GEOPROCESSAMENTOGEOPROCESSAMENTO

São todas a tecnologias utilizadas para aquisição, processamento, interpretaçãoe/ou análise de dados e/ou informações espacialmente referenciadas. Sãoconsideradas geotecnologias: a topografia, a cartografia digital, o CAD, o GPS, osensoriamento remoto orbital e não orbital, o AM/FM e o SIG.

GEOTECNOLOGIASGEOTECNOLOGIAS

É qualquer informação derivada de processos que envolvam uma ou várias das geotecnologias

GEOINFORMAÇÃOGEOINFORMAÇÃO

CONCEITOSCONCEITOS

É a ciência voltada para o estudo das geotecnologias e da geoinformação

GEOMÁTICAGEOMÁTICA

SIG é um sistema que engloba hardware, software, procedimentos e módulos, ousubsistemas, integrados e projetados para dar suporte ao armazenamento,processamento, análise, modelagem e exibição de dados e/ou informaçõesespacialmente referenciadas, constituídas numa única base de dados

CONCEITOSCONCEITOS

SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEO-REFERENCIADAS – SIGGEORREFERENCIADASGEOGRÁFICAS

SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEO-REFERENCIADAS – SIGGEORREFERENCIADASGEOGRÁFICAS

GEOTECNOLOGIAS / GEOPROCESSAMENTO

SistemaAM/FM

Sistema deInformações

Geo-referenciadas

SistemaCAD

CartografiaDigital

Sistema deprocessamentode imagens

SistemaGPS

• Aumento da atividade humana--> mudanças->--> desatualização rápida dos mapas

• Mapas passaram a ser usados num número cada vez maior de atividades

• Necessidade de atualização-->custo

• Uso de computadores para representar informações geográficas– natureza dinâmica das informações geográficas

– mapas são bancos de dados de feições e objetos referenciados geograficamente

O número de camadas temáticas num banco de dados geográfico é ilimitado

CONTEXTOCONTEXTO

Sistemas Computacionais para Processamento de Mapas e Informações

• CADD - Computer Aided Drawing and Design (Programa para o auxílio à confecção de projetos e desenhos)

• AM/FM - Automated Mapping/Facilities Management(Programa para auxiliar no mapeamento e manejo de redes de esgoto, elétrica de ter outras)

• LIS - Land Information System (Sistema de Informação da Terra)

• GIS - Geographic Information System (Sistema de Informação Geográfica)

SIGSIGSIGSIGSIGSIGSIGSIGSIGSIGSIGSIGSISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS

GEORREFERENCIADAS

SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICASGEORREFERENCIADAS

O QUE É SIG ?

� Sistema de Informações Georreferenciadas

Principal função: armazenar, recuperar e analisar mapas (dados geográficos) num computador

Um SIG:

• deve usar meio magnético

• deve ter uma base de dados integrada

• os dados devem estar geo-referenciados

• deve conter funções de análise destes dados (operações aritméticas/operações lógicas)

EXPLICITANDO AS FUNÇÕES DO SIG

� Integrar dados e/ou informações espaciais (dados cartográficos, censitários e de cadastramento, imagens de satélite, redes e modelos de elevação digital), numa base única;

� Cruzar informações através de algoritmos de manipulação para gerar mapeamentos derivados;

� Consultar, recuperar, visualizar e permitir saídas gráficas parao conteúdo da base de dados geocodificados.

� Tratar relações espaciais entre objetos geográficos (topologia)

� Topologia - estrutura de relacionamentos espaciais (vizinhança, proximidade, pertinência, conectividade), que se pode estabelecer entre objetos geográficos

� Armazenar topologia

CARACTERÍSTICA BÁSICA

hidrografiahidrografia

InstalaçõesInstalaçõesInstalações

voltarvoltar

IMAGENS

MAPAS RELATÓRIOSESTATÍSTICOS

DADOSTABULARES

MAPAS

PDI

Banco de dados

deatributos

Banco de dadosespacial

Sistema de exibição

cartográfica

SGBD

Digitalizaçãode mapas

AnáliseEstatística

AnáliseGeográfica

GPSGPS

Questões a serem feitas para trabalhar com um SIG

• Que tipo de dado é este?

• A que estes dados se referem?

• A quando estes dados se referem?

• Quão exato eles são?

• Quem está propondo as questões?

Mundo Real

Aquisição de dados

Fontes de dados

Entrada

de

dados

Gerenciamento

de dados

Armazenamento

de dados

Análise

Informações

para tomada

de decisões

Usuários

Ações

Primeiras Aplicações de SIG

• Grã-Bretanha (empresas de serviços)

• Canadá (reflorestamento)

• China e Japão (meio ambiente)

• Estados Unidos (US Bureau of Census)

Sistemas semelhantes ao SIG

• Sistema de informações cadastrais

• Sistema de informações baseado em imagens

• Sistema de informações da terra (LIS)

• Sist. de informações e gerenciamento de recursos naturais

• Sistema de informação para análise de mercado

• Cadastro multifinalitário

• Sistema de informações para planejamento

• Sistema de informações de solos

• Sistema para suporte de decisões espaciais

• Sistema de informações urbanas

CartografiaCartografia

modelomodelo

IMAGENS

MAPAS RELATÓRIOSESTATÍSTICOS

DADOSTABULARES

MAPAS

PDI

Banco de dados

deatributos

Banco de dadosespacial

Sistema de exibição

cartográfica

SGBD

Digitalizaçãode mapas

AnáliseEstatística

AnáliseGeográfica

GPSGPS

Fora de escala !

Um Mínimo de 4 Satélites são necessários para se calcular uma posição em 3D

Mapas em formato digital e georreferenciados

Maior detalhamento de informações

IMAGENS

MAPAS RELATÓRIOSESTATÍSTICOS

DADOSTABULARES

MAPAS

PDI

Banco de dados

deatributos

Banco de dadosespacial

Sistema de exibição

cartográfica

SGBD

Digitalizaçãode mapas

AnáliseEstatística

AnáliseGeográfica

GPSGPS

Abordagem de Sensoriamento Remoto

• Definição - Coleta de dados, por meio de sensores, sem contato direto com o alvo, medindo-se a radiação eletromagnética refletida

• Pode ser coletado em vários níveis:

AERONAVES

AERONAVES

Sensoriamento Remoto - Curvas Espectrais

Sensoriamento Remoto por avião– Videografia multiespectral

Spectral band Duncan MS 31002 Landsat 7 ETM+3

RED 670 ± 40 nm 630 - .690 nm

NIR 800 ± 65 nm 750 – 900 nm

Spatial Resolution f (height) 30 meters

Radiometric Resolution 8 or 10 bits 8 bits

Mapa de variabilidade de biomassaLandsat 7/ETM+

Sensoriamento Remoto Orbital

NOAA/AVHRRMapa de vigor da planta

Sensoriamento Remoto Orbital

Imagem TM - Landsat - região de Mogi-Mirim

SRTM - Shuttle Radar TopographicMission

ASTER – Advanced SpaceborneThermal Emission and Reflection

Radiometer (SatéliteTerra)

SRTM - Shuttle Radar TopographicMission

ASTER – Advanced SpaceborneThermal Emission and Reflection

Radiometer (SatéliteTerra)

IMAGENS

MAPAS RELATÓRIOSESTATÍSTICOS

DADOSTABULARES

MAPAS

PDI

Banco de dados

deatributos

Banco de dadosespacial

Sistema de exibição

cartográfica

SGBD

Digitalizaçãode mapas

AnáliseEstatística

AnáliseGeográfica

GPSGPS

IMAGENS

MAPAS RELATÓRIOSESTATÍSTICOS

DADOSTABULARES

MAPAS

PDI

Banco de dados

deatributos

Banco de dadosespacial

Sistema de exibição

cartográfica

SGBD

Digitalizaçãode mapas

AnáliseEstatística

AnáliseGeográfica

GPSGPS

GEOESTATÍSTICA

γ(h) = )(2

1

hn∑=

)(

1

hn

i

[z(xi)-z(xi+h)]2

X1, x2, ...,xn - pontos de amostragem

Z(xi) - variável aleatória medida na i-ésima posição

h - vetor distância entre o par de valores [Z(xi), Z(xi+h)]

n(h) - número de pares de valores

C

a0 h

- Modelo Exponencial- Modelo Esférico- Modelo Gaussiano

γ(h)

≥+

≤

+

= a

ah

h , cc

h , 2a

h -2a3h cc

)(

10

3

3

10γ

Ex: Modelo esférico

Análise Espacial – Tipos de Dados

IDH – índice de desenvolvimento Humano – cloroplético (Fucks et al. 2001)

IDH – índice de desenvolvimento Humano – geoestatístico (Fucks et al. 2001)

Contagem de plantas Mapa de variabilidade de número de plantas

Radiometria de campo

Mapa de

variabilidade

NDVI

IMAGENS

MAPAS RELATÓRIOSESTATÍSTICOS

DADOSTABULARES

MAPAS

PDI

Banco de dados

deatributos

Banco de dadosespacial

Sistema de exibição

cartográfica

SGBD

Digitalizaçãode mapas

AnáliseEstatística

AnáliseGeográfica

GPSGPS

Questões básicas que podem ser investigadas usando SIG

1) Localização: Qual é o objeto (feição) na posição...?

2) Condição: Onde está o objeto com as características...?

3) Tendência: O que mudou...? O que está diferente...?

4) Roteamento: Qual é o melhor caminho...?

5) Padrão: Qual é o padrão...?

6) Modelamento: O que acontece se...?

� Consulta ao Banco de Dados

� Álgebra em mapa

� Operados de distância

� Operadores de contexto

Ferramentas analíticas de um SIGFerramentas analíticas de um SIG

Ferramentas Analíticas de um SIG

1 - Consulta ao banco de dados (“query”)

– Por local: qual é o uso da terra nesta posição?

– Por atributo: quais as áreas com declividade entre 10-15%?

– Complexa: quais as áreas com declividade entre 10-15% e que estão ocupadas com culturas anuais?

Duas etapas:– reclassificação

– superposição

Ferramentas Analíticas de um SIG

2 - Álgebra em mapa

– Ex: criar um mapa se potencial de erosão baseado em fatores como erodibilidade, declividade e intensidade de chuva

3 - Operadores de distância (buffers)

4 - Operadores de contexto

Operações Analíticas em SIG

1 - Consulta ao banco de dados

2 - Mapeamento derivativo

3 - Modelagem de processo ou simulação

Principais Aplicações Atuais

• Planejamento urbano e regional

• Mapeamento e gerenciamento de recursos naturais

• Planejamento do uso da terra

• Mapeamento de dados censitários e estatística relacionada

• Estudos de impactos ambientais

• ?

• ?

Consultas

• Escolas

• Posto de saúde

• Telefone

ExemploExemplo

ModeloModelo

L

I

XO

SIG

LIXO

Rubens Augusto Camargo LamparelliPesquisador do Cepagri (Centro de Pesquisas

Meteorológicas e Climáticas Aplicadasa Agricultura )

rubens@cpa.unicamp.br

Rubens Augusto Camargo LamparelliPesquisador do Cepagri (Centro de Pesquisas

Meteorológicas e Climáticas Aplicadasa Agricultura )

rubens@cpa.unicamp.br

Muito obrigado e vamos para o debate!