geoprocessamento para aplicaÇÕes ambientais e … · essas informações se ligam a um banco de...

GEOPROCESSAMENTO

PARA APLICAÇÕES

AMBIENTAIS E

CADASTRAIS

Universidade do Estado de Santa Catarina

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil

Profa. Adriana Goulart dos Santos

Disciplina: Geoprocessamento para

aplicações ambientais e cadastrais

Ementa:

Geoprocessamento: Definições e principais

aplicações;

Sistemas de Informações Geográficas (SIG);

Representações computacionais de mapas;

Modelagem de dados em geoprocessamento;

Métodos quantitativos de análise dos fatores

estruturais e do uso e cobertura do solo;

Implementação de bancos de dados

georreferenciados para aplicações ambientais e

cadastrais.

Disciplina: Geoprocessamento para aplicações

ambientais e cadastrais

Avaliações:

Nota 1: Revisão de artigo científico (30%)

Nota 2: Elaboração de artigo científico (50%)

Nota 3: Apresentação do artigo científico (20%)



Bibliografia básica:

1- CÂMARA, G., DAVIS, C., MONTEIRO,

A.M.V. Introdução à Ciência da

Geoinformação. Livro on-line. Disponível em

http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/.

Disciplina: Disciplina: Geoprocessamento

para aplicações ambientais e cadastrais


2- NOVO, E.M.L.M. (2008). Sensoriamento Remoto:

Princípios e Aplicações. 3ª ed. São Paulo, Editora

Edgard Blücher, 388p.




3- FITZ, P. R. (2008). Geoprocessamento sem

complicação. São Paulo,Oficina de Textos, 160p.

Por que

GEOPROCESSAMENTO?

GEOPROCESSAMENTO

A coleta de informações sobre a distribuição

geográfica de recursos minerais, propriedades,

animais e plantas sempre foi uma parte importante

das atividades das sociedades organizadas

GEOPROCESSAMENTO

Representação do espaço geográfico em

documentos e mapas em papel

GEOPROCESSAMENTO

Com o desenvolvimento simultâneo, na segunda

metade do século XIX, da tecnologia de Informática,

tornou-se possível armazenar e representar tais

informações em ambiente computacional

Geoprocessamento

CONCEITO:

Geoprocessamento é uma área de conhecimento

que utiliza técnicas matemáticas e

computacionais para o tratamento da informação

geográfica.

Áreas de Influência:

- Cartografia

- Análise de Recursos Naturais

- Transportes

- Comunicações

- Energia

- Planejamento Urbano e Regional

GEOPROCESSAMENTO

“Se onde é importante para resolver o seu

problema, então o Geoprocessamento é

sua ferramenta de trabalho”.

GEOPROCESSAMENTO

Ferramentas computacionais para

Geoprocessamento:

Sistemas de Informação Geográfica (SIG)

Geographic Information System (GIS)

GEOPROCESSAMENTO

Geoprocessamento é o conjunto de técnicas

e de conceitos sobre representação

computacional do espaço

SIG é o sistema computacional que materializa

os conceitos do geoprocessamento

GEOPROCESSAMENTO X SIG

Conceito mais

abrangente e representa

qualquer tipo de

processamento de dados

georreferenciados

Processa dados

gráficos e não

gráficos

(alfanuméricos)

com ênfase a

análises espaciais

e modelagens de

superfícies

“EQUIPAMENTOS, SOFTWARES E TÉCNICAS NÃO

AUXILIAM EM NADA SEM O CONHECIMENTO E ANÁLISE

INTEGRADA MULTIDISCIPLINAR DO PROFISSIONAL”

GEOPROCESSAMENTO

Sistemas de Informação Geográfica (SIG)

Geographic Information System (GIS)

• Permitem realizar análises complexas ao

integrar dados de diversas fontes e ao criar

bancos de dados georreferenciados;

• Tornam possível automatizar a produção de

documentos cartográficos.

Um SIG armazena informações sobre a superfície terrestre em uma

coleção de camadas (layers).

Essas informações se ligam a um banco de dados descritivos que se

relacionam umas com as outras por meio de suas respectivas

localizações geográficas.

GEOPROCESSAMENTO

BRASIL

- país de grande dimensão

continental

- com carência de informações

adequadas para a tomada de

decisões sobre os problemas

urbanos, rurais e ambientais

GEOPROCESSAMENTO

- enorme potencial

- baseado em tecnologias de custo relativamente baixo

- conhecimento adquirido localmente

Análise Espacial: ‘Mapeamento’ de Riscos

A epidemia de cólera em Londres, em 1854, Doutor John Snow Fonte: Barcellos,C.;2001

• Localizou os casos de óbitos

por cólera e os poços de água

que abasteciam a cidade;

• Formas de transmissão da

doença = água contaminada;

• A partir da espacialização das

informações verificou-se que a

maioria das mortes

concentravam-se em torno de

um poço no centro da cidade

Mercado em ascensão:

A demanda por informações geográficas é

crescente.

Diversos setores (Governo, Agricultura,

Telecomunicações, Meio Ambiente)

necessitam de dados e informações cada vez

mais detalhadas e atualizadas para o

desenvolvimento de suas atividades de

planejamento e operação.

GESTÃO MUNICIPAL:

Estima-se que cerca de 80% das atividades

realizadas numa prefeitura sejam dependentes

do fator localização.

Quais exemplos pode-se citar??

Localização de hospitais e postos de saúde

Qual é o melhor lugar para construir um novo posto de saúde,

dentre os terrenos da Prefeitura, considerando a densidade demográfica,

a renda média e as áreas de abrangência dos postos existentes?

Slides, Izabel Reis – INPE, 2009

Monitoramento de doenças

Prefeitura mapeia as áreas de riscos para evitar a proliferação de doenças

Slides, Izabel Reis – INPE, 2009

Segurança pública

Planejamento das cidades

Gerenciamento do trânsito

Quais os pontos críticos de acidentes

de trânsito?

Fonte: google

Meio ambiente

Monitoramento do desmatamento

e de cobertura da terra

Aplicações ambientais:

Seleção de áreas para deposição de resíduos,

mapeamento e gerenciamento dos recursos hídricos,

análise de habitats de espécies animais, inventário

florestal, análise geológica e geoestatística.

Desastres naturais

Deslizamentos de terra

Mapeamento da área para verificar se

há riscos de novos deslizamentos

Furacões

Em quanto tempo chega até a cidade?

Qual é a intensidade?

Quais são as áreas de risco ambiental da

cidade e quais as ocupações irregulares

nestas áreas?

Elas aumentaram, diminuíram, onde se

concentraram?

Energia Elétrica, Telecomunicações

Base de dados para a distribuição:

Fornecimento de mapas urbanos para

cadastro de rede e projetos na

distribuição

Banco de dados georreferenciados permitem

a localização e o rápido reparo em sistemas

de distribuição de energia elétrica

ETAPAS PARA REALIZAR UMA ANÁLISE ESPACIAL EM

SIG:

1. Aquisição dos dados;

2. Armazenamento dos dados;

3. Processamento e análise;

4. Apresentação dos resultados.

1. Aquisição

Definição dos dados necessários para a elaboração

do projeto e se eles atendem ao critério necessário;

-etapa mais custosa de um projeto-

Sensoriamento remoto Cartografia

GPS

Aerofotogrametria

2. Armazenamento dos dados

Integração dos dados obtidos de diversas fontes

num sistema de referência espacial

Conversão destes dados numa estrutura padrão

requerida pelo SIG

3. Processamento e análise

Medições, comparações, modelagens

matemáticas ou estatísticas dos diversos dados;

Geração de informação geográfica ou

alfanumérica útil que prediga a condição de um

ou mais aspectos do ambiente a ser analisado;

Resultado é um novo arquivo de dado espacial ou

uma nova tabela de dados alfanuméricos.

4. Produto final

Mapas temáticos;

Mapas para a impressão;

Sistemas de informações;

Banco de dados geográficos georreferenciados...

Mapa temático

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ZONEAMENTO AMBIENTAL

TEMA 1: MAPA DE SUSCETIBILIDADE À EROSÃO

• Avaliação relativa à erosão causada pela desagregação das

partículas do solo causada pelo escoamento superficial

• Fatores considerados:

- declividade do terreno

- tipo de solo

- intensidade de chuva uniforme

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TEMA 2: MAPA DE RISCO DE CONTAMINAÇÃO DE ÁGUA

SUBTERRÂNEA

• Determinação da vulnerabilidade do aquífero em relação à

contaminação das águas sub-superficiais (aquífero livre)


- declividade do terreno

- espessura dos materiais inconsolidados

- densidade hidrográfica

- substrato rochoso

TEMA 3: MAPA DE RISCO DE ASSOREAMENTO DOS

CORPOS D´ÁGUA SUPERFICIAIS

• Risco de assoreamento para corpos d´água superficiais

combinado com a presença ou ausência da vegetação ciliar


TEMA 4: DETERMINAÇÃO DA APTIDÃO PARA A

INSTALAÇÃO DE ATIVIDADES INDUSTRIAIS

• Determinação da aptidão apresentada pelo território do

município com relação à instalação de empreendimentos

industriais, usuários dos recursos hídricos


- declividade

- pedologia

- geologia

- vegetação natural

- infraestrutura

- hidrografia


Mapa temático a partir de dados censitários: Densidade demográfica em

1996, por setores censitários, na cidade de Aracaju-SE

Mapa temático a partir de dados censitários: População dos bairros em

2000, por faixas etárias, na cidade de Aracaju-SE

Mapa temático a partir de dados censitários: Renda média do

responsável pelo domicílio em 2000, por bairros, na cidade de Aracaju-SE

Banco de dados georreferenciado:

Breve Histórico do Geoprocessamento

• Para leitura:

http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/cap1-

introducao.pdf.

http://mundogeo.com/blog/2010/12/15/geoproc

essamento-no-planejamento-urbano/


Anos 50: primeiras tentativas de automatizar

parte do processamento de dados com

características espaciais

-Inglaterra (pesquisa em botânica )

-Estados Unidos (estudos de volume de tráfego)

- objetivo: reduzir os custos de produção e

manutenção de mapas

- Os sistemas ainda não podem ser classificados

como “sistemas de informação”, dada a

precariedade da informática na época


Anos 60 - surgimento dos primeiros Sistemas de

Informação Geográfica – Canadá (programa

governamental: criação de inventário de recursos

naturais).

- Sistemas difíceis de usar: não existiam monitores

gráficos de alta resolução, os computadores necessários

eram excessivamente caros, e a mão de obra tinha que

ser altamente especializada e caríssima.

- Não existiam soluções comerciais prontas para uso.

- Cada interessado precisava desenvolver seus próprios

programas (muito tempo e dinheiro).


Anos 70 – desenvolvimento de novos e mais acessíveis

recursos de hardware - desenvolvimento de sistemas

comerciais.

- Criada a expressão Geographic Information System (GIS).

- Surgimento dos primeiros sistemas comerciais de CAD

(Computer Aided Design - projeto assistido por computador) -

serviram de base para os primeiros sistemas de cartografia

automatizada.

- Desenvolvimento de alguns fundamentos matemáticos

voltados para a cartografia - geometria computacional.

- Somente grandes organizações tinham acesso à tecnologia.


Anos 80 - momento em que a tecnologia de sistemas de

informação geográfica inicia um período de acelerado

crescimento que dura até os dias atuais.

- Os GIS se beneficiaram grandemente da massificação

causada pelos avanços da microinformática e do

estabelecimento de centros de estudos sobre o assunto.

- Nos EUA - a criação dos centros de pesquisa que

formam o NCGIA - National Center for Geographical

Information and Analysis (NCGIA, 1989) marca o

estabelecimento do Geoprocessamento como disciplina

científica independente.


Anos 80

- grande popularização e barateamento das

estações de trabalho gráficas,

- surgimento e evolução dos computadores pessoais

e dos sistemas gerenciadores de bancos de dados

relacionais,

- grande difusão do uso de GIS,

* A incorporação de muitas funções de análise

espacial proporcionou também um alargamento do

leque de aplicações de GIS.


Atualmente

- observa-se um grande crescimento do ritmo de

aplicação do GIS nas organizações, custos

decrescentes do hardware e do software,

surgimento de alternativas menos custosas para

a construção de bases de dados geográficas.


No Brasil:

-Início dos anos 80: Esforço de divulgação e formação de

pessoal feito pelo prof. Jorge Xavier da Silva (UFRJ)

-1982: a vinda ao Brasil do Dr. Roger Tomlinson, responsável

pela criação do primeiro SIG (o Canadian Geographical

Information System), incentivou o aparecimento de vários

grupos interessados em desenvolver tecnologia

- UFRJ: grupo do Laboratório de Geoprocessamento do

Departamento de Geografia da UFRJ (orientação do professor

Jorge Xavier) - desenvolvimento do SAGA (Sistema de Análise

Geo-Ambiental);


...No Brasil:

-Empresa de aerolevantamento AeroSul: em meados dos anos

80 criaram um sistema para automatização de processos

cartográficos. Constituíram a empresa MaxiDATA e lançaram o

MaxiCAD;

- CPqD/TELEBRÁS: Centro de Pesquisa e Desenvolvimento

da TELEBRÁS iniciou, em 1990, o desenvolvimento do SAGRE

(Sistema Automatizado de Gerência da Rede Externa),

extensiva aplicação de Geoprocessamento no setor de

telefonia.


...No Brasil:

- INPE: 1984, o Instituto Nacional de Pesquisas Espacias

estabeleceu um grupo específico para o desenvolvimento de

tecnologia de geoprocessamento e sensoriamento remoto (a

Divisão de Processamento de Imagens - DPI).

De 1984 a 1990 a DPI desenvolveu o SITIM (Sistema de

Tratamento de Imagens) e o SGI (Sistema de Informações

Geográficas), para ambiente PC/DOS, e, a partir de 1991, o

SPRING (Sistema para Processamento de Informações

Geográficas), para ambientes UNIX e MS/Windows.


...No Brasil:

Projetos ambientais desenvolvidos no SITIM/SGI:

- Levantamento dos remanescentes da Mata Atlântica

Brasileira (cerca de 100 cartas) - IMAGEM Sensoriamento

Remoto p/ SOS Mata Atlântica;

- Cartografia fito-ecológica de Fernando de Noronha -

NMA/EMBRAPA;

- Mapeamento das áreas de risco para plantio para toda a

Região Sul do Brasil, para as culturas de milho, trigo e soja -

CPAC/EMBRAPA;

- Estudo das características geológicas da bacia do

Recôncavo, através da integração de dados geofísicos,

altimétricos e de sensoriamento remoto -

CENPES/Petrobrás.


...No Brasil:

SIG SPRING

- Unifica o tratamento de imagens de Sensoriamento Remoto

(ópticas e microondas), mapas temáticos, mapas cadastrais,

redes e modelos numéricos de terreno;

- A partir de 1997, o SPRING passou a ser distribuído via

Internet e pode ser obtido através do website

http://www.dpi.inpe.br/spring.


- Alguns dos sistemas mais utilizados: IDRISI, Clark

University; ARCGIS, Environmental Systems

Research Institute / ESRI; o MGE, Intergraph;

GRASS (Geographic Resources Analysis Support

System)

Brasil – INPE – Sitim / SGI, SPRING; TELEBRÁS -

SAGRE

Evolução do Geoprocessamento

Mapear

Localizar Modelar

Gerenciar

Prever

geoprocessamento para aplicaÇÕes ambientais e … · essas informações se ligam a um banco de...

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