E X E R C Í C I O S D E S I S T E M A S D E I N F O R … · A U L A S P R Á T I C A S D E S I S...

E X E R C Í C I O S D E

S I S T E M A S D E I N F O R M A Ç Ã O G E O G R Á F I C A

( V E R S Ã O 1 6 . 1 , 1 9 / S E T / 2 0 1 6 )

A L E X A N D R E G O N Ç A L V E S

D E P A R T A M E N T O D E E N G E N H A R I A C I V I L ,

A R Q U I T E T U R A E G E O R R E C U R S O S

I N S T I T U T O S U P E R I O R T É C N I C O

2 0 1 6

SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA – 2016 @ IST 2

A U L A S P R Á T I C A S D E

S I S T E M A S D E I N F O R M A Ç Ã O G E O G R Á F I C A ( I ) 2 0 1 6 - 2 0 1 7

Programa provisório

Aula Semana Ex. Matéria prevista 1 19 a 23/set 1,2 Apresent. do software: introdução ao ArcGIS.

Informação alfanumérica; simbologia

2 26 a 30/set 3,4,5 Georreferenciação; criação e edição de

informação geográfica. Seleção por atributos

3 3 a 7/out 5,6,7 Junção de tabelas; seleção por atributos. Seleção

por localização

4 10 a 14/out 8,9 exercícios de análise espacial (vetorial)

5 17 a 21/out 10, 11 continuação da aula anterior

6 24 a 28/out não há SIG esta semana

7 31/out a 4/nov não há SIG esta semana

8 7 a 11/nov rev 1-11 Revisões e conclusão dos exercícios anteriores

9 14 a 18/nov Avaliação prática 1 (60 minutos)

10 21 a 25/nov 13,14 Modelos matriciais (análise espacial matricial,

MDT e hidrologia)

11 28/nov a 2/dez

em hora a

combinar

(MEAmb)

15, 16 Modelos matriciais (interpolação e superfícies de

custo)

12 5 a 9/dez

em hora a

combinar

(MEAmb)

Revisões e conclusão dos exercícios anteriores

13 12 a 16/dez Avaliação prática 2 (60 minutos)

B I B L I O G R A F I A R E C O M E N D A D A :

- João Matos: “Fundamentos de Informação Geográfica” – 5.ª edição; Ed. LIDEL;

ISBN: 978-972-757-514-5 (há na biblioteca central)

- Slides das aulas

A V A L I A Ç Ã O

Componente teórica 70% [exame, mínimo 9,5]

Componente prática 30% [avaliação na 9.ª e na última aulas práticas,

individual ou em pares]


D O C E N T E

Alexandre Gonçalves; sala: 3.19 (3.º piso); telefone: 218418329 (ext.2329);

e-mail: [email protected]; horário de dúvidas: a combinar

com cada turma


I N S T R U Ç Õ E S G E R A I S

A informação geográfica para as aulas práticas encontra-se no

servidor, num ficheiro que será indicado no quadro da sala de aulas.

Copie o ficheiro para o disco D do seu computador, para uma

diretoria nova, como por exemplo:

D:\sig_meamb\

ou

D:\sig_muot\

ou

D:\sig_legm\

e descompacte-o para essa diretoria.

Irá existir uma subdiretoria, inicialmente vazia, chamada

exercicios. Será nesta pasta que irá guardar todos os resultados

dos exercícios que se forem fazendo ao longo das aulas.

A informação deverá estar organizada da seguinte forma:

exercicios – pasta a preencher ao longo das aulas

grids – informação geográfica em formato matricial

images –imagens

shapefiles – informação geográfica em formato vetorial

tables – tabelas em formato dbf

tins – redes trianguladas

É recomendado trazer em todas as aulas um disco externo (pen

disk, p.ex.) ou usar um serviço de guarda de ficheiros na nuvem

(ex. Dropbox, Google Drive, etc.) para onde copiar a informação da

diretoria exercicios no final de cada aula prática.

Aconselha-se compactar a sua diretoria de trabalho (apenas a

pasta exercicios) para um ficheiro ZIP ou RAR antes de a copiar.


E X . 1

Abrir o ArcCatalog e ver as suas funcionalidades. Verifique como está organizada

a informação vetorial na pasta “shape”. Escolha um destes conjuntos de dados

geográficos e verifique a diferença entre os separadores Contents, Preview e

Metadata. Utilize no separador Preview os botões da barra de ferramentas

Geography.

Copie através deste programa a informação disponibilizada para o seu disco

externo. Abra o disco externo com o Windows Explorer e verifique que ficheiros

copiou.

E X . 2 – S I M B O L O G I A

Abrir o ArcMap. Crie um novo

projeto, a que chamará ex2.mxd.

Adicione com o botão Add Layer a

layer de concelhos chamada

concelhos_dt73.shp e a layer da rede

viária nacional (shapefile

vias_dt73.shp), que estão na pasta

\shape.

Troque a ordem das layers (coloque a layer de linhas "por cima" da layer de

polígonos). Depois reponha a ordem inicial.

Abra a tabela de atributos da layer dos concelhos. Anote o nome do atributo

com a população em 1996.

Crie um mapa temático (simbologia de acordo com um atributo) de concelhos

por número de habitantes em 1996. Use 9 classes com cores à escolha e com os

limites superiores:

2500, 5000, 10000, 20000, 50000, 100000, 200000, 500000 e 600000

Crie um mapa temático de vias em função da sua categoria com simbologia à

escolha.

Crie labels nas vias de modo a mostrar o nome da via.

Coloque a layer das vias apenas visíveis em escalas menores ou iguais que

1:1000000 (Visible Scale Range).

De seguida responda às seguintes perguntas:

2.1. Os dois mapas temáticos têm o mesmo tipo de simbologia?

2.2. Será possível ver em simultâneo dois mapas temáticos diferentes da mesma

layer de polígonos?


E X . 3 - G E O R R E F E R E N C I A Ç Ã O

Num novo ficheiro de projeto (ex_3.mxd) adicione a imagem 403_dir.jpg que

está em D:\.....\images e proceda ao processo de georreferenciação e correção

geométrica adequado, verificando a qualidade do mesmo. Utilize os seguintes

pontos de controlo (coordenadas cartográficas no sistema militar, Datum

Lisboa, denominado no ArcGIS Lisboa_Hayford_Gauss_IGeoE):

Ponto XX YY

CALHANDRIZ 119481 217158

MATO DA CRUZ 118128 216132

BOIÇÃO 114978 216524

MOURÃO 117594 218905

Deve usar-se o ponto central do símbolo triangular de vértice geodésico.

Grave e feche o projeto. Use o ArcCatalog para criar uma cópia dos dados e

projeto no seu disco externo pessoal.

E X . 4 – C R I A Ç Ã O D E N O V O S C O N J U N T O S D E

D A D O S G E O G R Á F I C O S

Abra o projeto do exercicio/aula anterior, que terá a imagem 403_dir já

georreferenciada.

Dê o comando rectify para gravar um novo ficheiro com a imagem, em

...\images, com resolução de 2 metros.

Construa as seguintes shapefiles no ArcCatalog (defina o sistema de

coordenadas respetivo e grave em ...\exercicios):

1 - Shapefile de linhas (polyline) para representação da rede viária que liga as

localidades de Santiago dos Velhos e Calhandriz e esta ao vértice geodésico de

Mato da Cruz. A shapefile deve ter as seguintes características:

i. Chamar-se estradas_bucelas.shp;

ii. Sistema de coordenadas Hayford-Gauss Militar DtLX (Lisboa Hayford

Gauss IGeoE, que está em Projected Coordinate Systems\National

Grids|Europe);

iii. Existência de conetividade entre todos os arcos, ou seja, não poderá

haver espaços vazios entre os arcos;

iv. Deve existir um atributo chamado Nome associado ao nome da

estrada (a vermelho na carta);

v. Deve existir um atributo chamado extensão com o valor numérico do

comprimento do arco (double, precision 7, scale 2).


Quando as edições terminarem, escolha Stop Editing na barra de ferramentas

Editor; isso dará a opção de gravar (ou não) as edições.

Para o preenchimento automático do comprimento, faça o Calculate Geometry

sobre a coluna que pretende atualizar:

4.1 Indique para a rede viária construída a respetiva extensão total (em

quilómetros).

2 - Shapefile de pontos para representação dos quatro vértices geodésicos

presentes na carta. O shapefile deve ter as seguintes características:

i. Chamar-se vértices_geodesicos.shp;

ii. Sistema de coordenadas Hayford-Gauss Militar DtLX (Lisboa Hayford

Gauss IGeoE, que está em Projected Coordinate Systems\National

Grids|Europe), como no caso anterior

iii. Deve existir um atributo chamado nome associado ao nome do vértice

geodésico (a vermelho na carta);

iv. Devem existir dois atributos (X e Y) com as respetivas coordenadas

(double, precision 12, scale 3).

Para o preenchimento automático das coordenadas (ex.: X), faça o Calculate

Geometry sobre a coluna que pretende atualizar

E X . 5 – Q U E R Y A U M A T A B E L A D E A T R I B U T O S

Inicie o ArcMap. Crie um novo projeto, a que chamará ex5.mxd.

Adicione com o botão Add Layer a layer de concelhos concelhos_dt73.shp e

a da rede viária nacional (shapefile vias_dt73.shp), que estão na pasta

\shapefiles (este passo é igual a um do exercício anterior).

Adicione também (mesmo botão) a tabela autarquicas.dbf presente em

\tables e que contém dados referentes ao partido vencedor das eleições

autárquicas de 1997 em cada concelho de Portugal Continental.

Faça a junção entre a tabela de atributos da layer dos concelhos e esta última

tabela.


Leia atentamente o conteúdo da janela Join Data para compreender a junção

entre a layer dos concelhos e a tabela com os resultados eleitorais. Será pedido:

Qual o campo da tabela de atributos pelo qual a ligação será feita (FID);

Qual a tabela externa que se pretende ligar a esta (autarquicas);

Qual o campo da tabela externa que permite fazer a ligação (OID).

Abra a tabela de atributos da layer dos concelhos e explique o que aconteceu.

Depois, crie um mapa temático de concelhos por partido vencedor das eleições

autárquicas de 1997.

De seguida responda às seguintes perguntas:

5.1. Qual o número de concelhos em que cada partido foi vencedor das eleições

autárquicas de 1997?

5.2 Qual o número total de habitantes, em 1996, dos concelhos em que o PS foi

vencedor das eleições autárquicas de 1997?

5.3 Qual o concelho com menor número de habitantes, em 1996, onde o PSD foi

vencedor das eleições autárquicas de 1997? E qual o maior?

5.4 Indique, de entre os concelhos em que o PSD ganhou as eleições de 1997,

qual o que mais perdeu e qual o que mais ganhou população entre 1991 e

1996.

5.5 Qual o comprimento total das vias de Portugal Continental para cada tipo de

via existente?

5.6 Qual o somatório do comprimento das vias de Portugal Continental?

5.7 Qual o numero total de arcos (um arco é uma linha ou segmento) que

representam IC’s (independentemente de ser AE)? Destes, quantos têm

comprimento inferior a 5 km?

5.8 Calcule o valor de Y para cada segmento de via, sabendo que se define pela

fórmula: Y = (velocidade * número de pistas + TMD) / comprimento

5.9 Indique o valor médio de Y para os segmentos de “autoestrada” (a categoria

deve indicar a abreviatura AE).

Respostas: 5.2: 4410230; 5.3: Vila de Rei / Vila Nova de Gaia; 5.7: 414 / 3

Não se esqueça de gravar regularmente o ficheiro de projeto na pasta

“exercicios”.


E X . 6 – E D I Ç Ã O E Q U E R Y A T A B E L A

Crie um novo ficheiro de projeto (ex_6.mxd) e adicione-lhe a layer de

concelhos concelhos_dt73.shp.

Na tabela de atributos crie uma nova coluna numérica com o nome COMPACT e

calcule, para cada concelho, o índice de compacidade que é dado pela

expressão:

4 x área / perímetro2.

Responda às seguintes perguntas:

6.1. Quais são os concelhos de Portugal Continental com maior e menor índice

de compacidade?

6.2. Quais são os distritos de Portugal Continental com maior e menor valor

médio de índice de compacidade?

Botão direito no nome da coluna na tabela de atributos Summarize; depois,

escolher o(s) campo(s) a agrupar, a(s) estatística(s) e a tabela-resumo onde será

gravado o resultado.

Respostas: 6.1: Trancoso e Pampilhosa da Serra; 6.2: Viana do Castelo e Évora


“exercicios”.

E X . 7 – Q U E R Y E S P A C I A L

Crie um novo ficheiro de projeto (ex_7.mxd) e adicione-lhe uma layer de

vértices geodésicos (shapefile vertices.shp que está em \shape).

Adicione também as layers concelhos_dt73.shp e vias_dt73.shp.

Verifique nas propriedades de cada layer, qual o seu sistema de coordenadas:

- A layer vertices.shp não tem sistema de coordenadas associado

- A layer vias_dt73.shp está no sistema Datum_73_Hayford_Gauss_IPCC

- A layer dos concelhos está no sistema Lisboa_Hayford_Gauss_IGeoE

Atribua ao data frame “Layers” o sistema Datum_73_Hayford_Gauss_IPCC.

Esta operação pode ser feita diretamente no ArcMap (botão direito no nome do

data frame, properties e depois “copiando” o sistema a partir de uma layer já

inserida no projeto e que “esteja” neste sistema.

Atribua ao shapefile vertices.shp o sistema Lisboa_Hayford_Gauss_IGeoE. Esta

operação pode ser feita por uma das duas seguintes maneiras:


(i) no ArcCatalog escolhendo “Properties” do shapefile, e selecionando-o

em “Projected Coordinate Systems”/”National Grids”

(ii) em alternativa, no ArcToolbox (ArcToolbox Data Management

Tools Projections and Transformations Define Projection)

Responda às seguintes perguntas:

7.1. Quantos são os vértices geodésicos que verificam simultaneamente estas

duas condições:

Estão no distrito de Faro; (não é "concelho de Faro", é "distrito de Faro")

Situam-se até 1000 m das Estradas Nacionais (ou seja, Categoria = ‘EN’).

Layers Properties … Coordinate system

Menu: Selection by location

Opções: «select features from» / «select from the currently selected features in»

7.2 Quais os nomes dos vértices geodésicos mais ocidental e mais setentrional na

região definida por "distrito de Évora e sua envolvente até 3500m"? Utilize a

seleção por localização.

Menu: Selection by location

Respostas: 7.1:33; 7.2: Almoxarife e Cabecinhas


“exercicios”.

E X . 8 – A N Á L I S E E S P A C I A L V E T O R I A L I

Crie um novo projeto (ex_8_9.mxd), cujo data frame Layers use o sistema de

coord. Datum Lisboa (Lisboa Hayford Gauss IGeoE, como no exercício anterior).

Adicione as layers de bacias, concelhos, hidrografia e mon_qualidade que

estão em D:\...\sig\shapefiles\, verificando se há sobreposição correta.

Nota: Pode ser necessário associar o sist. de coord. apropriado aos CDG que

não o tenham atribuído (ArcToolbox Data Management Tools Projections

and Transformations Define Projection), escolhendo Datum 73 Hayford

Gauss IPCC , que está em Projected Coordinate Systems\National

Grids|Europe

Crie uma layer dos distritos a partir da layer de concelhos: use a operação de

análise espacial adequada (dissolve/fusão), gravando o novo CDG em

D:\...\sig\exercicios\. Nas opções: (i) Escolha o "dissolve field" adequado; (ii)


faça com que para cada distrito se saiba a população em 1996 (atributo

"POP1996") e também a área, a partir dos atributos equivalentes dos concelhos.

Dissolve (fusão): ArcToolbox Data Management Tools Generalization

Dissolve, ou menu Geoprocessing Dissolve.

Para as questões seguintes, terá de executar operações de análise espacial:

8.1 Indique qual a área (em hectares) que cada distrito tem na bacia do rio

Tejo (só no interior da bacia do Tejo!). Crie uma layer que apenas contenha

essas zonas, com uma coluna chamada “area_real” na tabela de atributos

para esse valor de área (double, 12, 3), preenchendo essa coluna.

8.2 (sem usar "select by location") Quantas estações de medição da qualidade da

água (layer "mon_qualidade") estão a menos de 2000 m do rio Mondego?

Buffer: ArcToolbox Analysis Tools Proximity Buffer, ou menu

Geoprocessing Buffer.

No parâmetro "dissolve type" escolher sempre ALL (comparar com o resultado

que obteria se escolhesse NONE)

8.3 Suponha que o caudal do Mondego vai aumentar e em consequência desse

aumento é necessário declarar como zona de risco uma faixa de 300 m para

cada lado do Mondego e de todos os seus afluentes «mais

importantes» (ver nota abaixo). Indique quais os concelhos onde irá ser

declarada a zona de risco e qual a área dessa zona de risco em cada um

desses concelhos.

Nota: Os afluentes «mais importantes» do rio Mondego têm um código que

começa por “701” (coluna CODRIOS). Porém, este atributo é numérico (pode-

se ver isso porque os números aparecem alinhados à direita, enquanto os

textos são sempre alinhados à esquerda), de modo que será necessário criar

uma nova coluna de texto na tabela, e copiar para lá o conteúdo de CODRIOS,

e assim ser possível construir uma query usando comparação de textos:

novacoluna Like '701%'.


8.4 Use o resultado da pergunta anterior para estimar, para cada concelho, a

população em zonas de risco, supondo que em cada concelho a densidade

populacional é constante. Use o atributo POP1996.

E X . 9 – A N Á L I S E E S P A C I A L V E T O R I A L I I

Crie no projeto anterior (ex_8_9.mxd) um novo data frame (Insert Data

Frame). Adicione as layers u_solo_a.shp e u_solo_b.shp. ambas localizadas em

D:\...\sig\shapefiles\.

A layer u_solo_a tem um campo chamado VALOR_A, e a layer u_solo_b tem um

campo chamado VALOR_B.

9.1 Crie um novo layer que corresponda à união destes dois layers, mas de tal

maneira que a layer criada tenha um atributo, denominado VALOR_UNIAO,

que deve:

– conter o valor da layer de origem (VALOR_A ou VALOR_B) onde não haja

sobreposição de layers;

– ter a média de VALOR_A e VALOR_B no caso contrário.

9.2 Execute a operação de identidade (u_solo_a id u_solo_b) à custa de uma

sequência de operações de união e seleção por atributos.

União: ArcToolBox Analysis Tools Overlay Union

Identidade: ArcToolBox Analysis Tools Overlay Identity (não disponível

em licença ArcEditor)

E X . 1 0 - A N Á L I S E E S P A C I A L V E T O R I A L I I I

NOTA: Este exercício e o seguinte resumem toda a matéria dada anteriormente.

Envolvem ou podem envolver operações de seleção por atributos, seleção por

localização, junção de tabelas, análise espacial, cálculo de colunas, etc.

Considere para todo o exercicio os seguintes CDG em D:\...\shapefiles\Lisboa:

Freguesias.shp –freguesias de Lisboa

Esp_verde.shp – espaços verdes de Lisboa;

Rede_viaria.shp – ruas de Lisboa;

Metro.shp – estações de metropolitano de Lisboa (no ano 2000).

10.1 Identifique a freguesia de Lisboa com maior área total de espaços verdes.

Apresente os resultados numa tabela de freguesias e áreas totais de espaços

verdes (em m2 ou hectares).


10.2 Qual o valor de espaço verde per capita para as diversas freguesias de

Lisboa (em m2/hab)?

10.3 Encontre o maior espaço verde (pode ser uma parte de um espaço verde já

existente) na cidade de Lisboa com as seguintes características:

Condição A: Ter uma parte (mesmo que muito pequena) até 175 m de

distância de uma “estrada” (é preciso distinguir as “estradas” dos

restantes elementos da rede viária da cidade, como as "ruas",

"avenidas", "praças", etc.);

Condição B: Estar integralmente situado a menos de 500 m de uma

estação de metro.

Condição C: Localizar-se mesmo que parcialmente numa freguesia que

tenha um valor de densidade populacional que seja superior à média

de densidade populacional da cidade;

Sugestões: para as condições que envolvem “localização parcial” experimente

utilizar um dos modos de seleção por localização (select by location);

No buffer pedido para a condição B, no parâmetro "dissolve type" escolher "ALL".

10.4 Supondo que a população se distribui de forma homogénea dentro de cada

freguesia (ou seja, toma-se a densidade populacional como constante em

cada uma), quantos habitantes de Lisboa moram até 200 m das estações de

metro? E qual seria o resultado se se excluíssem os espaços verdes das áreas

habitadas?

E X . 1 1 - A N Á L I S E E S P A C I A L V E T O R I A L I V

Suponha que pretende localizar as áreas com aptidão para o cultivo de um fruto

no concelho da Trofa. Ajude o Ministério a procurar essas zonas, com base na

lista de critérios que se indica de seguida:

CR1 = Estar situada numa zona onde o pH do solo seja maior ou igual a

5,3 e o uso seja “Agricultura”

CR2 = Ficar a mais de 1000 m das estradas do tipo “Nacional”

CR3 = Estar a menos de 300 m de um ponto de rega

Considere para todo o exercicio os seguintes CDG em \...\shapefiles\Trofa:

concelhos_ave.shp – shapefile com os concelhos da região do Ave

solos_trofa.shp – shapefile dos solos do concelho (todo o concelho está

classificado nesta layer)


vias_trofa.shp – shapefile das estradas do concelho; existem estradas

nacionais e estradas municipais

pontosrega_trofa – shapefile das chaminés industriais

NOTA: A partir do exercício 12 será utilizada informação geográfica no formato

matricial. Para copiar, mover ou apagar os conjuntos de dados geográficos neste

formato deve utilizar-se o ArcCatalog e não o Windows Explorer.

Deverá ter ativada a extensão Spatial Analyst (Costumize Extensions)

E X . 1 2 – C L A S S I F I C A Ç Ã O D E I M A G E N S

Num novo projeto adicione a imagem 004051Argbx_10.tif (ortofoto da região do

rio Tejo, que será disponibilizado no servidor).

12.1 Faça uma classificação não-supervisionada da imagem, em __ classes. O

primeiro passo consiste na produção de um ficheiro de assinatura. Utilize os

valores-padrão sugeridos pelo software.

ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Multivariate Iso Cluster

12.2 Utilize o ficheiro de assinatura produzido anteriormente para fazer uma

classificação não-supervisionada pelo método de máxima verosimilhança.

Utilize os valores-padrão sugeridos pelo software.

ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Multivariate Maximum Likelihood Classific.

E X . 1 3 – M D T + A N Á L I S E E S P A C I A L M A T R I C I A L

Considere a grelha DTM_1985 localizada em …\grids que representa um modelo

digital de terreno (MDT) para uma determinada zona no Alentejo (cada célula do

MDT representa a altitude do local).

13.1 Qual a área total da zona representada?

13.2 Quantas são as células que têm entre 250m e 300m de altitude?

13.3 Qual a média de altitudes (de toda a grelha)?

13.4 Qual a média de altitudes, mas só para a zona entre 250m e 300m de

altitude?

ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Reclass Reclassify


ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Map Algebra Raster Calculator

Com o botão direito sobre o nome de uma layer matricial Properties

13.5 Indique quais as zonas onde poderão ser plantadas árvores de uma dada

espécie, sabendo que são as zonas que verifiquem em simultâneo as

seguintes condições:

declive inferior a 5% (função slope)

exposto a sudoeste, sul ou sudeste (função aspect)

cota inferior a 285 m

ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Surface …

13.6 Ao acrescentar ao exercício 13.5 a seguinte nova condição, quanto é que

diminui a área possível?

a área para uma zona de plantação tem de ser pelo menos de 1 hectare

(não esquecer que 1 ha = 10000 m2)

ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Generalization Region Group

E X . 1 4 – M D T + M O D . H I D R O L Ó G I C A

Considere a grid DTM_1985 usada no exercício 13. Empregue as funções de

modelação hidrológica para determinar as linhas de água principais, utilizando o

critério de área de drenagem mínima de 500 células.

Não se esqueça de fazer o pit filling no início do processo.

ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Hydrology

E X . 1 5 – S U P E R F Í C I E S D E C U S T O

15.1 Considere a grid DTM_1985 usada no exercício 13 e a grid “floresta” que

estão em …\grids. Construa uma superfície de custo (representa o esforço ou

custo de passagem em cada célula) com base na tabela seguinte:

V A L O R P A R A A

S U P E R F . C U S T O

D E C L I V E

< 5 %

D E C L I V E

[ 5 % , 1 0 % [

D E C L I V E

> = 1 0 %

F L O R E S T A

T I P O 1 O U 3 1 3 5

F L O R E S T A

T I P O 2 O U 4 2 7 1 2

15.2 Calcule o caminho de menor custo entre os pontos A e B (use o shapefile

pontosAB.shp para saber onde estão A e B ou crie um shapefile novo).


Cost Distance: ArcToolBox Spatial Analyst Tools Distance Cost Distance

Cost Back Link: ArcToolBox Spatial Analyst Tools Distance Cost Back Link

Cost Path: ArcToolBox Spatial Analyst Tools Distance Cost Path

E X . 1 6 – I N T E R P O L A Ç Ã O

Considere o CDG de pontos pontos.shp (na pasta ....\shapefiles) onde a coluna

SPOT contém o valor de altitude de cada ponto. Faça, num novo projeto chamado

ex_15e16.mxd, uma interpolação para formato matricial de modo a gerar um

MDT com resolução espacial de 100 m, pelos seguintes métodos:

a) IDW, com os 12 vizinhos mais próximos

b) igual ao anterior, mas com o CDG perim_lago como barreira

c) IDW, com os 6 vizinhos mais próximos

d) igual ao anterior, mas com o CDG perim_lago como barreira

Qual das interpolações resulta na maior amplitude de declives? Porquê?

ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Interpolation

E X . 1 7 – V I S I B I L I D A D E

Na sequência do exercício anterior, use um dos MDT gerados por interpolação

para estimar a percentagem da superfície do lago que é visível a partir do ponto

do CDG pontos.shp de maior altitude. Nota: use o CDG de polígonos lago.shp.

ArcToolbox: Spatial Analyst Tools Surface Viewshed


E X E R C Í C I O S E X T R A

E X . A - V E T O R I A L

Todos a informação necessária para a resolução do exercício está em

d:\SIG\revisao\dados. A informação produzida no decurso da resolução do exercício

deve ser guardada em d:\SIG\revisao\resultados.

1. Suponha que se pretende requalificar o lago grande do jardim do Campo

Grande com o intuito de o transformar num parque aquático. Sabendo que

a dimensão minima aceitável para o respetivo espelho de água é de 1ha

(não dê importância às ilhas), verifique se o lago tem a dimensão

necessária. Os pontos de controlo para georreferenciar a imagem têm as

seguintes coordenadas:

A: (x,y) = (111000,199500) B: (x,y) = (111500,199500)

C: (x,y) = (111000,199000) D: (x,y) = (111500,-199000)

Diga qual o erro médio quadrático encontrado e justifique se este é

aceitável.

Grave os pontos de controlo como pcXX.txt.

Defina o sistema de coordenadas respetivo (Projeção de Gauss, Elipsoide

de Hayford, Datum Lisboa – Sistema Hayford-Gauss Militar).

Descreva a metodologia utilizada.

2. Com base na imagem anterior construa as seguintes shapefiles:

- Eixos_via_alvalade.shp correspondendo aos seguintes arruamentos:

- Avª da Igreja; Avª do Brasil; Avª de Roma; Campo Grande e Rua

envolvente ao Hospital Júlio de Matos.

Estes arrumamentos devem formar apenas três quarteirões e deve garantir a

conectividade entre todos os eixos. Calcule a extensão de arrumamentos

construída e identifique cada um deles com o respectivo nome.

- Quarteiroes_alvalade.shp correspondendo aos três quarteirões definidos

pelos arrumamentos anteriores. Calcule a posição (x,y) para o centroide do

Hospital Júlio de Matos

Descreva a metodologia usada.

3. Considere os seguintes dados:


Fregs.shp – delimitação das freguesias de Lisboa; Esp_verde.shp – jardins de

Lisboa; e Rede_viaria.shp – ruas de Lisboa;

a) Identifique o maior espaço verde existente na cidade de Lisboa que

apresente as seguintes caracteristicas:

Ter acesso por avenida até 300m (e apenas por avenida);

Localizar-se mesmo que parcialmente numa freguesia de elevada

densidade populacional (densidade superior à média da cidade);

Descreva o método utilizado nos cálculos.

b) Suponha que pretende urbanizar na totalidade o espaço verde

identificado na alínea anterior. O novo loteamento prevê um índice de

construção de 30 fogos/ha. Calcule a população estimada para essa área

admitindo que cada fogo é ocupado por 2,8 habitantes

E X . B - M A T R I C I A L

Considere as grids DTM_1943 e DTM_1985 localizadas em D:\....\grids\.

Ambas representam modelos digitais de terreno para a mesma zona.

1. Calcule qual o volume de erosão e de depósito na área coberta pelo MDT

entre 1943 e 1985.

2. Indique, na zona do MDT anteriormente referido, quais as áreas onde

poderá ser implantado uma infra-estrutura de turismo rural tendo em

conta as seguintes limitações de implantação:

- declive inferior a 5 %

- exposto a sul

- área total superior a 1 ha

- a menos de 6000 mts de uma estrada

- cota inferior a 285 mts


T Ó P I C O S A B O R D A D O S

N A S A U L A S P R Á T I C A S

I N T R O D U Ç Ã O

Introdução ao ArcGIS 9.x – descrição dos 3 módulos funcionais (ArcMap,

ArcCatalog e ArcToolBox)

Principais Funcionalidades do ArcMap:

Visualização de informação (geográfica e alfanumérica);

Edição de informação (geográfica e alfanumérica);

Produção de saídas gráficas (layouts).

Principais Funcionalidades do ArcCatalog:

Gestão de informação (geográfica e alfanumérica);

Ligação a base de dados externas;

Definição de sistemas de coordenadas.

Principais Funcionalidades do ArcToolBox:

Operações diversas de análise espacial;

Conversão entre formatos;

Organização e funções básicas do ArcMap:

Conceitos de data frame; layer; shapefile; entidade; tabela de atributos

Data view vs layout view;

Simbologia;

Zoom, pan, seleção, identificação e procura.

T A B E L A S

Propriedades das tabelas

Tabela de layers vs outras tabelas (txt, info, dbf)

Relações das tabelas com as layers – ligação às entidades

Criar tabelas a partir de dados existentes

o Ficheiros

Criar uma tabela nova

o Adicionar, definir e apagar campos

o Adicionar e apagar registos

Estado de edição da tabela

Diferentes formas de edição da tabela

o Registo a registo

o Seleção simples e edição conjunta


Sorting

Estatísticas sobre campos da tabela (com e sem seleção)

Seleção / Promote

Joins(1:1)

o Normal

o Spatial

Entre pontos e linhas equivale a distância mínima

Entre polígonos e qualquer outro é relação “contido em”

Links (1:N)

Summarize

o Generalidades

o Operações de agrupamento

o Soma de valores por grupo

o Cardinalidade por grupo

o Operadores de agrupamento: mínimo, máximo, média, etc.

Atenção ao facto de as operações do tipo Spatial Join ou Spatial

Summarize não serem de facto operações de Base de Dados mas sim

operações de Análise Espacial

Exercícios sobre informação alfanumérica

S E L E Ç Ã O D E I N F O R M A Ç Ã O

Métodos de seleção de entidades: Construção de Querys.

O modo de seleção “Select by attributes” e os diferentes métodos existentes.

Seleção por localização espacial.

O modo de seleção “select by location”.

4 Exercícios sobre Métodos de seleção.

C O O R D E N A D A S

Sistema de coordenadas:

Elipsoide; Datum; Projeção cartográfica.

O sistema de coordenadas da data frame vs o sistema de coordenadas da layer

Transformação de coordenadas e respetivos parâmetros

Procedimentos de georreferenciação (exemplo prático):

Pontos de controlo;

Erro médio quadrático;

Validação.


G E O R R E F E R E N C I A Ç Ã O

Georreferenciação de um raster (extrato de uma folha da carta 1:25000 do

IGeoE)

Sistema de coordenadas da cartografia militar

o Sistemas Hayford-Gauss militar e UTM

Toolbar de georreferenciação

Pontos de controlo

Erro médio quadrático

Correção geométrica

Definição do sistema de coordenadas do dataset

C R I A Ç Ã O E E D I Ç Ã O D E I N F O R M A Ç Ã O

G E O G R Á F I C A V E T O R I A L

Converter uma layer para uma Shapefile

o Selected – non selected – table attribs

Criar uma Shapefile nova

o XY layers

o Point

o Line

Propriedades do snapping

Split line

Merge

Edit vertices

Shape properties

Calculo automático de comprimentos

o Zooms e Pans dinâmicos

o Polygon

Propriedades do snapping

Split poly; Adjacent poly; Donut poly

Edit vertices

Edit common line

Subtract (with ou without shift)

Intersect

Shape properties

Cálculo automático de áreas

Criação de Shapefiles por digitalização de imagens


A N Á L I S E E S P A C I A L

Análise espacial: Buffer; Dissolve; Merge; Union; Intersect; Clip; Eliminate, etc

A N Á L I S E E S P A C I A L

As operações de análise espacial, recorrendo a funções de proximidade como

a função de buffer ou sobreposição topológica como a função de união,

constituem as operações elementares de manipulação de layers que

permitem a derivação de novos layers verificando condições expressas sobre

a distribuição espacial e/ou atributos.

A descrição da utilização de operações de análise espacial é apresentada na

forma gráfica, e acordo com a notação indicada na que se segue. Esta é uma

notação informal, no caso de se pretender uma descrição mais formal sugere-

se a utilização de UML com os estereótipos adequados.

Operadores de análise espacial sobre 1 layer

o Buffer e Dissolve

Operadores de análise espacial sobre 2 layers

o Merge; Union; Intersect; Clip

B U F F E R

A operação buffer é aplicável a layers de pontos, linhas ou polígonos e gera um

layer de polígonos com o conjunto de pontos do espaço a uma distância dada

(constante ou variável em função de atributo) dos elementos do layer original. Na

Conjunto de Dados Geográficos

Operação Espacial

Operação SQL

Sequência de Processo

Indicação de Prioridade no Processo


opção aqui considerada os polígonos de buffer que se intersetam são fundidos. O

layer resultante tem como atributo a indicação de interior ou exterior ou buffer.

D I S S O L V E

No layer resultante são agregados todos os polígonos adjacentes que tenham o

mesmo valor no atributo designado.

Buffer

< dist >

Tema A

Tema C


Dissolve <atributo>

Tema A

Tema C

M E R G E

Corresponde à junção das entidades existententes em vários layers,

supostamente contíguos.

Merge

Tema A Tema N

Tema C


U N I O N

As entidades dos dois layers são unidas num só, procedendo-se à interseção

espacial das entidades quando necessário.

União

Tema A Tema B

Tema C


I N T E R S E C T

Corresponde a uma operação de SQL sobre uma união; só ficam no layer

resultantes as entidades que existiam nos dois layers.

C L I P

Esta operação é aplicada a layers de pontos, linhas ou polígonos, tendo como

argumento um layer de polígonos cuja forma define a zona a apagar do layer

objeto da operação.

Int

Tema A Tema B

Tema C

Corte

Tema A Tema B

Tema C


S I G M A T R I C I A L

E X T E N S Ã O S P A T I A L A N A L Y S T

Interpretação dos dados – discreto vs contínuo

Grid properties

Georreferenciação de grids

Classificação de imagens

Grids, suas tabelas e limitações destas

Histogramas

Find distance

Calculate density

Assign proximity

Formatos de importação e exportação

Conversão grid – layer e vice - versa

Interpolação: IDW / krigagem (fora da matéria)

Cálculos com grids: Map calculator; Map query; Reclassify (reclassificação)

Criação de informação derivada (modelação do relevo em matricial): Isolinhas

(curvas de nível); Declive; Orientação de encostas

E X E R C Í C I O S D E S I S T E M A S D E I N F O R … · A U L A S P R Á T I C A S D E S I S...

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