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PROJETO GESTÃO INTEGRADA E SUSTENTÁVEL DOS
RECURSOS HÍDRICOS TRANSFRONTEIRIÇOS NA BACIA DO
RIO AMAZONAS CONSIDERANDO A VARIABILIDADE E AS
MUDANÇAS CLIMÁTICAS
OTCA / GEF / PNUMA
GEF-AMAZONAS
Subprojeto III. 2. Prioridades Especiales sobre la Adaptación
Atividade III.2.3. Adaptation to Sea Level Rise in the Amazon Delta
Relatório Produto 1:
Banco de Dados Geográfico, Bases cartográficas, banco de imagens de satélites a serem
utilizadas, fichas técnicas das imagens, fonte de dados, os procedimentos
metodológicos.
Belém/PA
Agosto – 2014
Fundo para o Meio
Ambiente Mundial
Programa das Nações Unidas
para o Meio Ambiente Organização do Tratado de
Cooperação Amazônica
Grupo de Estudos
Marinhos e Costeiros
Universidade Federal
do Pará
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PROJETO GESTÃO INTEGRADA E SUSTENTÁVEL DOS
RECURSOS HÍDRICOS TRANSFRONTEIRIÇOS NA BACIA DO
RIO AMAZONAS CONSIDERANDO A VARIABILIDADE E AS
MUDANÇAS CLIMÁTICAS
OTCA / GEF / PNUMA
GEF-AMAZONAS
Subprojeto III. 2. Prioridades Especiales sobre la Adaptación
Atividade III.2.3. Adaptation to Sea Level Rise in the Amazon Delta
Relatório Produto 1:
Banco de Dados Geográfico, Bases cartográficas, banco de imagens de satélites a serem
utilizadas, fichas técnicas das imagens, fonte de dados, os procedimentos
metodológicos.
Coordenador
Maâmar El Robrini
Consultora
Piera Brenda Coelho Amoras
Belém/PA
Agosto – 2014
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PROJETO GESTÃO INTEGRADA E SUSTENTÁVEL DOS
RECURSOS HÍDRICOS TRANSFRONTEIRIÇOS NA BACIA DO
RIO AMAZONAS CONSIDERANDO A VARIABILIDADE E AS
MUDANÇAS CLIMÁTICAS
OTCA / GEF / PNUMA
GEF-AMAZONAS
Subprojeto III. 2. Prioridades Especiales sobre la Adaptación
Atividade III.2.3. Adaptation to Sea Level Rise in the Amazon Delta
OBJETIVO GERAL DO SUBPROJETO:
Executar operações utilizando Sistemas de informações Geográficas para armazenar,
manipular e realizar análises espaciais utilizando dados espaciais e alfanuméricos de
bases cartográficos confiáveis, elaboradas para a bacia hidrográfica do Arquipélago do
Marajó.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DO SUBPROJETO:
- Criar uma base de dados espaciais e alfanuméricos para avaliação da dinâmica
costeira;
- Produzir mapas temáticos para as bacias hidrográficas do Arquipélago do Marajó;
- Participar de trabalhos de campo para obtenção de dados in loco;
- Pesquisar e sistematizar base de dados georreferenciados relativos à bacia hidrográfica
do Amazonas e do Arquipélago do Marajó.
OBJETIVO DO PRESENTE DOCUMENTO:
• Apresentação do PRODUTO 1:
Banco de Dados Geográfico, Bases cartográficas, banco de imagens de satélites a serem
utilizadas, fichas técnicas das imagens, fonte de dados, os procedimentos
metodológicos.
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Sumário
INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 5
1 – BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS. ............................................................... 5
1.1 - Estrutura do (GDB). ........................................................................................... 6
2 – BASE CARTOGRÁFICA. ....................................................................................... 8
3 – BANCO DE IMAGENS (SATÉLITE E RADAR). .............................................. 10
4 – PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS. ....................................................... 11
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INTRODUÇÃO
O avanço tecnológico na representação do espaço possibilitou não
somente a ampliação do uso de informações cartográficas já existentes (cartas
planialtimétricas e levantamentos aerofotográficos) como também a integração
dessas com novas tecnologias tais como os sistemas de posicionamento global
– GPS, atualmente, sensores sofisticados sejam aerotransportados ou satélites
utilizados para a obtenção de imagens, scanners de alta resolução que
permitem a transformação de cartas em papel em formato digital aumentam a
quantidade de dados analisados, de forma a permitir um melhor entendimento
dos processos naturais e antrópicos em escalas mais amplas. Os Sistemas de
Informações Geográficas (SIGs) permitem realizar análises espaciais, criar
uma relação topológica entre os elementos gráficos além de permitir uma
descrição de suas entidades: pontos, linhas e polígonos. Dessa forma, os SIGs
possibilitam a associação dos dados espaciais com atributos observados em
campo. Assim o projeto aqui presente visa coletar, analisar e criar dados
geográficos e/ou cartográficos referente a ilha de Marajó situada no estado do
Pará.
1 – BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS.
O Banco de dados geográfico utilizado para o armazenamento consulta a
manipulação de informações geográficas e dados vetoriais, neste projeto está
pautado na estrutura de Geodatabase (GDB), pois este tem a função de
Integrar todos os dados geográficos de uma organização em um único
ambiente, podendo ser classificado como Pessoal ou Multi usuários de acordo
com a necessidade do trabalho que será aplicado. Para este projeto foi
desenvolvido o banco de dados pessoal que possui a extensão mdb (um
formato usado pelo Microsoft Access) e pode ser lido por múltiplas pessoas ao
mesmo tempo, mas editado por somente uma pessoa por vez.
Um Geodatabase pessoal tem um tamanho máximo de 2 GB e armazena
dados vetoriais. As vantagens de usar um Geodatabase em comparação com a
utilização de arquivos individuais como o shapefile são: Gerenciamento de
dados espaciais de forma centralizada; conjuntos de feições contínuos;
geometria de feições avançadas; suporte COGO; subtipos de feições; topologia
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flexível, baseada em regras; edição de dados mais precisa; anotações ligadas
a feições; feições personalizadas; redes geométricas; referenciamento linear;
controle de versões; edição desconectada; suporte a UML e ferramentas
CASE.
1.1 Estrutura do (GDB).
O banco de dados geográfico para este trabalho foi organizado em
formato Geodatabase, que consiste em agrupar dados vetoriais em um único
ambiente, os demais dados foram organizados em pastas utilizando a seguinte
estrutura.
Figura 1 – Estrutura do banco de dados.
Na pasta CAD, estão armazenados os dados produzidos em
formato CAD.
A pasta DADOS possui três subpastas: LOGOS, MAPAS e
OUTROS. Onde foram armazenadas as logomarcas utilizadas pelo
projeto, os mapas elaborados durante o período de entrega do
primeiro produto e a pasta outros que consiste no armazenamento
de outros documentos (planilhas, gráficos, tabelas etc.) que
possivelmente serão elaborados durante o período vigente do
projeto.
Em DOCUMENTOS será armazenado os documentos
elaborados durante o período vigente do projeto (relatórios, roteiros
de entrevistas etc.).
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Em FOTOS serão armazenadas a fotos realizadas futuramente
durante os trabalhos de campos a fim de subsidiar o trabalho
cartográfico.
A pasta PROJETOS.mxd contém todos os projetos realizados no
ArcGis 9.3 durante o período de entrega do primeiro produto, esta
pasta será constantemente alimentada, pois a cada trabalho um
novo projeto será desenvolvido.
Em RASTER, estão armazenadas todas as imagens de satélite e
de radar utilizadas para o desenvolvimento dos trabalhos.
O Geodatabase (GDB) CARTOGRAFIA, está organizado em Feature
Dataset, que divide os dados vetoriais em categorias (Figura 2).
Figura 2 – Estrutura das Feature Dataset, no Geodatabase.
AMEÇAS AO MEIO AMBIENTE: estão armazenados os dados
que possivelmente tem relação com dados de degradação
ambiental.
BIÓTICOS: dados relacionados ao meio ambiente como,
vegetação, biorregiões, unidades de conservação etc.
FÍSICOS: dados que possuem características do meio físico
como: geologia, geomorfologia, relevo etc.
HIDROGRAFIA: refere-se aos dados relacionados ao meio
aquático como. Bacias Hidrográficas, rios, lagos etc.
INFRAESTRUTURA: dados de rodovias, ferrovias, portos etc.
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LIMITES: dados referentes aos limites estaduais, municipais,
federais etc.
SOCIOECONÔMICOS: dados relacionados aos meios
socioeconômicos e populacionais.
As Feature Dataset por sua vez estão divididas em Feature Class, que
são os dados utilizados nos Sistemas de informação Geográfica (SIGs). Nesse
primeiro momento utilizou-se principalmente o ArcGis 9.3 para a execução de
tarefas geográficas (Figura 3).
Figura 3 – Estrutura das Features Class.
2 – BASE CARTOGRÁFICA.
A Base Cartográfica é uma estrutura espacial de dados de referência,
consistente com um Sistema de Referencia Geográfica (SGR), constituindo-se
em ferramenta essencial para a geração, compatibilização e gestão das
informações espaciais. O trabalho aqui presente utilizou como fundamento as
bases cartográficas de institutos oficiais como IBGE, MMA, IBAMA, ANA etc.
além de informações presentes nos relatórios oficiais como o CPRM, que serve
de base para correção dos dados cartográficos (Figura 4).
Figura 4 – Sistematização dos dados Cartográficos.
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BANCO GEODATABASE
DADOS CARTOGRÁFICOS
PASTAS DADOS SISTEMA DE COORDENADAS PROJETADAS
PROJEÇÃO FONTE ANO TIPO
AMEAÇAS AO AMBIENTE
ÁREA SUJEITA A INUNDAÇÃO
WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
BIÓTICOS ÁREAS PRIORITÁRIAS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator MMA POLÍGONO
BIÓTICOS BANHADOS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
BIÓTICOS BIORREGIÕES WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator MMA POLÍGONO
BIÓTICOS ECOSSISTEMA LITORAL
WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA POLÍGONO
BIÓTICOS MANGUE WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator MMA 2007 POLÍGONO
BIÓTICOS UNIDADES DE CONSERVAÇÃO
WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator IBAMA POLÍGONO
BIÓTICOS VEGETAÇÃO WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA POLÍGONO
BIÓTICOS ZONA COSTEIRA AVES WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator IBAMA\MMA 2007 POLÍGONO
BIÓTICOS ZONA COSTEIRA BENTOS
WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator IBAMA\MMA 2007 POLÍGONO
BIÓTICOS ZONA COSTEIRA ELASMOS
WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator IBAMA\MMA 2007 POLÍGONO
BIÓTICOS ZONA COSTEIRA ESTUÁRIO
WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator IBAMA\MMA 2007 POLÍGONO
BIÓTICOS ZONA COSTEIRA MAMÍFEROS
WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator IBAMA\MMA 2007 POLÍGONO
BIÓTICOS ZONA COSTEIRA PEIXES
WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator IBAMA\MMA 2007 POLÍGONO
BIÓTICOS ZONA COSTEIRA QUELÔNIOS
WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator IBAMA\MMA 2007 POLÍGONO
FÍSICOS APTIDÃO AGRÍCOLA WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator MMA POLÍGONO
FÍSICOS BANCO DE AREIA WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
FÍSICOS GEOLOGIA WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
FÍSICOS GEOMORFOLOGIA WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
FÍSICOS ILHAS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
FÍSICOS PEDOLOGIA WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
FÍSICOS RELEVO WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
FÍSICOS SOLOS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
HIDROGRAFIA BACIAS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator ANA POLÍGONO
HIDROGRAFIA BACIA_HIDROGRÁFICA WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator ANA POLÍGONO
HIDROGRAFIA HIDROGRAFIA WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator ANA LINHA
HIDROGRAFIA RIOS_100.000 WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 LINHA
HIDROGRAFIA RIOS PERMANENTES WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 LINHA
HIDROGRAFIA SUB-BACIAS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator ANA POLÍGONO
INFRAESTRUTURA FAROL WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 PONTO
INFRAESTRUTURA LOCALIDADES WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 PONTO
INFRAESTRUTURA NUCLEOS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 PONTO
INFRAESTRUTURA PORTOS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 PONTO
INFRAESTRUTURA POVOADOS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 PONTO
INFRAESTRUTURA RODOVIAS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 LINHA
INFRAESTRUTURA RODOVIAS 2 WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 LINHA
INFRAESTRUTURA SEDES MUNICIPAIS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 PONTO
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INFRAESTRUTURA VILAS WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 PONTO
LIMITE LIMITE MARAJÓ WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
LIMITE MUNICÍPIOS MARAJÓ WGS_1984_UTM_Zone_22S Transverse_Mercator SISCOM/IBAMA 2007 POLÍGONO
3.BANCO DE IMAGENS (SATÉLITE E RADAR)
Para compor o banco de imagens e utiliza-las durante o período de
processamento e avaliação dos dados, as imagens foram adquiridas em sites
oficiais.
As imagens Landsat-5 TM, disponíveis no banco de imagens do site do
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) estão sendo utilizadas para
fazer análise histórico-temporal da região do Marajó, As imagens e/ou cenas de
LANDSAT-TM cobrem cada uma, uma área de 185 x 185 km, equivalente a 28
segundos de dados, Cada pixel da imagem tem uma resolução espacial de 30
metros (isto é, representa um quadrado no solo de 30 m de lado), com exceção
da banda 6, que tem uma resolução espacial de 120 m.
As imagens Landsat-8 estão disponíveis gratuitamente no site da USGS,
essas imagens serviram de base para a elaboração, avaliação e validação dos
dados cartográficos, depois de georreferenciadas, foram utilizadas nesse
primeiro produto também para compor o banco de imagens. Assim como as
Landsat–5TM, elas possuem resolução espacial de 30 m, no entanto, seu
satélite entrou em orbita no ano de 2013 por isso possui imagens mais
atualizadas. O tamanho aproximado da cena Landsat-8 é de 170 km ao norte-
sul por 183 km a leste-oeste (Figura 8).
Já as imagens de Radar também conhecidas como imagens SRTM
foram adquiridas no banco do EMBRAPA e são uteis principalmente para
extrair curvas de níveis.
Figura 5 – Ficha técnica das imagens Landsat-8.
IMPRINT OF IMAGES LANDSAT-8
Landsat scene ID LC82240602014186LGN00 LC82240612014186LGN00 LC82250602013270LGN00
Caminho WRS 224 224 225
WRS Row 60 61 60
Target WRS Path 224 224 225
Target WRS Row 60 61 60
Nadir Off Nadir NADIR NADIR NADIR
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Full or Partial Scene FULL FULL FULL
Data Category NOMINAL NOMINAL NOMINAL
Roll Angle -0,001 -0,001
Station Identifier LGN LGN LGN
Day/Night DAY DAY DAY
Data Type Level 1 Level 1T Level 1T Level 1T
Sensor Identifier OLI_TIRS OLI_TIRS OLI_TIRS
Date Acquired 05/07/2014 05/07/2014 27/09/2013
Start Time 2014:186:13:28:25.4850525 2014:186:13:28:49.4852949 2013:270:13:36:39.4899939
Stop Time 2014:186:13:28:57.4853757 2014:186:13:29:21.4856121 2013:270:13:37:11.4903111
Image Quality 9 9 9
Scene Cloud Cover 10,79 11,18 9,23
Sun Elevation 54,43501489 53,31407433 65,78477105
Sun Azimuth 48,31710602 47,05564819 94,46818789
Geometric RMSE Model X
6,172 5,999 8,703
Geometric RMSE Model Y
6,93 5,93 5,876
Browse Exists Yes Yes Yes
Center Latitude 0°00'00.25"S 1°26'47.54"S 0°00'00.76"N
Center Longitude 49°07'21.29"W 49°25'48.07"W 50°39'26.89"W
NW Corner Lat 1°02'51.18"N 0°23'55.57"S 1°02'51.40"N
NW Corner Long 49°46'29.75"W 50°04'56.75"W 51°18'35.68"W
NE Corner Lat 0°41'17.41"N 0°45'29.70"S 0°41'19.97"N
NE Corner Long 48°06'04.03"W 48°24'29.92"W 49°38'11.11"W
SE Corner Lat 1°03'17.06"S 2°30'03.67"S 1°03'15.16"S
SE Corner Long 48°28'16.36"W 48°46'40.33"W 50°00'21.64"W
SW Corner Lat 0°41'31.60"S 2°08'17.59"S 0°41'32.14"S
SW Corner Long 50°08'41.89"W 50°27'11.74"W 51°40'45.91"W
Center Latitude dec -0,00007 -1,44654 0,00021
Center Longitude dec -49,12258 -49,43002 -50,65747
NW Corner Lat dec 1,04755 -0,39877 1,04761
NW Corner Long dec -49,77493 -50,08243 -51,30991
NE Corner Lat dec 0,68817 -0,75825 0,68888
NE Corner Long dec -48,10112 -48,40831 -49,63642
SE Corner Lat dec -1,05474 -2,50102 -1,05421
SE Corner Long dec -48,47121 -48,77787 -50,00601
SW Corner Lat dec -0,69211 -2,13822 -0,69226
SW Corner Long dec -50,14497 -50,45326 -51,67942
4.PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Para a elaboração do primeiro produto primeiro foi feito um levantamento
de dados cartográficos em formato shape file (SHP) disponíveis nos órgãos
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oficiais: IBGE, IBAMA, MMA, ANA etc. identificado e adquirido os dados, o
segundo passo foi o recorte para a área de interesse no caso desse projeto o
limite da ilha do Marajó. O terceiro passo foi a aquisição das imagens de
satélite e radar que serviram de base para a validação dos dados adquiridos,
os relatórios disponíveis por estes institutos também serviram para a correção
dos dados cartográficos.
Num segundo momento, depois que os dados já haviam sido verificados
e corrigidos foram agrupados no Geodatabase e organizados em Feature
Dataset compostos por Feature Class, ou seja, o que antes era organizado em
vários arquivos em formato (SHP), agora estão, armazenados em formato de
arquivo único.
Para finalizar o primeiro produto, foram elaborados mapas temáticos
para a ilha do Marajó: Mapa de vegetação, Biorregiões, Pedologia, Uso e
Ocupação do Solo, Curvas de nível, Hidrografia, entre outros em preparação
(Figura 6).
Figura 6 - Sistematização do trabalho elaborado para o primeiro produto.
Levantamento de dados cartográficos (IBGE, ANA, IBAMA ,
MMA etc.)
Recorte dos dados adquiridos para a área de interesse
(Limite do Marajó)
Aquisisão das Imagens de Sátelite e Radar
(georreferenciamento e
Validação dos dados)
Agrupamento dos dados em
Geodatabase (GDB)
Elaboração de produtos
cartograficos