geoprocessamento para aplicaÇÕes ambientais e … · representação do espaço geográfico em...

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.



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

• 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

Fonte: Barcellos,C.;2001

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 de dados:

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

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 : seleção de áreas aptas à implantação de terminais retroportuários na cidade de Garuva-SC (Machado, 2017)

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

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