Laboratório 1. Disciplina. Introdução ao Geoprocessamento SER 300. Prof. Antonio Miguel Vieira Monteiro
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- Aurélio Marques Martins
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1 Laboratório 1 Disciplina Introdução ao Geoprocessamento SER 300 Prof. Antonio Miguel Vieira Monteiro Aluno: Matheus Caetano Rocha de Andrade INPE, São José dos Campos. Abril, 2013.
2 Introdução Este relatório foi realizado de acordo com as proposições estabelecidas pelo Laboratório 1 da disciplina de Introdução ao Geoprocessamento. O objetivo central do Laboratório 1 foi elaborar, modelar e implementar no SPRING uma base de dados do Plano Piloto de Brasília, proporcionando ao usuário um contato inicial com o ambiente do SPRING. Ao final, este exercício deverá resultar num banco de dados que permita responder às seguintes questões: Identificar usos e cobertura na região do Plano Piloto; Cadastrar e identificar as classes de utilização das quadras da asa norte e sul do Plano Piloto; Identificar as áreas em cotas altimétricas; Verificar as condições de acesso no Plano Piloto. Para tal, no roteiro foram propostos 15 Exercícios que terão seus resultados evidenciados ao longo dos tópicos a seguir. Exercício 1. Modelagem do Banco OMT-G p/ SPRING Foi utilizada uma base de dados, associada ao Laboratório 1, disponível na wiki da disciplina ( Para execução do exercício será criado um banco de dados denominado Curso, um projeto DF e categorias e classes (quando temático) que permitirão armazenar os Planos de Informações relacionados à obtenção dos mapas propostos que permitam responder as perguntas propostas no Laboratório 1. Os passos seguidos foram: 1. Criação do Banco de Dados; 2. Criação do Projeto; 3. Criação das categorias e classes. O resultado final deste exercício pode ser visualizado nas figuras a seguir. 2
3 Figura 1: Tela de cadastro e ativação do Banco de Dados. Figura 2: Tela de cadastro e ativação do Projeto. 3
4 Figura 3: Modelo de Dados Exercício 2. Importando Limite do Distrito Federal Os procedimentos realizados foram: 1. Conversão do arquivo Shape para ASCII-SPRING. 2. Importação do arquivo ASCII criados pela conversão. 3. Ajuste, Poligonalização e Associação a classe temática. O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. 4
5 Figura 4: Polígono do limite do Distrito Federal. Exercício 3. Importando Corpos de Água Foi realizada a importação dos corpos de água (Formato SPR) e utilizou-se a categoria temática Corpos_Agua criada no exercício 1 para importar os dois arquivos de corpos de água que descrevem as linhas dos polígonos (tipo LINES) e a identificação destes polígonos (tipo POINTS). O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. 5
6 Figura 5. PI da drenagem sobreposto ao polígono de Limite do Distrito Federal. Exercício 4. Importando Rios de arquivo Shape Foi realizada a importação dos rios (Formato SHP) e utilizou-se a categoria cadastral Rios criada no exercício 1 para importar os dois arquivos SHAPE, um com as linhas de rios secundários e outro com polígonos de rios principais. O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. 6
7 Figura 6. PI de rios do Distrito Federal. Exercício 5. Importando Escolas de Arquivo Shape Foi realizada a importação das escolar (Formato SHP) e utilizou-se a categoria cadastral Cad_Escolas criada no exercício 1 para importar o arquivo SHAPE, com a localização (pontos) das escolas. O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. 7
8 Figura 7. PI de escolas região do Plano Piloto de Brasília. Exercício 6. Importando Regiões Administrativas de arquivos ASCII-SPRING Foi realizada a importação das Regiões Administrativas (Formato SPR) e utilizou-se a categoria temática Unidade_Politica criada no exercício 1 para importar os três arquivos ASCII-SPRING, isto, e, linhas que definem polígonos (*_L2D.srp), pontos internos aos polígonos para identificá-los (*_LAB.spr) e a tabela com atributos descritivos (*_TAB.spr). O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. 8
9 Figura 8. PI com as Regiões Administrativas do Distrito Federal. Exercício 7. Importando Rodovias de arquivos ASCII-SPRING Foi realizada a importação das Rodovias (Formato SPR) e utilizou-se a categoria cadastral Vias_acesso criada no exercício 1 para importar os três arquivos ASCII-SPRING, isto, é, linhas do traçado das rodovias (*_NET.srp), pontos internos as linhas para identificá-las (*_NETOBJ.spr) e a tabela com atributos descritivos (*_TAB.spr). O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. 9
10 Figura 9. PI com as Rodovias do Distrito Federal. Exercício 8. Importando Altimetria de arquivos DXF Foi realizada a importação da Altimetria (Formato DXF) e utilizou-se a categoria numérica Altimetria criada no exercício 1 para importar os dois arquivos DXF, que serão inseridos num único plano de informação. Os procedimentos realizados foram: 1. Importação do arquivo DXF com isolinhas num PI numérico; 2. Importação do arquivo DXF com pontos cotados no mesmo PI das isolinhas; 3. Geração da toponímia para amostras. O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. 10
11 Figura 10. PI com as Isolinhas e Cotas Altimétricas do Distrito Federal. Exercício 9. Gerar grade triangular - TIN O objetivo deste exercício foi criar uma grade triangular, utilizando a drenagem como linha de quebra. Os procedimentos realizados foram: 1. Importação da drenagem de arquivo DXF para o PI temático. 2. Geração da grade triangular utilizando o PI drenagem como linha de quebra. O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. 11
12 Figura 11. Resultado da grade triangular gerada a partir do PI de drenagem. Exercício 10. Gerar grades retangulares a partir do TIN O objetivo deste exercício foi criar uma grade retangular do TIN criado no exercício anterior. O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. 12
13 Figura 12. Resultado da grade retangular gerada a partir do TIN. Exercício 11. Geração de Grade de Declividade e Fatiamento O objetivo deste exercício foi criar uma grade de declividade (em graus) para ser posteriormente fatiada para criar um mapa temático com classes de declividade. Neste caso, para distinguir mapas de altimetria dos de declividade, será utilizada a categoria Grades_Numéricas criada no exercício 1. O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. 13
14 Figura 13. Resultado com a classe de declividade para o Distrito Federal. Exercício 12. Criar Mapa Quadras de Brasília O objetivo deste exercício foi criar um mapa cadastral com limites das quadras de Brasília, juntamente com alguns atributos descritivos associados, isto é, mapa e tabela. Para criar as linhas foi importado um arquivo no formato ASCII-SPRING com tais limites (tipo LINES). Para a identificação de algumas quadras como objetos foram fornecidos rótulos e nomes para cada polígono, e ainda alguns atributos (TABLE). Os procedimentos realizados foram: 1. Importação do arquivo de linhas para criação do mapa cadastral. 2. Associação automática de objetos e importação de tabela ASCII. 3. Geração de toponímia dentro de cada polígono. 4. Carregamento do módulo de consulta e verificação da tabela. 14
15 O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. Figura 14. Resultado da Importação e consulta de informações na tabela do mapa de quadras do Distrito Federal. Exercício 13. Atualização de Atributos utilizando o LEGAL O objetivo deste exercício foi utilizar um operador zonal com as quadras de Brasília, através da criação de novo atributo para o objeto Quadras, definido pelo exercício anterior (MDECLIV). Os valores do atributo MDECLIV foram atualizados com base no operador zonal MediaZonal (ou MedZ), implementado na linguagem LEGAL (disponibilizado no Laboratório 1). Este atributo foi atualizado com base na grade numérica de declividade. A operação calculou o valor médio utilizando como restrição (zona) os polígonos do mapa cadastral de quadras. 15
16 Os procedimentos realizados foram: 1. Criação de um novo atributo para o objeto Quadras. 2. Atualização do atributo pelo operador de média zonal. O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. Figura 15. Resultado da criação e atualização do atributo MDECLIV na tabela de atributos da PI Mapa Quadras do Distrito Federal. Exercício 14. Importação de Imagem Landsat e Quick-Bird O objetivo deste exercício foi realizar a importação de imagens Landsat e Quickbird. Para tal, utilizou-se uma cena do sensor ETM+ (satélite Landsat 7) com 3 16
17 bandas, obtidas no site da NASA. Os arquivos estavam prontos e já no formato GeoTIFF, bastando apenas executar sua importação. O resultado final deste exercício pode ser visualizado na figura a seguir. Figura 16. Resultado com a importação das imagens Landsat e Quickbird. Exercício 15. Classificação Supervisionada por Pixel O objetivo deste exercício foi criar o mapa de Uso da Terra a partir da classificação das bandas do Landsat para toda a área do projeto DF. Os procedimentos realizados foram: 1. Criação de uma imagem sintética de fundo 2. Criação de um arquivo de contexto 17
18 3. Treinamento Coleta de amostras de treinamento 4. Análise das amostras 5. Classificação da imagem 6. Pós-classificação 7. Mapeamento para o modelo temático Foram geradas as seguintes classes: Cerrado Corpos de Água Mata Reflorestamento Solo Área Urbana O resultado final deste exercício pode ser visualizado nas figuras a seguir. Figura 17. Imagem ETM a ser classificada. Figura 18. Resultado da classificação da imagem ETM. 18
19 Questionamentos 1.Identificar usos e cobertura na região do Plano Piloto; Usos do solo: Cerrado Corpos de Água Mata Reflorestamento Solo Área Urbana Cobertura: Figura 19. Usos do Solo e Cobertura do Distrito Federal. 19
20 2.Cadastrar e identificar as classes de utilização das quadras da asa norte e sul do Plano Piloto; Figura 20. Classes de Utilização da Quadra Norte e Sul do Plano Piloto de Brasília. 20
21 3.Identificar as áreas em cotas altimétricas; Figura 21. Cotas Altimétricas para o Plano Piloto de Brasília. 21
22 Figura 22. Faixas de Declividade no Plano Piloto de Brasília. 22
23 4.Verificar as condições de acesso no Plano Piloto. Figura 22. Rodovias de Acesso ao Plano Piloto de Brasília. 23
24 Conclusões O Laboratório 1 foi um excelente exercício inicial para que um usuário tome contato com a ferramenta SPRING. Os exercícios propostos e o roteiro permitiram que o aluno pudesse ter uma compreensão dos formatos de arquivos, estruturas e demais inputs para criação de um banco de dados geográfico. Também proporcionou um entendimento das formas de manipulação e/ou consultas espaciais neste ambiente. Por fim, o Laboratório também nos auxiliou na realização de uma atividade prática de trabalho com geo-campos (Imagens TM, Grades Numéricas, etc.), geoobjetos (Mapas cadastrais, Redes, etc.) e objetos não espaciais (Tabelas de atributos descritivos). Dessa forma, foi possível responder a todos os questionamentos apresentados na Introdução do Laboratório 1. Os banco de dados constituído durante a execução do Laboratório se encontra anexo a este relatório. 24
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