GISEntrada de Dados

Preparação e Integração de Dados:Passos necessários

Conversão de mídia dados “escanear” (scanning) “digitalizar” (digitizing)

conversão de formatos de dados raster & vector

redução de dados detecção de erros e edição Geocodificação: atribuir coordenadas geográficas retificação e registro (um no topo do outro)

overlay de folhas de mapas e referência ao mundo real detecção de bordas (edge matching) & ajuste de imagem

ligação & balanceamento de folhas adjacentes interpolação

Conversão de Mídia de Dados --Scanning:gravação automática de mapa ou aerial

Produz dados raster vetorizar usando scanner software ou

GIS edição extensiva pode ser necessária

eletromecânica preço varia entre $100-$50,000 drum ou flatbed resolução de scan depende do preço!

• até 20 microns (milionésimo de metro)

Scanners X sensores Sensores coletam dados diretamente em

formato digital (ex.. digital cameras) Fotos têm resoluções mariores do que

sensores, portanto scanning ainda é importante, mas vem caindo, desde 2000

há ainda muitos mapas em papel

Muito bom quando apenas a representação raster é necessária.

Criação automática de dados vector via scanning é muito problemática:

documentos devem estar claros linhas com pelo menos .1mm linhas não deveriam ser quebradas

com texto. texto pode ser interpretado como

linhas difícil detecção automática de feature

(rodovia versus ferrovia)

Conversão de Mídia de Dados--Digitizing:precorrer manualmente um mapa ou aerial Aplicado a mapa ou foto aerial Use cópia de mapa/photo numa mesa, ou

imagem escaneada no monitor de vídeo caneta ou cursor detectam coordenadas x,

y coordenadas estão em polegadas/cms da

origem (0,0) pontos de controle(tic marks) relacionam

coordenadas digitalizadas para coordenadas lat/long do mundo real

coordenadas capturadas em modo stream ou point

acurácia da mesa geralmente melhor do que 0.1 mm

todos os nodos e polígonos devem ser marcados e numerados

essencialmente uma abordagem vector

Problemas: mapas em papel são instáveis

amassados depreciados pela humidade fotos são mais estáveis

erros de mapas transferidos para SIG

mapas frequentemente preparados para display não acurácia

mão humana treme muito normalmente gera dados menores,

maiores & linhas duplas edição e limpeza são essenciais

Conversão de Formato de Dados: Vector para Vector

ex. polígono inteiro para ponto/linhas/polígono

computationalmente intensivo não há perda de acurácia caso dados estejam

limpos perfeitamente transitivo

raster para raster pode envolver resampling pode envolver conversão entre diferentes

formatos raster (ex GRID to BIL) vector para raster: point

nodo x,y atribuído à célula raster mais próxima deslocamento de local quase inevitável; erro

depende no tamanho do raster. dois pontos dentro de uma célula tornam-se

indistinguíveis não transitivo; não pode recuperar dado

original sem erro

vector para raster: linha células atribuídas se tocadas

por linha aparência de escada em limhas

diagonais (chamado aliasing) pode ser visualmente

melhorado através de anti aliasing: brilho de células variados basedos na fração da célula coberta pela linha

raster para vector o mais difícil

vectorraster

Vector raster

4 possibilities

Conversão Vector para Raster

Linha ortogonal Linha diagonal

(mais problemática)

Ponto

Vector

RasterNote o uso de anti-aliasing para melhorar aparância visual da linha

Conversão Raster para Vector: processo em 3-passos

Emagrecimento: reduz raster à unidade Extração de vector: para identificar linhas

• reconstrução 4-connected – junta pontos centrais de 4-connected vizinhos, se presentes– particularmente ruim para reprodução de linha diagonal

• reconstrução 8-connected reconstruction– junta pontos centrais de 8-connected vizinhos, se presentes– linhas diagonais reproduzidas, mas adiciona linhas extras

• reconstrução 8-connected com eliminação de redundância– Se existe 4-connected vizinhos, não desenhe diagonal– reduz linhas redundantes

Reconstrução topológica: recria a estrutura topológica– cria nodos nas junções de linhas– constrói arcos (polylines)– define polígonos (requer intervenção manual)

Conversão Raster para Vector Emagrecimento

Redução de Dados Porquê?

Conserva espaço• Disco no passado• largura de banda de rede hoje

Conserva tempo• reduz tempo de processamento

(batch)• acelera tempo de resposta

(interativo) Resampling (raster data)

‘média’ de 4 valores em uma vizinhança 2por2

use este único valor numa única célula occupando o local das 4 células originais

não transitivo!

Emagrecimento (vector data) normalmente aplicado à dados

digitalizados em modo stream tolerance elimination: remove

os pontos mais próximos que estão ‘muito próximos’ (ex. resolução do dispositivo de output é insuficiente para distinguir)

topological elimination: remove pontos desnecessários para estrutura topológica

3

2 4

7

4

16 bytes

4 bytes

1 byte

Erros: erros comuns

dangling arc (nodo faltando numa das extremidades do arco)

dangling node (apenas um arco: pode ser legítimo (rua sem saída)

interseção de arcos sem nodos overshoot undershoot pseudo node (que talvez mude a

superfície da rodovia) pseudo arc (conecta a ele mesmo)

polígono aberto

Geocodificaçãoatribuição de coordenadas espaciais à dados de ponto

Address Matching atribui coordenadas espaciais (localização explícita) à endereços (localização implícita)Address matching requer arquivo com a rede de ruas com atributos do tipo (nome e faixa de números de cada quadra) para todos os segmentos de rua

Point Location Files contém coordenadas lat/long ou x,y (ex derivados via GPS) devem ser convertidos a shape files para displayTabela deve conter no mínimo 3 variáveis: Feature ID, x, y

Retificação e Registro:

Retificação: re-arranjo de localização de objetos para corresponder a um sistema de referência específico

Registro: re-arranjo de localização de objetos de um conjunto de modo que eles correspondam com àqueles de outro, sem referência a uma específico sistema de referência

Dois métodos transformações matemáticas via

rotação, translação, escala, inclinação

usados para projeção de mapas e conversões similares

Uso de rubber sheeting usado para posicionar

corretamente mapas distorcidos

Transformação:(homogeneous conversion)

translação de origem da origem digitalizada para a

verdadeira origem do arquivo de GIS

rotação de eixos ex para true north

escala inclinação

Mudança de projeção de mapa pode envolver todas as 4 operações acima

translação

rotação

escala

inclinação

Rubber Sheeting(differential conversion)

ground control

Map locations

GIS file

Edge Matching:Juntando vários mapas

Processo requerido para consistência topológica. usado para conectar featuresQuestões: quanto é a tolerância aceitável no caso

de um desajuste (mismatch)? Quando achar um desajuste, quanto

deveremos retornar no projeto para detectar erro?

Causa de desajuste diminuição/expansão do mapa no papel erros no digitizing/scanning

erros de georeferenciamento acurácia do equipamento

overlapping de mapas

Features correspondentes falham na associação de dois mapas:

Edge matching neste exemplorequereria futura investigação

Ajuste de Imagensraster/image data

Dados Raster são feitos de imagens separadas (fotos) ou tiles que são montadas para produzir imagem final

Bordas: devem ser removidas Overlap entre imagens adjacentes Bordas de mapas escaneados

Balanço da Imagem: ajuste de cor, brilho, contraste da imagemDigital Ortho :

Controle terrestrial (usando GPS para pontos visíveis) para obter localização de ‘mundo real’

Calibrar dados de câmera para remover distorções das lentes uso de Digital terrain model (dtm) para precisar distância de elevação

Interpolação:para criar espaços regulares de dados irregulares (ex.

criar raster elevation surface de conjunto de pontos com medidas de altura) estima valores para locais

sem dados baseado em: valores conhecidos, e entendimento do

comportamento espacial do fenômeno

geralmente, deve atribuir mais importância à valores com conhecimento mais próximos que os distantes.

Funções de pesos average n (2?) points mais

próximos • ignora distância

coloca linha entre 2 mais próximos

coloca superfície entre 3 mais próximos

Valores estimados

Unidade 6. SIG Output

UFPB/CCT/DSCSistemas de Informações Geográficas

Prof. Cláudio Baptista2001.2

GIS Output-- charts-- maps

Charts

charts podem ser usados para apresentar dados tabulares

a maioria dos SIG têm suporte a dynamic charting: charts que são automaticamente atualizados à medida em que dados nas tabelas base são modificados

Há 6 tipos em ArcView: area, bar, column, line, pie, scatter

Area Bar

Column Line

Pie Scatter

Mapas O que é um mapa? Um modelo espacial do mundo real, mas

diferenciado deste por:abstração, foco, simplificação, simbolizaçãoescala, projeção e propósito

O que é um Mapa? Abstração

Features imaginárias(i.e. fronteiras políticas de estados) como também features físicas Passado, presente e futuro (sites arqueológicos, hoje, e ruas planejadas)

Foco Seleção e classificação de features no mundo real para incluir no mapa

Simplificação Simplificação de features complexas tais como coastlines Amplificação de features que são muito pequenas para serem mostradas na escala do mapa

Simbolização Uso de símbolos ou gráficos para representar objetos classificados (ex. hospital)

Escala A razão da distância num mapa para a equivalente distância na superfície da terra

Projeção Representação da curvatura da terra num plano. Distorção é inevitável.

Propósito Para descrever, medir, comunicar

Tipos de Mapas 1. Planimétrico (ex. mapa base municipal)

Um mapa designado para mostrar as posições horizontais de features; informação vertical é especificamente ignorado.

2. Topográfico Um mapa designado para mostrar features na superfície da terra, incluindo elevação,

hidrografia e features culturais.3. Cadastral (ex. Mapa de lotes municipal)

Um mapa representando as bordas de terrenos, propriedade, uso da terra, valor e outras informações relacionadas.

4. Imagem (ex. imagem LANDSAT )Um mapa representando uma imagem de sensoriamento remoto de toda ou parte da superfície

da terra5. Temática

Um mapa usado para visualizar relacionamentos espaciais entre informação pertencendo a algum tema ou conceito