Georreferenciamento

Tópicos em Epidemiologia:Fundamentos de

Geoprocessamento

julhode 2012

SC395-E

Laboratório de Geoprocessamento

Unesp Sorocaba

Roteiro

O que é Georreferenciamento? Localização na Superfície Projeções e Sistemas de

Coordenadas Posicionamento por Satélite

Localização Estudos espaciais Medir distâncias e ângulos Elaborar mapas e cartas O que mais sua imaginação

quiser

Georreferenciamento É a associação de uma

informação a uma posição específica

Considere

O que é posição?

a posição só faz sentido de comparada a uma

referênciaRelativa 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

Posição Relativa

É o 2º prédio à esquerda, virando à direita no

semáforo

Posição Absoluta

Greenwich, UKN

Meridiano Principal

Equador

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

Tipos de georreferências

Coordenadas Esféricas

Latitude Longitude

definidas por Centro de massa Rotação -> Equador Meridiano Principal

(Greenwich)Terra esférica Raio 6.371 km Área 510 milhões

km2

Coordenadas Geográficas

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

PóloNorte

Gree

nwic

h

Equado

r

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

PóloNorte

Equador

Latitude

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

Sistemas de Coordenadas

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 lesteY: metros norte

X = 500 km @ meridiano central

– “falso leste”Y = 0 @ Equador (para norte) ouY = 10.000.000 @ Equador (para sul)

Georreferência UTM

Coordenadas UTM

180o 180o0o

1 30 60

84o N

80o S

Equ

ator

0 metros10.000.000m

Universal Transversa de Mercator

2 3 4 5 6 7 8

2 3 4 5 6 7 8

2 3 4 5 6 7 8

2 3 4 5 6 7 8 2 3 4 5 6 7 8 16o

Zona 2 Zona 3 156o

168o174o

MeridianoCentral

2 3 4 5 6 7 8

Zona 4162o

1.700.0001.600.0001.500.0001.400.0001.300.0001.200.0001.100.0001.000.000900.000

800.000700.000600.000500.000400.000300.000200.000100.000 0o

03.508.256m E 0.567.359m N

Grade UTM

Articulação

Teodolito

CartografiaSistemática

Mapatopográfico

ProjeçãoPor 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

DistorçõesEUA e América do Norte

Navegação marítima Paralelos de latitude não

equidistantes Grande Círculo: distância mais

curta Linha de rumo: mesmo ângulo

Projeção de Mercator

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

Projeção Cônica Conformal de Lambert

Posicionamento por Satélite

GPS

Coleta da PosiçãoAntenas e Receptores

Coleta da PosiçãoReceptores

ReceptoresCusto e PrecisãoPortátil 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

Portátilcódigo ou

fase suavizada,

L11 a 10 m funções para

navegação

mercado de massa de

LBS e navegação

Topográfico

código ou fase

suavizada, L1

0,5 a 3 mgeodados durante

trabalho de campo

aquisição de geodados para SIG

Geodésicocódigo &

fase,L1 & L2

0,1 a 1 cm

pós-processamento

para alta acurácia

Levantamentoe

posicionamen-to de

precisão

Algumas aplicaçõesPROFISSIONAL 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 aplicaçõesRECREACIONAL 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

GPSGlobal Positioning SystemSistema de navegação espacial por rádio24 satéliteÓrbita: 11.000 milhas e estações terrestresInformação 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

17

1819

22

20

21 2425

23

26

27

28

29

30

31

12

13Pontos consideradosPontos omitidos

334

33 0

328

330

25 5

32 8

32 8

33 3

05 0

050

{

{

25 5

32 8

32 8

255

33 3

19 8 20 0 20 2 20 4 20 6 20 8

76 68

2 10 21 2 2 14 21 6

7 66 8

76 66

21 8 22 0 22 2 2 24 22 6

76 52

7 65 4

7 65 6

76 58

7 66 0

1 9619 4

7 66 6

76 64

76 62

7 67 0 7 67 0

76 52

7 65 4

76 56

76 58

7 66 0

7 66 4

7 66 2

19 8 20 0 20 2 20 4 20 6 2 08

21 0 21 2

2 14 21 6

19 219 01 88

18 8

19 219 0 19 61 94

21 8

22 0 22 2

2 24 22 6

76 5076 5 0

76 42

7 64 4

7 64 6

76 48

76 40

76 3 8

76 4 2

76 4 4

76 46

76 48

76 40

7 63 8

7 63 6

76 3476 3 4

76 36

10 11

1412

13

08

09

02 0401

030605 07

15

16

1500

1770

1850

2000

2150

2300

2450

2600

2750

2900

3050

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Remote Sensing

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