ufpr eng amb sig aplicado apresentacao 1

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SIG APLICADO AO MEIO AMBIENTESIG APLICADO AO MEIO AMBIENTE

Profa.Profa. Dra.Dra. Maria Cecília Bonato BrandalizeMaria Cecília Bonato Brandalize20082008

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Conceitos de Geoprocessamento. Conceitos de SIG. Fontes de Dados Georreferenciados: Topografia, Geodésia (GPS), Cartografia, Fotogrametria e Sensoriamento Remoto. Estruturas de Dados Geográficos. Bancos de Dados Geográficos. Sensoriamento Remoto: Sensores e Imagens. Noções de Processamento Digital de Imagens. Base de Dados Raster. Análise Espacial: Desenvolvimento de Aplicativos.

A DisciplinaA Disciplina

EmentaObjetivosProgramaMetodologiaAvaliaçãoBibliografia

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Proporcionar ao estudante de Engenharia Ambiental noções sobre a importância do geoprocessamento e dos sistemas de informações geográficas na concepção de uma base de dados que sirva de subsídio ao planejamento ambiental e, conseqüentemente, ao desenvolvimento sustentável.

Proporcionar ao estudante de Engenharia Ambiental noções sobre a integração e tratamento de dados geográficos, bem como, sobre a geração de produtos com vistas ao planejamento ambiental .



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As aulas serão ministradas tendo como recursos didáticos: quadro negro, retroprojetor e projetor multimídia.Como suporte às aulas e às avaliações de aprendizagem serão utilizadas algumas bibliografias (indicadas na seqüência).O material encontrado em formato digital será oportunamente disponibilizado ao aluno para o devido acompanhamento das aulas.Eventualmente poderão ser agendadas, no dia e horário das aulas, palestras proferidas por especialistas em alguns temas de interesse do programa ou visitas a empresas .



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Para avaliação da aprendizagem do aluno serão utilizados os seguintes instrumentos:

Trabalhos Práticos (individuais ou em grupos)Trabalhos Teóricos (individuais)Apresentação de Seminários (duplas)*Resolução de Exercícios (individual)Provas (individuais)

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Básica:CÂMARA, G. et al. Anatomia de Sistemas de Informação Geográfica. Campinas: INPE, 1996.CONCEIÇÃO, C. L. da; SOUZA, J. L. S. de. Noções Básicas de Coordenadas Geográficas e Cartografia. Porto Alegre: 2000.DUARTE, P. A. Fundamentos de Cartografia. Florianópolis: UFSC, 2002.ERBA, D. A. Topografia para Estudantes de Arquitetura, Engenharia e Geologia. 2003.FITZ, P. R. Cartografia Básica. Canoas: La Salle, 2000.FLORENZANO, T. G. Imagens de Satélite para Estudos Ambientais. São Paulo: 2002.LOCH, C.; ERBA, D. A. Cadastro Técnico Multifinalitário Urbano e Rural. Cambridge: LILP, 2007.MARTINELLI, M. Mapas da Geografia e Cartografia Temática. São Paulo: Contexto, 2003.MOREIRA, M. A. Fundamentos do Sensoriamento Remoto e Metodologias de Aplicação. Viçosa: UFV, 2003.RAMOS, C. da S. Visualização Cartográfica e Cartografia Multimídia: Conceitos e Tecnologias. São Paulo: UNESP, 2005.

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Básica:ROCHA, C. H. B. Geoprocessamento: Tecnologia Interdisciplinar. Juiz de Fora: 2000.SANTOS, R. F. dos. Planejamento Ambiental: Teoria e Prática. São Paulo: 2004.SILVA, A. de B. Sistemas de Informações Geo-referenciadas: Conceitos e Fundamentos. Campinas: 1999.SILVA, J. X. da. Geoprocessamento para Análise Ambiental. Rio de Janeiro: 2001.

Sítios Recomendados:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE: www.inpe.br/Engesat Imagens de Satélite: http://www.engesat.com.br/Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA: http://www.embrapa.br/EMBRAPA Meio Ambiente: http://www.cnpma.embrapa.br/Esteio Engenharia e Aerolevantamentos S.A.: http://www.esteio.com.brInstituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE: http://www.ibge.gov.br/home/


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1. Topografia1.1. Conceitos1.2. Elementos da Planta Topográfica1.3. Estudo do Modelado do Terreno: Perfil,

Declividades e Curvas de Nível1.4. Leitura de Plantas Topográficas

2. Geodésia por Satélites2.1. Conceitos2.2. Sistema de Posicionamento Global (GPS)2.3. Levantamentos GPS

http://www.inpe.br/

http://www.engesat.com.br/

http://www.embrapa.br/

http://www.cnpma.embrapa.br/

http://www.esteio.com.br

http://www.ibge.gov.br/home/

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3. Cartografia3.1. Conceitos3.2. Características Geométricas da Terra:

Datum, Sistema de Coordenadas, Projeções

3.3. Cartografia Básica ou de Referência3.4. Cartografia Temática3.5. Cartografia Cadastral

4. Fotogrametria4.1. Conceitos4.2. Fotogrametria Aérea4.3. Fotogrametria Terrestre4.4. Fotointerpretação4.5. Principais Produtos

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5. Sensoriamento Remoto5.1. Conceitos5.2. Principais Sistemas Imageadores5.3. Principais Sistemas Não Imageadores5.4. Principais Produtos

6. Geoprocessamento6.1. Conceitos6.2. Sistemas de Informações Geográficas6.3. Estruturas de Dados Geográficos6.4. Bancos de Dados Geográficos6.5. Relações Espaciais6.6. Funções de Análise Espacial6.7. Aplicativos

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1. Topografia

1.1. Conceitos1.2. Elementos da Planta Topográfica1.3. Estudo do Modelado do Terreno

PerfisDeclividadesCurvas de Nível

1.4. Leitura de Plantas Topográficas

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1.1. Conceitos

Topografia é a ciência que descrevedescreve, de forma exataexata e minuciosaminuciosa, a superfície ou sub-superfície do terreno.

ê

Finalidade: determinar o contorno (limites), as dimensões(área) e a posição relativa ou absoluta de uma porção limitada

da superfície terrestre (projetos).ê

Importância: base para a elaboração e assentamento de qualquer projeto de Engenharia.

7

-13-

1.1. Conceitos

Topografia x GeodésiaTopografia x Geodésia

Topografia: se ocupa com o levantamento de pequenas pequenas porções do terrenoporções do terreno, considerando a Terra plana.

Geodésia: se ocupa com o levantamento de grandes porçõesgrandes porçõesdo terrenodo terreno, considerando a Terra esférica.

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1.1. Conceitos


Superfície Topográfica

Planta Topográfica

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1.1. Conceitos


Utilizam os mesmos métodos e equipamentos de medida, porém, na Geodésia, as medidas devem ser corrigidas da

curvatura terrestre.

LevantamentoPlanimétricoPlanimétrico: pontos e feições são levantados e projetados

segundo suas coordenadas planimétricas (X, Y)AltimétricoAltimétrico: pontos e feições são levantados e projetados

segundo suas coordenadas altimétricas (Z)

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1.1. Conceitos


Planimetria + Altimetriaê

Plano-altimetria ou Planialtimetria ou Topometriaê

Estudo das formas da superfície terrestre e das leis que regem o seu modelado

ê

TOPOLOGIATOPOLOGIA

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1.2. Elementos da Planta Topográfica

Planta Topográfica: é toda representação da superfície terrestre realizada até a escala 1:25.000

Hidrografia

Estradas

Vegetação

Urbanização

Curvas de Nível

Toponomínia

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Relevo: curvas de nível ou sombreado

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-19-


Título e Nomenclatura

Malha Coordenadas

Escala e Projeção

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ConvençõesCartográficas

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ArticulaçãoeSituação

Orientação

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1.3. Estudo do Modelado do Terreno

Perfil TopográficoPerfil Topográfico

É a representação gráficarepresentação gráfica do relevo terrestrerelevo terrestre, expresso sobre uma única linha traçada sobre o terreno

ê

Longitudinal e Transversal

O perfil topográfico permite visualizar o relevo em cortevisualizar o relevo em corte, ou seja, através de um ponto de vista frontal

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Perfil TopográficoPerfil Topográfico

Gráfico → Eixos Perpendiculares (x e y)ê

Eixo X: representa as distâncias horizontais entre os pontos do terreno sobre a linha

Eixo Y: representa as diferenças de nível entre estes mesmos pontos

Escala (x e y): Ex = Ey; Ex > Ey; Ex < Ey

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Ponto Altitude Distância

1

2

3

4

5

100 m

105 m

110 m

120 m

115 m

25 m

50 m

35 m

40 m

-

Altitude

Distância1 2 3 4 5

+

+ + + +1:10001:500

100

+

+

+

+

105

110

115

120

+

•

•

•

•

•

ElaboraçãoTabela de Valores

Perfil

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DeclividadeDeclividade

Representa, em grausgraus ou em porcentagemporcentagem, a inclinação do relevo entre dois pontos

ê

o DNd arc.tg.DH

=

DNd% .100DH

=

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DeclividadeDeclividade

Extremamente Forte> 21,8> 40FF

Muito Forte11,3 a 21,820 a 40EEForte06,8 a 11,312 a 20DD

Moderada a Forte03,4 a 06,806 a 12CCModerada01,7 a 03,403 a 06BB

Fraca< 01,7< 03AA

InclinaInclinaçção Relevoão RelevoDeclividade (Declividade (°°))Declividade (%)Declividade (%)ClasseClasse

Garcia & Piedade (1978)

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Ponto Altitude Distância

1

2

3

4

5

100 m

105 m

110 m

120 m

115 m

25 m

50 m

35 m

40 m

-

Altitude

Distância1 2 3 4 5

+

+ + + +

100

+

+

+

+

105

110

115

120

+

•

•

•

•

•

DeclividadeTabela de Valores

Perfil

DH

DNrampa

d=5,71° d=10%

d

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Curvas de NívelCurvas de Nível

Superfície Topográficaê

É a superfície que não pode ser representada por equações em virtude de sua forma geometricamente

indeterminável.ê

É a superfície naturalsuperfície natural do terreno → Relevo

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Curvas de Nível Curvas de Nível →→ Representação 2D do Relevo

Curvas de Nível

Planos NiveladoseEqüidistantes

• •

• •

Ponto CotadoCCI < h < CCS10m < h < 20m

Ponto Notável

•+ +

+++

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Curvas de NívelCurvas de Nívelê

São linhas curvas fechadas que unem pontos de mesmamesma cota (c) ou altitude (h).

São representadas na cor marrom ou sépia.

A eqüidistância vertical (EV) ou intervalo depende da escala de representação.

As cotas das curvas são sempre múltiplas de 1, 2, 5, 10, 20, 25, 50, 100 ... → Números Inteiros

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Curvas de NívelCurvas de Nível: Características: Características

Mestras e IntermediáriasMestras e Intermediárias

Intermediária

Mestra

As únicas curvas com cota aparentesão as mestras. Para saber a cota das

curvas intermediárias, é necessárioanalisar a cota das curvas mestras

que as compreendem.Qual a cota das intermediárias?

Qual a EV destas curvas?

720

740

760

780

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Curvas Afastadas Curvas Afastadas →→ OndulaOndulaçção ão Suave do TerrenoSuave do Terreno

Curvas Próximas Curvas Próximas →→ OndulaOndulaçção ão Forte do TerrenoForte do Terreno

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Duas curvas de nível jamais se cruzamCurvas de nível não convergem para formar uma

única curva (Exceção → Paredes Naturais)Curvas de nível iniciam e terminam no mesmo ponto

• • • •

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Curvas de NívelCurvas de Nível: Terminologias: Terminologias

VertenteVertente = Flanco = EncostaEncosta = Escarpa

CumeCume = Cimo = Crista

TalvegueTalvegue = Linha de Aguada

Divisor de ÁguasDivisor de Águas = Linha de Crista = Linha de Cumiada

SerraSerra → ContraforteContraforte → EspigãoEspigão

Colo = Quebrada = GargantaGarganta = Sela

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Curvas de NívelCurvas de Nível: Interpretação: Interpretação

ElevaçãoDepressão

sobedesce

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Elevação

Depressão

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Talvegue

VALE

Superfície que compreende um talvegue

Talvegue: linha que une os pontos mais baixos de um vale e onde se concentra a água da chuva ou a que aflora da sub-superfície e, que escorre

pelas encostas, formando os rios e córregos.

••

••

•

•

•

-38-



Talvegue ⇔ Vale

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•

•

•

•

•

••

•

•

•



Divisor DORSO

Superfície que compreende um divisor de águas

Divisor de Águas: linha que une os pontos mais altos de um dorso e onde a água proveniente da chuva é dividida para escoar por um ou por outro

lado da encosta, até chegar aos talvegues.

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Divisor ⇔ Dorso

21

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Garganta: local onde divisores de água se curvam fortemente mudando de sentido.

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Parede de Rocha Natural: local onde o relevo é tão íngreme, que a representação das curvas de nível só é possível utilizando simbologia

especial.

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Aterro: local onde o relevo natural é alterado pelo acúmulo de material.

Corte: local onde o relevo natural é alterado pela retirada de material.

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Divisores de ÁguasDivisores de Águas

EncostasEncostas

TalveguesTalvegues

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Perfil sobre Curva de NívelPerfil sobre Curva de Nível

700 700710 720 710720670 670 670 680 690 690 680

670

680

690

700

710

720

−

−

−

−

−

−

• • ••

••

•• •

••

••

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Perfil sobre Curva de NívelPerfil sobre Curva de Nível

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1.4. Leitura de Planta TopográficaTomando como base a figura ao lado e suas

indicações, identifique:1. A eqüidistância vertical (EV) das curvas de

nível (metros).2. A curva mestra de menor cota (metros).3. A curva mestra de maior cota (metros).4. A curva intermediária de maior cota

(metros).5. A curva intermediária de menor cota

(metros).6. O ponto cotado de menor cota (metros).7. O ponto cotado de maior cota (metros).8. As flechas de número 1, 2 e 3 indicam terreno

em aclive ou declive?9. As linhas tracejadas de número 1, 2 e 3

indicam a presença de talvegue ou divisor de águas?

10. Reforce, utilizando caneta preta, as curvas mestras presentes na carta.

1

2

3

1

2

3

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1.4. Leitura de Planta TopográficaTomando como base a figura ao lado:

1. Desenhe o perfil longitudinal do terreno com base na linha AB traçada sobre a figura.

2. Determine a declividade do terrenoentre os pontos cotados assinalados: 1 e 2; 3 e 4; 5 e 6.

3. Classifique as declividades segundo o modelo de classificação proposto por Garcia & Piedade (1978).

1

5

3

4

2

6

A B

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1.4. Leitura de Planta Topográfica

Trabalho PráticoTrabalho Práticoê

Sorteio de uma carta topográfica 1:50.000 (uma para cada aluno) em formato DWG (AutoCAD);

Impressão da carta topográfica, no formato A1, em duas vias coloridas;

Entrega das impressões, com o nome do aluno no verso, na próxima aula;

Sobre estas impressões serão realizados os trabalhos práticos das próximas semanas.

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1.4. Leitura de Planta Topográfica

Trabalho PráticoTrabalho Práticoê

A professora irá traçar uma linha sobre uma das cópias coloridas, indicando o local sobre o qual deverá ser elaborado o perfil do

terreno.A professora indicará quais são os pontos, ao longo da linha

traçada, que deverão ser utilizados para o cálculo das declividades (1-2, 2-3, 3-4).

Isto será feita para cada aluno individualmente, portanto, manter a calma e esperar a sua vez.

A escala de X deverá ser a mesma da planta (1:50.000), enquanto a escala de Y deverá ser 10 vezes maior.

Interpretar a cota das curvas de nível, analizando o intervalo entre as mestras (a interpretação faz parte do trabalho).

ufpr eng amb sig aplicado apresentacao 1

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