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

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

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

a posição só faz sentido de comparada a uma referência O que é posição? Considere a posição só faz sentido de comparada a uma referência Relativa Fica na rua da Correios atrás da Estação Rodoviária Absoluta Av. Prof. Alberto Vollet Sachs, 599 229.265,45 UTM S e 7.482.260,09 UTM W 22°47’18,8” S 47°42’33,5” W

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

Posição Absoluta N Greenwich, UK Equador Meridiano Principal

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

Coordenadas Geográficas Coordenadas Esféricas Latitude Longitude definidas por Centro de massa Rotação -> Equador Meridiano Principal (Greenwich) Terra esférica Raio  6.371 km Área  510 milhões km2

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

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

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

Sistemas de Coordenadas Coordenadas Cartesianas: X= 1.109.928 m Y= - 4.860.097 m Z= 3.965.162 m Geográficas: GG 38,684° N, 077,150° W GM 38° 41,145' N, 077° 08,135’ W GMS 38° 41' 08,73" N, 077° 08’ 08,37" W UTM: 18.314,251 m E e 4.284.069 m N

Coordenadas UTM Projeção da esfera tangente ao meridiano central Distorção de escala, distância e direção e área aumenta a partir do meridiano central Projeção para mapas com escala 1:500.0000 ou menor Grade plana da latitude 84°N até 80°S Cada zona é numerada a partir do leste até 177°W Cada zona tem 6° de largura na longitude

Coordenadas UTM X: metros leste Y: metros norte X = 500 km @ meridiano central “falso leste” Y = 0 @ Equador (para norte) ou Y = 10.000.000 @ Equador (para sul) Georreferência UTM

Universal Transversa de Mercator 84o N Equator 0 metros 10.000.000m 80o S 180o 0o 180o 1 30 60

Grade UTM 16o 0o 174o 156o Zona 2 168o Zona 3 162o Zona 4 Meridiano Central 16o 2 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 8 1.700.000 1.600.000 1.500.000 1.400.000 1.300.000 1.200.000 1.100.000 1.000.000 900.000 800.000 700.000 600.000 500.000 400.000 300.000 0o 200.000 100.000 2 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 8 174o 2 3 4 5 6 7 8 156o Zona 2 168o Zona 3 162o Zona 4 03.508.256m E 0.567.359m N

Articulação

Cartografia Sistemática Teodolito Mapa topográfico

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

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

Distorções EUA e América do Norte

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

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

Posicionamento por Satélite

GPS

Coleta da Posição Antenas e Receptores

Coleta da Posição Receptores

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

Receptores Receptor Sinal Acurácia Características Especiais Aplicação Portátil código ou fase suavizada, L1 1 a 10 m funções para navegação mercado de massa de LBS e navegação Topográfico 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 Levantamentoe posicionamen-to de precisão

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

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

GPS Global Positioning System Sistema de navegação espacial por rádio 24 satélite Órbita: 11.000 milhas e estações terrestres Informação da posição, velocidade e tempo em qualquer lugar do mundo e sob quaisquer condições climáticas

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

Técnicas Verticais

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. 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)

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

Remote Sensing Georeferencing Fotografia Aérea Digital Imagens de Satélite Georeferencing

Contatos robertow@sorocaba.unesp.br