SIG e Geoprocessamento: SRC, Datum, UTM e Imagens

1. O que é SIG?

Fitz (2008) conceitua SIG como um sistema constituído por um conjunto de programas computacionais que integra dados, equipamentos e pessoas com o objetivo de coletar, armazenar, recuperar, manipular, visualizar e analisar dados espacialmente referenciados a um sistema de coordenadas conhecido.

2. Qual a diferença entre o SIG e o CAD?

Um sistema CAD (Projeto Auxiliado por Computador) é uma ferramenta para capturar dados analógicos em formato legível por máquina. Os modelos de CAD tratam os dados como desenhos eletrônicos em coordenadas do papel.

Nas aplicações de CAD existem muitas vezes regularidades nos objetos (como sólidos de revolução), que podem ser modeladas com o uso de técnicas como CSG (Geometria Construtiva de Sólidos).

Por contraste, em um sistema de geoprocessamento os dados têm poucas simetrias e regularidades que possam ser reproduzidas. Além disso, os dados estão sempre georreferenciados, isto é, localizados na superfície terrestre; na grande maioria dos casos, os dados estão numa projeção cartográfica — que impõe uma distorção relativa às coordenadas geográficas.

No SIG, cada feição possui um banco de dados, onde a entidade crucial é a entidade espacial, ou seja, (x, y).

3. O que é geoprocessamento?

O geoprocessamento é o processamento informatizado de dados georreferenciados. Utiliza programas de computador que permitem o uso de informações cartográficas (mapas, cartas topográficas e plantas) e informações às quais se possa associar coordenadas desses mapas, cartas ou plantas. Pode ser utilizado para diversas aplicações.

4. O que é Sistema de Referência Cartográfica (SRC) e para que é utilizado no QGIS ou nos demais softwares de SIG?

Uma fonte de dados qualquer (um objeto do tipo vetor ou raster) pode ser classificada como espacial somente se possuir um sistema de coordenadas.

Assim, podemos afirmar que toda informação produzida no sistema SIG está organizada em pelo menos um dos dois sistemas existentes:

• Sistemas de Coordenadas Geográficas (ou Geodésicas);
• Sistemas de Coordenadas Planas (ou Projetadas).

Em geoprocessamento, todos os temas devem ser projetados em pelo menos um desses dois sistemas de referência. No sistema SIG, nenhuma ação, processo, recurso ou algoritmo deve ser executado antes da verificação do sistema de referência das camadas.

A referência espacial determina todas as ações no SIG. Se um analista pretende construir um mapa ou demarcar a área de uma bacia hidrográfica, ele deve consultar o SRC das camadas antes de executar esses processos. Há projetos que utilizam o sistema geodésico em todos os temas. Em outros projetos, a utilização do sistema plano é obrigatória.

Após a escolha do sistema de referência, podemos providenciar os insumos necessários para a construção do projeto (bases cartográficas vetoriais, arquivos raster como ortofotos ou imagens de satélite, planilhas contendo dados alfanuméricos, etc.). Além da seleção de um sistema de referência, temos outro parâmetro obrigatório em todas as atividades desenvolvidas no SIG: a escolha de um Modelo da Terra ou datum.

5. O que é o sistema de coordenadas planas e qual sua importância?

Sobre o Sistema de Coordenadas Planas:

• O eixo X é chamado Leste (E) e o eixo Y é chamado Norte (N).
• O eixo X corresponde ao eixo horizontal e o eixo Y ao eixo vertical.
• As unidades neste sistema são representadas em metros.
• UTM (Universal Transversa de Mercator) é a projeção plana adotada no Brasil para todos os projetos de mapeamento. Uma lista de coordenadas planas pode ser importada diretamente para o aplicativo SIG, dispensando transformações.
• O Sistema de Coordenadas Planas deve ser usado para cálculo de distâncias e áreas.
• No SIG, ao decidir utilizar o Sistema de Coordenadas Planas UTM, o analista precisa informar o modelo da Terra (datum), o fuso (zona) e o hemisfério da região de interesse.

6. O que é o datum?

A superfície da Terra é irregular e difícil de ser estudada. Por essa razão, cientistas desenvolveram modelos matemáticos para estudar o nosso planeta. Assim, datum horizontal, ou simplesmente datum, é um modelo matemático aplicado a uma região, país ou de dimensão global.

O datum está diretamente associado ao sistema de coordenadas. Em todos os estudos, devemos definir o parâmetro datum para realizar cálculos matemáticos. O datum padrão no mundo chama-se WGS 1984 (World Geodetic System, de 1984). Este é o datum utilizado no sistema GPS. No Brasil, temos outros modelos da Terra e o datum oficial do país, definido pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) — 4QGIS 2.4: Sistemas de Referência de Coordenadas (SRC) — chama-se SIRGAS 2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas, ano 2000).

Dependendo da atividade, podemos utilizar diferentes modelos da Terra em diferentes projetos. Na aplicação SIG, ao carregar os dados no projeto, a referência espacial de uma determinada fonte de dados será reconhecida somente se preencher esses dois requisitos: sistema de coordenadas e modelo da Terra (datum). Se uma dessas informações estiver ausente, o sistema vai determinar a referência espacial como arbitrária — a ser definida pelo usuário.

7. Qual a diferença entre sistema plano e sistema geodésico?

O sistema plano é o recomendado para trabalhos de medição de distâncias ou áreas.

Para representação de grandes extensões de área num mapa, devemos usar o sistema geográfico. A tabela abaixo expõe algumas particularidades que cada sistema possui e pode contribuir para a escolha do sistema apropriado de acordo com a aplicação:

8. O que é o código EPSG?

O código EPSG é uma padronização dos Sistemas de Referência de Coordenadas do mundo formalizada pela organização European Petroleum Survey Group (EPSG). Uma projeção de qualquer parte do globo pode ser identificada através do padrão EPSG.

12. Qual a diferença entre imagem de satélite, imagem de radar e imagem aerofotogramétrica?

Imagem de satélite é um arquivo de imagem obtido por sensoriamento remoto a partir de um satélite artificial. Esse processo pode ser explicado de maneira simplista como a obtenção de uma fotografia da Terra por uma máquina localizada no espaço dentro de um satélite.

Imagem de radar:

Os radares são sistemas ativos: o cenário a 'fotografar' é iluminado — não com luz, mas com sinais eletromagnéticos de um comprimento de onda de microondas específico. As imagens de microondas fornecem informações acerca das propriedades geométricas e dielétricas da superfície ou volume estudados, que dependem principalmente da irregularidade da superfície, do tipo de material (por ex.: ferro, betão, madeira, substâncias orgânicas) e do seu conteúdo de humidade. Os satélites podem transportar sensores ópticos ou de radar, para adquirir diferentes tipos de imagens. As imagens ópticas diferem das de radar porque não podem ser obtidas à noite nem quando o céu está coberto de nuvens.

Imagem aerofotogramétrica:

Tem por finalidade determinar a forma, dimensões e posição dos objetos contidos numa fotografia, através de medidas efetuadas sobre a mesma. A fotogrametria é a ciência que permite executar medições precisas utilizando fotografias métricas. Embora apresente uma série de aplicações nos mais diferentes campos e ramos da ciência — como na topografia, geologia, astronomia, medicina, meteorologia e tantos outros — tem sua maior aplicação no mapeamento topográfico.

Rumo e Azimute

O azimute é o ângulo formado entre o norte e o alinhamento, seguindo o sentido horário e sem necessidade de determinação do quadrante em que o mesmo se encontra.

O rumo é o menor ângulo formado entre a linha norte–sul e o alinhamento.

Rumo é utilizado em memorial descritivo de imóveis e azimute em projetos geométricos de estradas, para definir amplitude de ângulo de curvas.

Latossolo – solo maduro – material mineral – argila – pouco fértil, presente em climas quentes e úmidos, profundidade superior a 2 m.

Litossolo – solo jovem – solos rasos, rochosos, presente em locais com declives acentuados, solos inférteis.

Taludes naturais rompem em curva e taludes artificiais em