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PROF. ALEXANDRE ROSA DOS SANTOS Engenheiro Agrônomo - UFES Mestrado em Meteorologia Agrícola – UFV Doutorado em Engenharia Agrícola - UFV Capítulo 2 ADAPTADO.

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2 PROF. ALEXANDRE ROSA DOS SANTOS Engenheiro Agrônomo - UFES Mestrado em Meteorologia Agrícola – UFV Doutorado em Engenharia Agrícola - UFV Capítulo 2 ADAPTADO POR ESTEVÃO GIACOMIN ALVES Obs: Todos os Slides apresentados foram adaptados do livro “Fundamentos de Sistemas de Informações Geográficas”. Autor: José Iguelmar Miranda UNIVERSIDADE FEDERAL DOS ESPÍRITO SANTO – UFES CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS DA UFES – CCA-UFES DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA RURAL - ERU

3 Equipamentos de Entrada de dados Equipamentos de entrada de dados são dispositivos que convertem dados analógicos e mapas no papel em mídia eletrônica ou digital. O uso destes equipamentos não está limitado apenas à entrada de mapas.

4 EXISTEM QUATRO TIPOS DE DADOS QUE FAZEM PARTE DE UM SIG TEXTUAIS; NUMÉRICOS; VETORIAIS; MATRICIAIS OU RASTER; A, B, C... 1, 2, 3... Os procedimentos para aquisição e manipulação do Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados correspondem a aproximadamente 75% dos esforços físicos, financeiros e intelectuais de um projeto envolvendo SIG;

5 MESA DIGITALIZADORA Interface física que permite a transformação de uma informação analógica em digital por meio de um processo manual. A mesa é composta por uma superfície plana e um cursor que se movimenta. As dimensões de uma mesa digitalizadora pode variar de 25 x 25 cm até 200 x 150 cm;

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7 MESA DIGITALIZADORA A precisão estará limitada Resolução da mesa Prática do Operador Precisão do dado Quais parâmetros deve ser observados na escolha da mesa? Estabilidade Precisão Linearidade ResoluçãoDesvio

8 Para iniciar o processo de captura de dados, o mapa é fixado na mesa digitalizadora e pontos de controle são identificados, tais como interseção de estradas e pontos geodésicos; MESA DIGITALIZADORA Na digitalização, as coordenadas dos pontos podem ser enviadas uma a uma (ponto) ou várias de uma vez (fluxo). Pode assim digitalizar:. Ponto Retas Curvas Polígonos PONTOS são capturados acionando-se uma vez o mouse; RETAS, digitalizando-se o primeiro e o último ponto; CURVAS são capturadas deslocando-se lentamente o mouse do início ao fim da curva, e POLÍGONOS, partindo-se de uma origem, transferindo-se todas as retas e curvas até retornar ao ponto inicial.

9 As coordenadas geradas pela mesa são relativas ao sistema de referência espacial do equipamento. MESA DIGITALIZADORA

10 Rastreadores Óticos (scanners) São dispositivos de entrada mais avançados e modernos. Os rastreadores trabalham com o principio de que as marcas do mapa refletem um feixe de luz diferentemente das áreas que são brancas. Os rastreadores são encontrados em diferentes tamanhos. Rastreadores Pedestais Mesa Plano Tambor Alimentação Contínua

11 Rastreadores de Pedestal A informação do mapa é registrada por meio de um dispositivo fotossensível que se movimenta transversalmente sobre um braço, o qual, se desloca longitudinalmente sobre toda a área. Plano O equipamento está ligado a um computador

12 Rastreadores de Pedestal Plano O dispositivo fotossensível é constituído de um sistema óptico que capta a imagem e a projeta sobre um detector, que apresenta efeito fotoelétrico. O dispositivo, ao ser iluminado, produz uma corrente elétrica de intensidade proporcional à luz incidente. Para a reconstituição, a imagem original deve ser decomposta de acordo com um padrão regular, normalmente segundo linhas horizontais paralelas composta por células.

13 Rastreadores de Pedestal Plano Cada célula armazena um número que indica a presença/ausência de luz. Os rastreadores podem ser bastantes precisos, contando com alta resolução, medida geralmente em pontos por polegadas (ppp). Os rastreadores planos geralmente tem resolução muito boa. 500 a 1000ppp.

14 Rastreadores de Pedestal Tambor Empregam o mesmo processo dos rastreadores planos, mas o mapa a ser digitalizado é montado em um tambor. A informação contida é registrada via coletores fotossensíveis acoplados em um braço, montado numa armação que se move na direção transversal. No braço móvel incorpora uma fonte de iluminação e uma câmera digital com lentes de alta resolução.

15 Rastreadores de Pedestal Tambor

16 Rastreadores de Pedestal Tambor Geralmente, a câmera possui sensores especiais (Charge Coupled Devices – CCDs) CCD são semicondutores que traduzem fótons de luz em contadores de elétrons, que são registrados como valores digitais. Rastreadores de tambor são menos precisos que as mesas Rastreadores de tambor podem rastrear um mapa inteiro em 2 minutos.

17 Rastreadores de Pedestal Alimentação Contínua Os documentos são varridos quando passam através de uma linha de sensores. VantagemDesvantagem Simples; Barato. Menores resolução e precisão. Principio Parecido com o das máquinas de fax

18 Saída de um Rastreador Sempre é uma imagem bidimensional digital. Imagem matricial detalhada de toda a área do mapa.

19 Rastreadores de mesa Estrutura mais simples e mais barata. Resolução e precisão limitados. Mais apropriado para codificar documentos comuns. Rastreadores de Documentos CCD CIS

20 CCD Chip semicondutor CCD que captura e digitaliza as imagens, que são passadas para o chip através de um sistema ótico combinado entre lentes e espelhos. Problemas Sistema ótico desalinhar; Rastreador precisa ser alto. CIS Simples linha de sensores posicionada apenas um ou dois milímetros abaixo do documento. VantagemDesvantagem Consome menos energia; Gabinete menor; Baixa resolução ( ppp)

21 Considerações Sobre Rastreadores O processo de rastreamento é caro; A imagem rastreada está longe da perfeição; A codificação é sensível a tudo que aparece no mapa; As vezes se faz necessário o redesenho do mapa, ou a remoção de excesso de dados. A tendência atual e futura é o abandono da mesa digitalizadora.

22 PROBLEMAS ASSOCIADOS À CAPTURA DE DADOS PELA MESA DIGITALIZADORA O meio analógico é instável, cada vez que o mapa é removido da mesa, a nova sessão deve iniciar pelo reconhecimento dos pontos de controle; Nem sempre os mapas revelam precisão, por exemplo, em vales estreitos, torna-se muito difícil a separação entre riachos, estradas de ferro e rodovias que ocorram simultaneamente no vale; A fadiga do operador deve ser levada em consideração; Nem sempre os mapas originalmente foram desenhados para serem digitalizados. Os mapas, com o passar do tempo, podem sofrer efeitos da dilatação térmica;

23 Vantagem do uso da combinação automático-manual Não é necessário preparar o mapa com marcas do que será digitalizado; Não é necessário fornecer novamente os pontos de controle; Trabalhar com produto na forma digital evita diversos problemas e gastos que teriam na armazenagem de mapas. Evita uma série de cuidados que necessita-se ter na mesa digitadora;

24 Equipamentos de Saída de dados A tecnologia de saída desenvolveu-se bem antes do aparecimento do SIG, que beneficiou-se e teve equipamentos a sua disposição. Historicamente esse tecnologia foi desenvolvidas para o uso em CAD MonitoresImpressoras Traçadores gráficos Existem tipos de saída efêmeras e permanentes.

25 Monitor O monitor de capacidade gráfica foi o primeiro equipamento gráfico disponível para computadores, antes eles só conseguiam mostrar caracteres alfanuméricos. Evolução Monitor Processador gráfico Memória de armazenamento O dispositivo que manipula gráficos no computador é chamado de PLACA CONTROLADORA. O monitor tem que estar preparado para suportar a resolução e quantidade de cores que a placa controladora tornar disponíveis.

26 Monitor

27 Uma imagem sintética é uma imagem de um objeto que existe na forma abstrata como uma coleção de pontos, linhas, curvas, que é armazenada na memoria principal – RAM. Para cada ponto no monitor existe um controle de intensidade e de cor que deve aparecer. Para aparecer algo no monitor, vários bits são usados da memória do controlador gráfico. Monitor

28 VANTAGENS DO MONITOR Interagir com o mapa, mudando cores, padrão de preenchimento, sombreamento e intensidade. Permite o manuseio físico dos objetos gráficos com propósitos de saída. Permite a visão prévia de como será a impressão final do documento. Facilita melhoria, economizando tinta e papel.

29 Impressoras Primeiros equipamentos de saída usada pelos computadores Inicialmente usavam impressoras com tecnologia de impacto. Com a demanda crescente por impressoras gráficas, desenvolveram tecnologias apropriadas. EletrostáticaTermaisLaserJato de tintaTinta sólida

30 Eletrostática Usam um sistema de carga eletrostática nos pontos, injetando- os sobre o papel. Resolução de até 400ppp Geralmente monocromáticas, pois a colorida requer preparação de arquivos separados por cores e o papel deve passar por quatro conjuntos de tintas antes de ser impresso. Termais Usam uma fita de tinta do tamanho de uma folha de papel oficio embebida com cera macia ou plástico contendo pigmentos coloridos. Os pigmentos são sensíveis à temperatura, e o programa controla os 256 níveis de calor que cada pigmento recebe, determinando a quantia de cada pigmento em cada ponto.

31 Vantagem Termais Resolução alta – 300ppp Capacidade para formar 16 milhões de cores Preço do equipamento Desvantagem Termais Maioria necessitam papel com película especial

32 Impressoras a laser Raio laser percorre tambor fotossensível Alguns pontos recebem cargas positivas pelo laser. Este laser positivamente carregado é pulverizado com partículas de tones carregados negativamente, que aderem no tambor. Uma folha de papel positivamente carregada passa no tambor, atraindo as partículas do toner. Calor e pressão são adicionados para fundir as partículas do tones ao papel. Resolução varia de 300 a 600ppp

33 Impressoras a jato de tinta Funcionam à base de injeção de gotículas de tinta através de pequenos orifícios. As gotículas recebem cargas elétricas ao passar por placas carregadas. Resolução de ate 600ppp Tem relativamente baixo custo, porém geralmente são lentas.

34 A maioria das impressoras utilizam tecnologia de dois níveis. Isto significa que as cores básicas usadas pela impressora pode estar totalmente presente ou não, possibilitando assim oito cores possíveis para um ponto. A simulação de outras cores é através de dithering, sombreamento diferente numa impressão pela mistura de diferente pontos coloridos. Impressoras de tons contínuos, tais como as termas, não utilizam dithering.

35 Impressoras de tinta sólida Se assemelham a algo como jatos de cera, onde funde a cera sólida, produzindo um jato de cera líquida na pagina. A cera então é secada por um dispositivo de resfriamento. Oferecem baixa resolução.

36 Traçadores gráficos São dispositivos de saída que produzem cópias de dados geográficos em papel ou filme. Existem dois tipos de traçadores: de pena e matricial Substituição das penas como dispositivo de desenho para jatos de tinta. Vantagem Matricial Rápidos Silenciosos Desenham dados vetoriais e matriciais Econômico Boa precisão Boa qualidade cartográfica

37 Como montar a base de dados no ambiente SIG Regra 1: Qual a finalidade da base de dados Regra 2: Especificar os objetivos antes de selecionar os mapas. Regra 3: Não usar dados de fontes duvidosas quando existem dados de fontes convencionais. Regra 4: Usar o dado mais preciso para construir a base de dados. Regra 5: O nível de precisão dos dados interfere nos resultados esperados. Regra 6: quando possível, usar o mesmo mapa planialtimétrico para inserir diferentes planos de informação a base de dados. Regra 7: os planos de informações da base de dados devem ser os mais específicos possíveis.

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