digite 1. Este é o fator multiplicador da coordenada Z, por exemplo, se

digitar 2, o sistema multiplicará por dois as coordenadas Z para calcular a declividade;

d. Output cell size: digite 5. Este é o tamanho do pixel do raster de declividade resultante em unidades do mapa, que no caso do TIN_Vitoria é metros. Cinco metros é o valor da acuidade visual pertinente à escala 1:25.000, que é a escala do levantamento das curvas de nível.

e. Outpur raster: aponte à pasta finais\3D com o nome Declividade. O formato do raster de saída é ESRI GRID.

Nota 01: O formato ESRI GRID compõe junto com ERDAS IMAGINE e TIFF os três principais formatos para representação matricial que o ArcGIS Desktop trabalha.

4) Clique em OK. Ao final do processamento o resultado é adicionado ao projeto;



5) Vá a aba Simbology das propriedades de Declividade; 6) Selecione em Show o tipo de classificação Classified. Clique no botão Classify; 7) Na janela que o sistema abriu, altere Method para Defined Interval e o campo Interval Size

para 15; 8) Clique em OK e OK. Veja o resultado na Figura 12.i;

Figura 12.i – Declividade em destaque com a simbologia classificada.

9) Adicione ao ArcMap o Edificações.shp na pasta finais\SHP; 10) Observe alguns locais onde há construções em declividades elevadas (maior que 30º); 11) Veja em destaque na Figura 12.j. Pronto;

Figura 12.j – Edificações em áreas de alta declividade.




Passo 03 – Inferência de curvas de nível a partir de uma superfície

Da mesma forma que geramos uma superfície a partir de curvas de nível, o processo oposto também é possível. Todavia ressalta-se que este resultado é de pior qualidade do que curvas de folhas topográficas e afins, onde o processo de levantamento é mais criterioso. Siga os itens:

1) Seguindo do estado no final do passo anterior, na barra de ferramentas 3D Analyst vá à ferramenta 3D Analyst/Surface Analyst/Countour, vide Figura 12.g;

2) O sistema abre uma janela como mostra a Figura 12.k;

Figura 12.k – Janela da ferramenta Contour.

3) Configure:

a. Input surface: TIN_Vitoria; b. Contour interval: 25, esse será a eqüidistância das curvas de nível; c. Base contour: 0, desta forma tem-se curvas em 0, 25, 50, 75, ... d. Z factor: 1; e. Output features; Curvas_de_Nível_25m.shp em finais\3D;

4) Clique em OK. Ao final do processamento o resultado é adicionado ao projeto; 5) Observe o resultado, nas áreas mais planas se têm curvas inconsistentes; 6) Pronto.




Passo 04 – Calculando área e volume em relação ao TIN

Vamos nesse exemplo calcular a área de superfície dos bairros de Vitória utilizando o TIN gerado anteriormente. Faça:

1) Abra a tabela de atributos da camada Bairros; 2) Na janela da tabela, vá ao item Options/Add Field. Coloque o nome do novo campo de

Elevacao do tipo Short Integer. Observe que após criado, todas as linhas da nova coluna tem valor zero. Feche a janela da tabela de atributos;

3) Acesse o ArcToolbox e abra a ferramenta 3D Analyst Tools/TIN Surface/TIN Polygon Volume, o sistema abre uma janela como ilustra a Figura 12.l;

Figura 12.l – Janela da ferramenta TIN Polygon Volume.

4) Configure:

a. Input TIN: TIN_Vitoria; b. Input Feature Class: Bairros; c. Height Field: selecione Elevacao, todos os bairros contêm este atributo com o valor

zero. Desta forma calcularemos a área superficial e volume em relação ao nível do mar;

d. Reference Plane (optional): selecione ABOVE. Uma vez que os bairros ficam referenciados na altitude zero, precisamos realizar o cálculo de área e volume da superfície acima do polígono;

e. Volume Field (optional): digite Volume; f. Surface Area Field (optional): digite Area_Superf.

5) Clique em OK. Ao final do processamento, abra a tabela de atributos do layer Bairros e veja o resultado;

6) Apague o campo Elevacao, clique com o botão direito do mouse sobre seu título e depois clique em Delete Field;

7) Pronto.




Passo 05 – Trabalhando com o ArcScene

O ArcScene é o aplicativo da solução ArcGIS Desktop para visualização em três dimensões de dados geográficos. Abordaremos este aplicativo introdutoriamente:

1) Lance o ArcScene clicando no botão de mesmo nome na barra de ferramentas do 3D Analyst ou vá no botão Iniciar do Windows em Iniciar/Todos os Programas/ArcGIS/ArcScene. Após o carregamento inicial, temos uma interface como na Figura 12.m;

Figura 12.m – A interface inicial do ArcScene.

2) Acrescente no botão Add Data o TIN finais\3D\TIN_Vitoria; 3) Vá à aba Symbology nas propriedades do TIN. Desmarque o item Edge Types na lista

Show à esquerda da janela. Clique em OK, veja o resultado na Figura 12.n;

Figura 12.n – TIN adicionado no ArcScene em perspectiva.



4) Além das ferramentas de navegação existentes também no ArcMap na barra de

ferramentas Tools, vale destacar as ferramentas Navigate e Zoom In/Out do ArcScene. Para utilizá-las, selecione-as, clique e segure o botão esquerdo o mouse na área do Scene e mova o mouse;

5) Adicione no projeto do ArcScene o Shapefile finais\SHP\Bairros.shp, aplique a ele uma simbologia Single Symbol sem preenchimento e borda preta tamanho 2;

6) Observe que pelo fato dos bairros não terem valores de altitude associados, os mesmos aparecem apenas no plano de altitude zero;

7) Vá nas propriedades da camada Bairros clicando com o botão direito do mouse sobre o mesmo na TOC. Na janela que o sistema abriu, ative a aba Base Heights. Vide Figura 12.o;

Figura 12.o – Aba Base Heights nas propriedades da camada.

8) Selecione a opção Obtain heights for layer for surface e no campo logo abaixo selecione o

TIN_Vitoria na pasta finais\3D desta prática; 9) Em Add na offset using a constant or expression digite 0. Não adicionaremos um offset na

altura dos bairros. Este recurso é utilizado às vezes para melhor o aspecto visual da visualização em 3D;

10) Clique em OK o processamento pode levar algum tempo. Observe o resultado na Figura 12.p. O limite dos bairros segue a superfície do TIN;



Figura 12.p – Limite dos bairros sobre a superfície do TIN.

11) O sistema demorou na primeira exibição dos bairros pois estava executando a interpolação

da altura dos mesmos em relação do TIN. Todavia, esse dado de bairros interpolado com o TIN é temporário. Para não ficarmos refazendo constantemente esta operação, podemos salvar um Feature Class com os bairros já interpolados. Abra o ArcToolbox dentro do ArcScene;

12) Abra a ferramenta Interpolate Shape em 3D Analyst Tools/Functional Surface/Interpolate Shape. Na janela que o sistema abriu, faça a configuração:

a. Input Surface: tin_vitoria; b. Input Feature Class: Bairros; c. Output Feature Class: Bairros_Interpolados.shp dentro da pasta finais\3D; d. Deixe o resto das configurações padrão.

13) Clique em OK. Ao final do processamento, o resultado é adicionado ao projeto. Remova a camada Bairros do projeto;

14) Aplique a camada Bairros_Interpolados uma simbologia Single Symbol, sem preenchimento e borda preta tamanho 2;

15) Faça a interpolação também para os Shapefiles: Árvores.shp, Edificações_Jucutuquara.shp e Estrutura_Viária.shp. Salve os resultados dentro da pasta finais\3D respectivamente com os nomes Árvores_Interpoladas.shp, Edificações_Jucutuquara_Interpoladas.shp e Estrutura_Viária_Interpolada.shp;

16) Edite a simbologia da camada Árvores_Interpoladas. Selecione o tipo de classificação Single Symbol e edite o símbolo, como mostra a Figura 12.q;



Figura 12.q – Editando o símbolo.

17) Clique no botão More Symbols, o sistema exibe todos os grupos de símbolos cadastrados.

Selecione o item 3D Trees; 18) A lista de símbolos à esquerda da janela foi atualizada. Procure e selecione o item Gambel

Oak, Os símbolos 3D de árvores estão em ordem alfabética entre si. Depois digite 7 em Size e em Color coloque uma tonalidade de verde;

19) Edite a simbologia de Estrutura_Viária_Interpolada: Single Symbol com linha preta e espessura tamanho 2;

Nota 02: Há diversos outros conjuntos de símbolos, com alguns 3D. Explore-os.

20) Por último, edite a simbologia de Edificações_Jucutuquara_Interpoladas: Single Symbol com cor de preenchimento cinza;

21) Vá às propriedades da camada Edificações_Jucutuquara_Interpoladas na aba Extrusion. O sistema exibe uma janela como mostra a Figura 12.r;

Figura 12.r – Aba Extrusion nas propriedades da camada.



22) Nesta janela podemos transformar polígonos em blocos, linhas em muros e pontos em linhas verticais de acordo com uma expressão. Usaremos esse recurso para que as edificações apareçam como blocos de acordo com sua respectiva altura. Faça a configuração:

a. Marque a opção Extrude features in layer;

b. Clique no botão Expression Builder . Na janela que o sistema abriu, clique duas vezes no campo Altura na lista na parte esquerda superior. A expressão deve ficar [Altura]. Clique em OK para aceitar a expressão e fechar a janela;

c. Em Apply extrusion by opte por adding it to each feature’s minimum height. 23) Clique em OK. 24) Vá ao menu suspenso em View/Scene Properties. Clique na aba General e associe uma

cor de tonalidade azul ao Background color. 25) Clique em OK. Veja o resultado em destaque nas Figuras 12.s e 12.t ;

Figura 12.s – Resultado da configuração - Bairro Ilha do Boi.

Figura 12.t – Área em destaque.



26) Na barra de ferramentas Standart, clique no botão Add New Viewer . Sistema adiciona uma nova janela de visualização, como mostra a Figura 12.u. Utilize as ferramentas de navegação sobre a nova Viewer;

Figura 12.u – Nova Viewer adicionada.

27) Na barra de ferramentas Standart, clique em Save. Salve o projeto, ArcScene Documents

(*.sxd), com o nome Virória.sxd na pasta finais desta prática; 28) Pronto.


apostila geoinformações ii

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