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Georreferenciamento Tópicos em Epidemiologia: Fundamentos de Geoprocessamento julhode 2012 SC395-E Laboratório de Geoprocessamento Unesp Sorocaba.

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1 Georreferenciamento Tópicos em Epidemiologia: Fundamentos de Geoprocessamento julhode 2012 SC395-E Laboratório de Geoprocessamento Unesp Sorocaba

2 Roteiro O que é Georreferenciamento? O que é Georreferenciamento? Localização na Superfície Localização na Superfície Projeções e Sistemas de Coordenadas Projeções e Sistemas de Coordenadas Posicionamento por Satélite Posicionamento por Satélite

3 Localização Localização Estudos espaciais Estudos espaciais Medir distâncias e ângulos Medir distâncias e ângulos Elaborar mapas e cartas Elaborar mapas e cartas O que mais sua imaginação quiser O que mais sua imaginação quiser Georreferenciamento É a associação de uma informação a uma posição específica É a associação de uma informação a uma posição específica

4 Considere O que é posição? a posição só faz sentido de comparada a uma referência Relativa Fica na rua da Correios atrás da Estação Rodoviária Fica na rua da Correios atrás da Estação RodoviáriaAbsoluta Av. Prof. Alberto Vollet Sachs, 599 Av. Prof. Alberto Vollet Sachs, ,45 UTM S e ,45 UTM S e ,09 UTM W ,09 UTM W 22°4718,8 S 22°4718,8 S 47°4233,5 W 47°4233,5 W

5 Posição Relativa É o 2º prédio à esquerda, virando à direita no semáforo

6 Posição Absoluta Greenwich, UK N Meridiano Principal Equador

7 Nominal Nome dos lugares Nome dos lugaresOrdinal Endereços de uma rua Endereços de uma rua Razão ou Cíclico Distância linear ou angular a partir de locais fixos Distância linear ou angular a partir de locais fixos e.g., a partir do Equador e Meridiano de Greenwich e.g., a partir do Equador e Meridiano de Greenwich Tipos de georreferências

8 Coordenadas Esféricas Latitude Latitude Longitude Longitude definidas por Centro de massa Centro de massa Rotação -> Equador Rotação -> Equador Meridiano Principal (Greenwich) Meridiano Principal (Greenwich) Terra esférica Raio km Raio km Área 510 milhões km 2 Área 510 milhões km 2 Coordenadas Geográficas

9 Só para lembrar A Terra não é esférica ou elipsoidal! Imagem do Satélite European Remote Sensing (ERS-1), de 780Km de altitude

10 Longitude Longitude é o ângulo entre planos Longitude é o ângulo entre planos –Meridiano de Greenwich –Ponto e eixo

11 Modelo da Terra Elipsóide de revolução Elipsóide de revolução Diâmetro N-S ~ 1/300 menor que E-W Diâmetro N-S ~ 1/300 menor que E-W Elipsóide WGS-84 Raio no Equador: 6.378,137 km Raio no Equador: 6.378,137 km Achatamento: 1/298,257 Achatamento: 1/298,257 Latitude é o ângulo entre planos Latitude é o ângulo entre planos –Perpendicular à superfície –Plano do Equador Latitude

12 Coordenadas Cartesianas: X= m Y= m Z= m Geográficas: GG 38,684° N, 077,150° W GG 38,684° N, 077,150° W GM 38° 41,145' N, 077° 08,135 W GM 38° 41,145' N, 077° 08,135 W GMS 38° 41' 08,73" N, 077° 08 08,37" W GMS 38° 41' 08,73" N, 077° 08 08,37" W UTM: ,251 m E e m N Sistemas de Coordenadas

13 Projeção da esfera tangente ao meridiano central Projeção da esfera tangente ao meridiano central Distorção de escala, distância e direção e área aumenta a partir do meridiano central Distorção de escala, distância e direção e área aumenta a partir do meridiano central Projeção para mapas com escala 1: ou menor Projeção para mapas com escala 1: ou menor Grade plana da latitude 84°N até 80°S Grade plana da latitude 84°N até 80°S Cada zona é numerada a partir do leste até 177°W Cada zona é numerada a partir do leste até 177°W Cada zona tem 6° de largura na longitude Cada zona tem 6° de largura na longitude Coordenadas UTM

14 X: metros leste Y: metros norte X: metros leste Y: metros norte X = 500 meridiano central X = 500 meridiano central –falso leste Y = Equador (para norte) ou Y = Equador (para sul) Georreferência UTM Georreferência UTM Coordenadas UTM

15 180 o 0o0o o N 80 o S Equator 0 metros m Universal Transversa de Mercator

16 o Zona 2Zona o 168 o 174 o Meridiano Central Zona o o0o m E m N Grade UTM

17

18 Articulação

19 Teodolito Teodolito Cartografia Sistemática Mapatopográfico

20 Projeção Por que projeta a superfície da Terra no plano? Visualizar toda a superfície da terra de uma vez Visualizar toda a superfície da terra de uma vez Entrada/Saída de SIG de/para mapas em papel Entrada/Saída de SIG de/para mapas em papel –Escanear, digitalizar –Imprimir, plotar Matrizes de imagens são planas Matrizes de imagens são planas Facilidade para medir distâncias Facilidade para medir distâncias

21 Distorção Todas as projeções distorcem a Terra de alguma maneira Todas as projeções distorcem a Terra de alguma maneira O que é mais importante O que é mais importante –Forma: projeção conformal distorção homogênea em todas as direções distorção homogênea em todas as direções –Área: projeção equal area distorção da forma e preservação da área distorção da forma e preservação da área –Distância: projeção eqüidistante somente de 1 ou 2 pontos, ou ao longo de 1 linha somente de 1 ou 2 pontos, ou ao longo de 1 linha

22 Distorções EUA e América do Norte

23 Navegação marítima Navegação marítima Paralelos de latitude não equidistantes Paralelos de latitude não equidistantes Grande Círculo: distância mais curta Grande Círculo: distância mais curta Linha de rumo: mesmo ângulo Linha de rumo: mesmo ângulo Projeção de Mercator

24 Forma é preservada Forma é preservada Grandes Círculos são quase linhas retas Grandes Círculos são quase linhas retas Linha de rumo é curvada Linha de rumo é curvada Usada para produtos de pequena escala com grandes largura E-W Usada para produtos de pequena escala com grandes largura E-W Projeção Cônica Conformal de Lambert

25 Posicionamento por Satélite

26 GPS

27 Coleta da Posição Antenas e Receptores

28 Coleta da Posição Receptores

29 Receptores Custo e Precisão Portátil Baixo Custo (cerca R$ 500,00) Baixo Custo (cerca R$ 500,00) Baixa Precisão (de 1 a 15 metros) Baixa Precisão (de 1 a 15 metros) TOPOGRAFIA Médio Custo (cerca R$ 10 mil a 20 mil) Médio Custo (cerca R$ 10 mil a 20 mil) Média Precisão (de 1 a 10 cm) Média Precisão (de 1 a 10 cm) GEODÉSICO Alto Custo (cerca R$ 40 mil) Alto Custo (cerca R$ 40 mil) Alta Precisão (de 1mm a 1 cm) Alta Precisão (de 1mm a 1 cm)

30 ReceptoresReceptorSinalAcurácia Características Especiais AplicaçãoPortátil código ou fase suavizada, L1 1 a 10 m funções para navegação mercado de massa de LBS e navegação Topográfico código ou fase suavizada, L1 0,5 a 3 m geodados durante trabalho de campo aquisição de geodados para SIG Geodésico código & fase, L1 & L2 0,1 a 1 cm pós- processamento para alta acurácia Levantamento e posicionamen- to de precisão

31 Algumas aplicações PROFISSIONAL Levantamento, mapeamento e cadastramento Levantamento, mapeamento e cadastramento Geocodificação em SIG e Georeferenciamento Geocodificação em SIG e Georeferenciamento Monitoramento (e.g., geodinâmica) Monitoramento (e.g., geodinâmica) Instrumentação de direção Instrumentação de direção Telecomunicação Telecomunicação Navegação terrestre, marítima e aérea (AVL – Auto Vehicle Location) Navegação terrestre, marítima e aérea (AVL – Auto Vehicle Location) Rastreamento de veículo e gerenciamento de frota Rastreamento de veículo e gerenciamento de frota Sistemas de Transporte Inteligente (ITS) Sistemas de Transporte Inteligente (ITS)

32 Algumas aplicações RECREACIONAL Navegação pessoal (e.g., viagem, safari) Navegação pessoal (e.g., viagem, safari) Esportes de campo (e.g., golfe, pesca, iatismo) Esportes de campo (e.g., golfe, pesca, iatismo) Esportes radicais (e.g., montanhismo, hiking, trekking) Esportes radicais (e.g., montanhismo, hiking, trekking) Publicidade e marketing Publicidade e marketing Serviços baseados em locação (LBS) Serviços baseados em locação (LBS) Segurança pessoal e assistência de emergência Segurança pessoal e assistência de emergência Turismo, museus, bibliotecas, shoppings Turismo, museus, bibliotecas, shoppings

33 GPS Global Positioning System Sistema de navegação espacial por rádio 24 satélite Órbita: milhas e estações terrestres Informação da posição, velocidade e tempo em qualquer lugar do mundo e sob quaisquer condições climáticas

34 Aspectos da Precisão Erros de medida e vieses Erros de medida e vieses Modo de posicionamento absoluto e diferencial Modo de posicionamento absoluto e diferencial Geometria satélite-receptor Geometria satélite-receptor Algoritmos de processamento, modo operacional e outros fatores: dinâmico ou estacionário, tempo real ou pós-processado,... Algoritmos de processamento, modo operacional e outros fatores: dinâmico ou estacionário, tempo real ou pós-processado,...

35 Técnicas Verticais

36 Posição correta PRECISÃO: é o grau de repetibilidade (ou aproximação) de repetidas medidas do mesmo ponto, a qualidade do dado com respeito a erros aleatórios, medida geralmente pelo desvio padrão. PRECISÃO: é o grau de repetibilidade (ou aproximação) de repetidas medidas do mesmo ponto, a qualidade do dado com respeito a erros aleatórios, medida geralmente pelo desvio padrão. ACURÁCIA: é o grau de aproximação (ou conformidade) de uma medida ao seu real valor. Embora leve em conta todos os tipos de erro é particularmente útil para descrever erros sistemáticos ACURÁCIA: é o grau de aproximação (ou conformidade) de uma medida ao seu real valor. Embora leve em conta todos os tipos de erro é particularmente útil para descrever erros sistemáticos CONFIABILIDADE: usada no contexto de sensibilidade a erros grosseiros. Uma medida confiável é aquela com poucos valores extremos (outliers) CONFIABILIDADE: usada no contexto de sensibilidade a erros grosseiros. Uma medida confiável é aquela com poucos valores extremos (outliers)

37 Base de outros sistemas Cartografia Cartografia Sensoriamento Remoto Sensoriamento Remoto Processamento Digital de Imagens Processamento Digital de Imagens Sistemas de Informação Geográfica Sistemas de Informação Geográfica Banco de Dados Espaciais Banco de Dados Espaciais

38 Remote Sensing Imagens de Satélite Fotografia Aérea Digital Georeferencing

39 Contatos


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