geoprocessamento ao alcance de todos - sieg · “todo software livre ... era software...

Tendências do Tendências do GeoprocessamentoGeoprocessamento

GeoinformaGeoinformaççãoão ao Alcance de ao Alcance de

TodosTodos

Prof. Dr. Nilson Clementino FerreiraProf. Dr. Nilson Clementino Ferreira

Centro Federal de EducaCentro Federal de Educaçção Tecnolão Tecnolóógica de Goigica de Goiáás s ––

CEFETCEFET--GOGOLaboratLaboratóório de Processamento de Imagens e rio de Processamento de Imagens e GeoprocessamentoGeoprocessamento

UFG/IESA/LAPIGUFG/IESA/LAPIG

Tendências do Tendências do GeoprocessamentoGeoprocessamentoProblemas da Atualidade: Meio ambiente, infraestrutura, conflitos sociais, etc.

As pessoas estão começando a perceber que precisamos de um novo enfoque. Uma visão que lide com o mundo como um todo. Esse é o enfoque geográfico. (Jack Dangermond –2007).

Alguns NAlguns NúúmerosmerosArtigo “Mapping Opportunities” - Revista Nature:

140.000 organizações no mundo que trabalham com geoprocessamento;Crescimento 2004/2005 (600%) – US$ 5 bi US$ 30 bi;

Grandes empresas do setor crescem 20 a 25% ao ano (ESRI, Autodesk);Somente a ESRI treina 200.000 pessoas por ano;Autodesk – 2700 empregos em geoprocessamento;GNSS – Popularização pode render US$ bilhões ou US$ trilhões;

Outras ConsideraOutras ConsideraççõesõesAumento na Oferta de Imagens de Sensores Remotos Gratuitas;

Aumento no poder de processamento e compatibilidade de computadores além de queda de preços;

Aumento na quantidade e qualidade de softwares livres e gratuitos;

O fenômeno Google Earth/Map Popularização de Dados Geográficos;

Aumento da disponibilização de informações geográficas na Internet (SIEG, IBGE, MMA, UFG, etc.);

Popularização de receptores GNSS (celulares, automóveis, palmtops);

As Possibilidades Atuais para a As Possibilidades Atuais para a Cartografia BCartografia Báásicasica

Consideração: A cartografia básica é

o alicerce para todos os outros mapeamentos, obras de engenharia e gestão territorial, por isso deve ser atualizada e com qualidade geométrica.

Questões sobre a execução da Cartografica Básica;Tommaselli http://www.abecsp.org.br/arqs/deb2004.pdf

Escalas menores ou iguais a 1:25.000 Sensores OrbitaisEscalas maiores Sensores Aerotransportados

Produção de ortoimagens e ortofotos (necessário o relevo);

As Possibilidades Atuais para a As Possibilidades Atuais para a Cartografia BCartografia Báásicasica

Aumento na oferta de imagens orbitais de alta resolução;Aumento das atividades de mapeamento orbital em escalas menores que 1:25.000;Declínio dos projetos de aerofotogrametria em escalas menores que 1:25.000;Mapeamento por aerofotogrametria em escalas grandes se mantém;Mapeamento por radar aerotransportado;Utilização da varredura a laser para gerar MDT e complementar o aerolevantamento;Advento das câmaras digitais multiespectraisaerotransportadas.

ConsideraConsideraçções sobre Sensores ões sobre Sensores OrbitaisOrbitais

Órbita fixa;Disponibilidade de imagens depende das condições atmosféricas no caso de sensores ópticos;Resolução espacial fixa (ex: 1m; 0.6m);Geometria do sensor (varredura);Cobertura estereoscópica restrita (nem todos os sensores possuem essa capacidade);Imagens de arquivo geralmente tem custo reduzido;Possibilidade e necessidade de combinação com informações pré-existentes: (MDTs, pontos de apoio, geometria do sensor).

Sensores se complementamSensores se complementamSENSORES AÉREOS DIGITAIS

Cronograma da missão flexível;Adaptável às condições atmosféricas;Resolução variável;Escala variável;Melhor configuração geométrica;Cobertura estereoscópica.

SENSORES ORBITAISÓrbita fixa;Disponibilidade após muita preparação prévia;Resolução fixa;Custo fixo por cena;Freqüência fixa.

Conceitos Importantes a Considerar na SeleConceitos Importantes a Considerar na Seleçção da ão da Fonte PrimFonte Primáária de Dadosria de Dados

Resolução (espacial, radiométrica, espectral);Exatidão e conformidade com os padrões;Custos;Tempo de resposta;Possibilidades de processamento.

Exatidão CartogrExatidão CartográáficaficaPadrão de Exatidão Cartográfica (PEC) planimétrico: 90% dos pontos devem ter erro menor do que 0.5mm x den_esc_carta;

Erro padrão (EP): Um ponto qualquer deve ter erro menor que 0.3mm x den_esc_carta;

Erro padrão altimétrico: 1/3 da equidistância, ou seja, a equidistância pode ser definida como 3xEP;

Exemplo

Escala

PEC (m)

EP (m)1:25.000 12,5 7,51:10.000 5 31:5.000 2,5 1,51:2.000 1 0,6

Quando as imagens de sensores orbitais são adequadas para mapeamento?

Testes Realizados pela Universidade de Hannover (Konecny, 1999)Requisitos do mapeamento:

Exatidão planimétrica;Exatidão altimétrica;Detectabilidade dos objetos

Sistema Tamanho do Pixel

(m)

Carta Imagem

Carta Topográfica

Landsat 30 1:100.000 1:250.000Spot 10 1:50.000 1:100.000

KVR 1000 2 1:10.000 1:20.000Spot 5 3 1:15.000 1:25.000Ikonos 1 1:5.000 1:10.000

Alguns Sensores de Alta ResoluAlguns Sensores de Alta Resoluçção Disponão DisponííveisveisALOS (Sensor PRISM – Panchromatic Remote-sensing Instrument for Stereo Mapping )

Fornecedor: IBGE

Fusão PRISM/AVNIR-2

MDT –

Grand

Canyon

Alguns Sensores de Alta ResoluAlguns Sensores de Alta Resoluçção Disponão DisponííveisveisCartoSat1 – IRS P5

Alguns Sensores de Alta ResoluAlguns Sensores de Alta Resoluçção Disponão DisponííveisveisCBERS-HRC

Alguns Sensores de Alta ResoluAlguns Sensores de Alta Resoluçção Disponão Disponííveisveis

Satélite Resolução Origem Lançamento

WorldView 46 cm EUA 2008

GeoEye-1 41 cm EUA 2008

Pleiades-1 70 cm França 2009

Tardem-X 1 metro Alemanha 2009

Eros-C 70 cm Israel 2009

Sensores AerotransportadosSensores Aerotransportados

Alta resolução espacial (centímetros)Esteroscopia;Alto controle geométrico;Pode ser mais onerosa, mas sempre vale a pena fazer consulta de preço, devido a competição com os sensores orbitais


Câmera Métrica Digital

Câmera Digital Comum, novas soluções


Novas soluções tecnológicasLaser Scanning (Aerotransportado)GLAS (Orbital)-

Geoscience

Laser Altimeter

System

ProduProduçção de ão de OrtofotosOrtofotos//OrtoimagensOrtoimagens

Fonte: Adaptado de Andrade, 1998

Vantagens:Produção rápida e menos onerosa que restituiçãoDocumento cartográfico é confiável e mantém a complexidade da paisagemExtração de feições cartográficas é simples


A produção de ortoimagens requer:Apoio suplementar;Modelo Digital de Terrenos eGeometria do Sensor.

Imagem Ikonos

original Ortoimagem

Ikonos


nana PolPolíítica de tica de GeoprocessamentoGeoprocessamento

do Estadodo Estado

--

Uma Proposta TUma Proposta Téécnica cnica --


nana PolPolíítica de tica de GeoprocessamentoGeoprocessamento

do Estadodo Estado

--

Uma Proposta TUma Proposta Téécnica cnica --Tudo é utilizado para:

Gestão territorial com maior eficiência;Maior eficiência na gestão ambiental;Viabilização de zoneamentos sociais, econômicos, ambientais e territoriais;Menor risco para investimentos/financiamentos (utilização de inf. geogr. pelo setor financeiro);Menores custos jurídicos;Agilização de obras de infraestrutura (Projetos, Estudos, Licenciamentos);Incremento considerável da qualidade do geoprocessamento dos municípios;Aumento na oportunidade de investimentos, aumento de empregos, inclusão social e econômica;Aumento na arrecadação

O Levantamento FundiO Levantamento Fundiááriorio --

Importante mas Sempre Importante mas Sempre ““EsquecidoEsquecido””

no Brasil no Brasil --

Porque é importante?Necessário para a gestão territorial;Apenas 3% das famílias brasileiras possuem propr. Rurais;Evitar conflitos agrários atuais e futuros;Monitoramento e gestão ambiental;Necessário para políticas econômicas, sociais e infraestrutura;

A lei 10.267 tem se mostrado insuficiente a curto e médio prazo;Soluções

Realizar um levantamento provisório, de baixo custo e baixa precisão, ou;Exigir que o levantamento segundo a 10.267 para outras atividades (ex: financiamentos, licenciamento ambiental, etc.)Inserir o levantamento fundiário (ainda que provisório) em projetos ambientais, zoneamentos, planos diretores, obras de infraestrutura, etc.

EXEMPLO DE GOIÂNIAEXEMPLO DE GOIÂNIA --

ProduProduçção da ão da OrtofotoOrtofoto

Digital 1:5.000 Digital 1:5.000 --

Ortoimagem QuickBird ou Ortofoto?Não havia informação altimétrica suficiente para todo o municípioCusto QuickBird R$ 240.000,00Custo Ortofoto R$ 250.000,00Produtos

QuickBird Direito de Uso de Ortoimagem QuickBirdOrtofoto Direitos totais, Ortofoto, MDT, Certificado de Calibração da Câmera Métrica, Fotografias Originais, Apoio SuplementarResolução Espacial Ortofoto e ortoimagem (60 cm)Classe A para escala 1:5.000

Auditoria da Exatidão Cartográfica - Planejamento




Auditoria da Exatidão Cartográfica – Levantamento em Campo




Auditoria da Exatidão Cartográfica – AnáliseComparação entre as coordenadas medidas em campo e medidas na ortofoto;Testes estatísticos para verificar se mais de 90% dos pontos tiveram erros menores de 0,5 mm x Denominador da Escala da Carta

PEC = 0,5 mm x 5000 = 2,5 metros

Resultado95% dos pontos tiveram erros menores que 2,5 metros, portanto a ortofoto

digital de Goiânia tem Padrão de

Exatidão Cartográfica -

Decreto Nº

89.817 de 20/06/1984.




Trabalhos já realizados com a ortofoto para SEPLAN/PMGAjuste do MUBDG sobre a ortofoto. Antes tinha distorção de mais de 100 metros em muitas partes do município, agora a tem distorções de 4 metros;Mapeamento de outros temas (Declividade, Geologia, Solos, Susceptibilidade Erosiva, Vegetação Remanescentes, Hidrogeologia, Linhas de Ônibus, Rede Elétrica, Uso do Solo, etc.)Mapeamento dos vazios urbanos Elaboração da carta de risoZoneamento Ecológico e EconômicoBase de Dados GeográficosMétodos de Análise de Dados Goegráficos




Ajuste do MUBDG




Vazios Urbanos




Carta de Risco




ZEE




Base de Dados




Métodos de Análises de Dados Geográficos




SOFTWARE LIVRESOFTWARE LIVRE

Software LivreSoftware LivreLiberdade de executar o programa, para qualquer propósito;

Liberdade de estudar como o programa funciona, e adaptá-lo para as suas necessidades;

Liberdade de redistribuir cópias;

Liberdade de aperfeiçoar o programa, e liberar os seus aperfeiçoamentos.

“Todo software livre é

gratuito, mas nem todo software gratuito é

livre”

Software LivreSoftware LivreSoftware livre é gratuito, mas não exatamente sem custos, énecessário considerar:

Aprendizagem;Performance;Suporte;Quebra de paradigmas;Conversão de bases de dados;

Os software livre evoluiram muito em:Sistemas operacionais (Linux);Bancos de dados (mysql, postgresql, hsqldb, etc.);Internet (apache, etc.);Office;

Motivos da evolução: software básico e grandes comunidades de programadores

Software LivreSoftware LivreNo geoprocessamento a evolução foi lenta

GRASS GIS Provavelmente o pioneiro;

Nos últimos anos surgiram mais opções, com reforço da Comunidade Européia

OSSIM Processamento de imagens;gvSIG/SextanteGIS Desktop GIS,OpenJUMP -> Desktop GIS,QuantumGIS DesktopGIS, integrado ao GRASS;MapServer Servidor de mapas;GeoNetWork Gerenciador de metadados;ILWISS Era software proprietário (ITC) e se tornou livre;EFOTO Estação fotogramétrica para educação UERJTerraLib, TerraView Soluções brasileiras (INPE, PUC-RIO, UFMG, etc.)

Consulte: www.sourceforge.net

ou www.freegis.org

Software LivreSoftware LivreComo escolher o(s) software(s) correto(s)?

Depende dos objetivos;Verificar se o software executa em vários sistemas operacionais (Windows, Linux, MacOS, etc.);Verificar a abrangência das funções disponíveis no software (edição, PDI, SIG, banco de dados, 3D, estatística, etc.);Verificar se o software utilizar os formatos de dados comuns e se armazena dados em banco de dados de forma padronizada;Verificar se o software aceita ser estendido, se suporta linguagens de scripts (python, javascript);Verificar se o software foi desenvolvido em JAVA;Verificar se o número de usuários e o número de membros da comunidade é grande, se possui blogs, listas de discussões;Verificar se o software tem um plano de desenvolvimento e se temalterações constantes;Verificar se o software é compatível com outros programas;Fazer download e realizar testes. Ficar atento com as novidades.

Lembre-se: Excesso do software pode ser prejudicial

Software LivreSoftware LivregvSIG / Sextante-GIS

Software LivreSoftware LivregvSIG / Sextante-GIS Suporta modelos gráficos de geoprocessamento

Software LivreSoftware LivreJUMP

Software LivreSoftware LivreQuantum GIS

Software LivreSoftware LivreILWIS - Integrated Land and Water Information System

Software LivreSoftware LivreMapServer

Software LivreSoftware LivreMapServer/OpenLayers Integração com servidores (NASA, Google, etc.)

Software LivreSoftware LivreMapServer/I3GEO Solução Brasileira MMA

Software LivreSoftware LivreGeoNetWork Gerenciamento de metadados (Infr. de dados espaciais)

Software Livre x ProprietSoftware Livre x ProprietááriorioSoftware Proprietários

Estão se especializando em Web (Ex: ArcServer);Podem surgir versões Express (versões gratuitas com restrições de tamanho de arquivo);

Software Livre Estão recebendo investimentos (Comunidade Européia);Estão surgindo políticas para aumentar comunidade (Google Summer);Podem ser integrados com outros programas;Estão possuindo padrões aceitáveis de interface;Viabilizarão a disseminação do geoprocessamento;É importante que se tenha políticas sérias para o desenvolvimento desse tipo de tecnologia no país, tanto para a implantação (educação, treinamento e suporte), quanto para o desenvolvimento.

BANCOS DE DADOS BANCOS DE DADOS GEOGRGEOGRÁÁFICOSFICOS

Bancos de Dados GeogrBancos de Dados GeográáficosficosVantagens:

Viabiliza a interoperabilidade entre softwares (SIG e outros);Melhoria no gerenciamento e organização dos dados;Rapidez;Viabiliza a estrutura cliente-servidor.

Bancos de Dados GeogrBancos de Dados GeográáficosficosAlguns Sistemas Gerenciadores de Bancos de Dados com Suporte à Dados Geográficos:

ProprietáriosOracle 10g ArcSDE (Driver)Sybase iAnyWhere + CoboplanInformixDB2

LivresPostGreSQL + PostGISMySQLHSQLDB

Bancos de Dados GeogrBancos de Dados Geográáficosficos

pgAdmin

–

PostGreSQL

+ PostGIS

Geodatabase

CONSIDERACONSIDERAÇÇÕES FINAISÕES FINAIS

ConsideraConsideraççõesõesNo Brasil, o setor de geoprocessamento tem crescido, mas lentamente, se comparado com o resto do mundo;

Atualmente no Brasil, qualquer organização pública e/ou privada pode utilizar geoprocessamento, sem a necessidade de grandes investimentos financeiros;

Praticamente todas as instituições de ensino (público e privado) do país podem utilizar informações geográficas sem custos adicionais;

Nos governos federais, estaduais e municipais, muitos ministérios, secretarias, agências, prefeituras e autarquias já utilizam geoprocessamento, mas poucas a consolidaram com ferramenta de gestão.

Onde estOnde estáá a dificuldade?a dificuldade?Equipamentos de baixo custo;

Programas computacionais livres e gratuítos;

Dados gratuítos (ainda em escala regional);

Recursos humanos;

Métodos de trabalho ainda ultrapassados;

Dificuldade cultural + baixa exigência da sociedade;

Onde estOnde estáá

a dificuldade?a dificuldade?Não existe no país uma agenda positiva;

Busca desesperada por “atalhos” que não existem;Exemplos:

PAC – Como “acelerar” o crescimento sem recursos humanos?

PAC – Como “acelerar” o crescimento econômico sem infraestrutura?

PAC – Como melhorar a infraestrutura sem informações geográficas?

Educação básica da falácia para a falência;

REUNI – Como ampliar no número de profissionais de nível superior, sem investimento no ensino fundamental e médio?

Conselhos profissionais – São apenas fiscalizadores e não funcionam como conselhos propositivos Guerra por atribuições em um país onde tudo está por se fazer e/ou refazer.

geoprocessamento ao alcance de todos - sieg · “todo software livre ... era software...

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