Projeto Rio Claro Tutorial ArcGis

Autores:

MATEUS VIDOTTI FERREIRA

THAÍS MINATEL TINÓS

LUIZ HERINQUE PEREIRA

Universidade Estadual Paulista

Rio Claro – SP, Julho de 2010

26 a 30 de julho de 2010

PROJETO

RIO CLARO

Projeto Rio Claro

Índice 1 - GEOREFERENCIAMENTO DE UMA CARTA TOPOGRÁFICA .............................................................. 3

2 – DIGITALIZAÇÃO ............................................................................................................................... 7

3 - CONVERTENDO ARQUIVOS CAD ..................................................................................................... 8

4 - GEORREFERENCIANDO DADOS VETORIAIS ................................................................................... 12

5 - CONVERTENDO O DATUM CÓRREGO ALEGRE PARA SAD/1969 .................................................. 15

6 - CRIANDO UM FILE GEODATABASE ................................................................................................ 18

7 - RECORTANDO VETORES ................................................................................................................ 19

8 – CRIANDO REGRAS TOPOLÓGICAS ................................................................................................ 22

9 – ADICIONANDO UMA IMAGEM DE SATÉLITE AO PROJETO........................................................... 24

10 – MAPA DE USO DA TERRA ........................................................................................................... 25

11 - CRIANDO MODELO NUMÉRICO DO TERRENO (MNT) PELA FERRAMENTA 3D ANALYST ........... 29

12 - CONVERTENDO TIN PARA RASTER .............................................................................................. 33

13 - CRIANDO MODELO NUMÉRICO DO TERRENO (MNT) PELA FERRAMENTA TOPO TO RASTER ... 36

14 - UTILIZANDO UM MDE OBTIDO POR SENSOR REMOTO (RADAR) ............................................... 38

15 - ANÁLISE ZONAL ........................................................................................................................... 40

16 – MOSAICO DE IMAGENS .............................................................................................................. 43

17 - VISUALIZAÇÃO 3D ....................................................................................................................... 45

18 – ANÁLISE MULTICRITERIAL .......................................................................................................... 48

1 - GEOREFERENCIAMENTO DE UMA CARTA TOPOGRÁFICA

Objetivo

Neste exercício iremos georreferenciar uma carta topográfica de Rio Claro obtida através de

scanner, para compor a base cartográfica e vetorizar algumas informações espaciais da carta.

Arquivos necessários

Rio Claro.tif (localizado no diretório C:\DadosCurso\RioClaro).

Ferramentas

Toolbar Georeferencing do ArcMap.

Procedimento

Primeiramente iremos examinar a carta de Rio Claro, utilizando o ArcCatalog, para

verificarmos qual a projeção e o datum, definindo caso necessário.

1º Passo: Abra o ArcCatalog, navegue até a pasta C:\DadosCurso\RioClaro e examine a carta

para definir a projeção e o datum, de acordo com a figura abaixo.

2º Passo: Defina a projeção e datum utilizando a ferramenta Define Projection, localizada no

ArcToobox, como mostra a figura a seguir.

Agora a carta está pronta para ser ajustada espacialmente no ArcMap. Lembre-se que

utilizaremos as grades para fazer o ajuste.

3º Passo: Inicie o ArcMap e adicione o arquivo Rio Claro.tif.

4º Passo: Adicione a Toolbar Georeferencing e a configure de acordo com a figura abaixo.

5º Passo: Passaremos agora a adquirir pontos de controle para realizar o Georeferenciamento.

Utilizaremos a grade de coordenada. Utilize a ferramenta Add Control Points para capturar os pontos,

e a ferramenta zoom in pra aproximar o suficiente do cruzamento das linhas da grade como mostra a figura

abaixo. Clique a primeira vez no cruzamento das linhas com o botão esquerdo do mouse e a segunda vez

utilize o botão direito para acessar o menu contexto. Utilize a opção Input X and Y .

Certifique-se que a

opção Auto adjust

esteja desmarcada.

Esta feição destacada

corresponde a

Rodovia Washginton

e será digitalizada em

outro momento.

Selecione a imagem

para ser ajustada

6º Passo: Repita os passos 5 para obter pelo menos mais três pontos. Os pontos devem ser

bem distribuídos na imagem como mostra a figura abaixo.

7º Passo: Após adquirir os 4 pontos e ajustar o erro RMS, clique no Update Display, localizado

no Menu da Toolbar Georeferencing para realizar o ajuste espacial de acordo com os 4 pontos adquiridos.

8º Passo: A ferramenta View Link Table (localizada na toolbar Georeferencing) pode ser

utilizada para visualizar, alterar e conferir os erros dos pontos obtidos.

9º Passo: Utilize a opção Rectify... localizado no Menu da Toolbar Georeferencing. Para gerar

uma nova imagem georreferenciada da carta de Rio Claro. Salve na pasta C:\DadosCurso\RioClaro com o

nome de RioClaro_Geo.tif.

2 – DIGITALIZAÇÃO

Objetivo

Digitalizar informações espaciais presente na carta topográfica


RioClaro_Geo.tif

Ferramentas

Toolbar Editor do ArcMap.

Material auxiliar

Capitulo 7 da primeira parte do material da GEMPI – para duvidas sobre digitalização

Capitulo 8 da primeira parte do material da GEMPI – para duvidas sobre sistema de referência

espacial.

Procedimento

Antes de iniciar qualquer vetorização no ArcMap é necessário criar os arquivos que irão

armazenar as feições a serem digitalizadas. Estes arquivos devem ser criados necessariamente no

ArcCatalog. A tabela abaixo apresenta três sugestões de feições a serem digitalizadas.

Feição Nome do arquivo Representação Atributos Sistema de referência

Rodovia WL WL.shp

Ponto cotado PontoCotado.shp

Áreas urbanas AreasUrbanas.shp

Curva de nível CurvaNivel.shp

Drenagem Drenagem.shp

1º Passo: Abra o ArcCatalog, navegue até a pasta C:\DadosCurso\RioClaro e crie uma subpasta

Digital para armazenar os arquivos a serem digitalizados. Em seguida crie os arquivos de acordo com a

tabela acima.

2º Passo: Após criados os arquivos, adicione-os no ArcMap, juntamente com a carta

topográfica (RioClaro_Geo.tif).

3º Passo: Inicie a sessão de edição e comece a digitalização.

3 - CONVERTENDO ARQUIVOS CAD

Neste exercício aprenderemos como converter arquivos CAD para edição e manipulação

espacial no ArcGis.


Base_Corumbatai.dwg (localizado no diretório C:\DadosCurso\RioClaro.

Ferramentas

Export To Shapefile.

Procedimento

Antes de iniciar a exportação de qualquer arquivo CAD é necessário saber quais informações

espaciais e atributos é necessário exportar. Para o projeto Rio Claro será preciso exportar as seguintes

informações:

Nome do Layer no CAD Localização no CAD Nome do arquivo de saída Atributos CAD preservado

CURVAS_INTERMEDIÁRIAS Polyline Curvas_Intermediarias.shp Elevation

CURVAS-PRINCIPAIS Polyline Curvas_Principais.shp Elevation

RIOS Polyline Rios.shp -

COTAS Point Pontos_cotados.shp Elevation

Esses dados serão necessários para a criação de modelos digitais de elevação em outros

exercícios do projeto.

1º: Passo: Abra o ArcCatalog e navegue até a pasta C:\DadosCurso\RioClaro.

2º: Passo: Escolha o arquivo “Base_Corumbatai.dwg” e clique com o botão direito sobre

“Polyline”tal como na imagem abaixo.

“

3º Passo: Escolha a pasta de destino (Rio Claro), e o nome do novo arquivo a ser criado.

4º Passo: Clique sobre o botão SQL.

5º Passo: Dê um duplo clique sobre a opção “Layer”, na aba FIELDS, e clique no botão “Get

Unique Values”. A expressão SQL deve ser “escrita” tal como na imagem abaixo.

6º Passo: Em “FieldInfo(optional)”delete todas as colunas, com exceção do campo Elevation

(Devido conter neste campo os atributos de elevação das curvas). 7º Passo: Para Output Feature Class Name digite CURVAS_INTERMEDIARIAS. Ao final a janela

deverá estar da seguinte forma.

8º Passo: Repita os mesmo processos para exportação dos layers: CURVAS-PRINCIPAIS, COTAS,

RIOS. Entre com os respectivos nomes de saída: Curvas_Intermediarias, Curvas_Principais.,

Pontos_cotados, Rios.

Ao final das conversões deverá haver quatro novos arquivos shapes na pasta RioClaro.

9º Passo: Defina a projeção UTM SAD/69 Zona 23S para todos os quatro novos arquivos.

4 - GEORREFERENCIANDO DADOS VETORIAIS

Objetivo

Georreferenciar os quatro novos shapefiles criados no exercício anterior. Utilizaremos o

arquivo Base_Corumbatai.dwg como apoio para o georreferenciamento.


Curvas_Intermediarias.shp

Curvas_Principais.shp

Pontos_cotados.shp

Rios.shp

Base_Corumbatai.dwg

Ferramentas

Toolbar Spatial Adjustment do ArcMap

Toolbar Editor do ArcMap

Procedimento

1º Passo: Inicie o ArcMap e adicione todos os arquivos necessários para o exercício que estão

localizados na pasta C:\DadosCurso\RioClaro.

2º Passo: Inicie a sessão de edição na Toolbar Editor. É necessário iniciar a sessão de edição

pois trata-se de um ajuste especial de dados vetoriais.

3º Passo: Adicione a Toolbars Spatial Adjustment em View > Toolbars >Spatial Adjustment.

4º Passo: Na barra Spatial Adjustment acesse Set Adjust Data como na figura abaixo.

5º Passo: Na janela Choose Input For Adjustment preencha de acordo com a figura abaixo e

clique em OK para selecionar todas as feições para realizar o ajuste.

6º Passo: Passaremos agora a adquirir pontos de controle para realizar o registro. Utilizaremos

a Base_Corumbatai.dwg como referência. Para evitar sobreposição “apague” os quatro shapefile que

serão ajustados

7º Passo: Utilize a ferramenta New Displacement Link para capturar os pontos, e a

ferramenta zoom in pra aproximar o suficiente do cruzamento das linhas da grade como mostra a figura

abaixo. Clique a primeira vez no cruzamento das linhas, e o segundo clique em qualquer lugar, pois iremos

“mover” o segundo ponto de acordo com os valores X e Y do cruzamento.

7º Passo: Iremos utilizar View Link Table para visualizar e alterar os pontos obtidos. Os

campos que precisam ser corrigidos são os campos x destination e y destination.

8º Passo: Consiga pelo menos mais três pontos bem distribuídos pela imagem.

9º Passo: Utilize o Adjust para ajustar os layer`s.

10º Passo: Encerre a sessão e salve as alterações. Agora todos os layers estão

georeferrenciados e prontos para manipulação espacial.

5 - CONVERTENDO O DATUM CÓRREGO ALEGRE PARA

SAD/1969

Objetivo

Converter o datum do polígono do município de Rio Claro de Córrego Alegre para SAD.


Rioclaro_CA.shp

Ferramentas

Project do ArcToolbox

Material auxiliar

Capitulo 8 da primeira parte do material da GEMPI – para duvidas sobre como o programa

trabalha com os sistemas de referência

Procedimento

Para transformar a projeção e datum de um dado vetorial no ArcGis utilize a Ferramenta

Project localizada no ArcToolBox. Como mostra a figura abaixo.

- Em Input Dataset or Feature Class insira o dado a ser transformado;

- Em Output Dataset or Feature Class Selecione a pasta a ser salva e escolha também o nome

para o arquivo de saída;

- Em Output Coordinate System selecione a projeção e o datum para o arquivo de saída;

- Em Geographic Transformation selecione as transformações necessárias;

1º Passo: Inicie o ArcCatalog e abra o ArcToolbox. Busque pela ferramenta Project.

2º Passo: Inicie a ferramenta Project para converter o datum do Rioclaro_CA como mostra a

figura abaixo:

Observe que é necessário realizar duas transformações, a de Córrego Alegre para WGS_1984 e

de WGS_1984 para SAD_1969. Isso acontece pelo fato do software não ter essa ligação direta entre os

datuns. Essa ligação pode ser feita diretamente se tivermos os parâmetros de transformação entre os dois

datuns.

3º Passo: Após realizar a transformação, inicialize o ArcMap e adicione os Rioclaro_CA.shp e o

Rioclaro_pol.shp. Observe que existe um deslocamento entre os dois layers (utilize a ferramenta measure

para medir a diferença).

O ArcMap visualiza, dentro de um dataframe, diversos layers, que podem ter diferentes

projeções e datuns, em uma única projeção e em um único datum. Isso não ocorreu, pois o software não

entende como transformar de SAD para Córrego. Tome muito cuidado sempre que trabalhar com

informações armazenadas em diferentes datuns. Recomenda-se sempre utilizar a ferramenta Project para

realizar a conversão correta entre sistemas de referência.

6 - CRIANDO UM FILE GEODATABASE

Iremos criar um File Geodatabase para armazenar os dados que agora estão em formato

shapefile. File Geodatabase é um formato de banco de dados que permite a realização de algumas tarefas

que não são possíveis com o formato shapefile, como por exemplo, regras topológicas e análise de rede. O

nosso objetivo em utilizar esse formato é usar as regras topológicas para verificar a integridade da

informação espacial e corrigir possíveis erros.

Objetivo

Criar um File Geodatabase e um Fature Dataset para, em seguida, adicionar as informações

espaciais do projeto.

Procedimento

1º Passo: Inicie o ArcCatalog e selecione a pasta Rio Claro no Catalog Tree.

2º Passo: Utilize menu File>New>File Geodatabase.

3º Passo: Defina o nome do banco como Projeto Rio Claro.gdb.

Criaremos um Feature dataset para armazenar as Feature Class. Apenas é possível utilizar

regras topológicas entre Feature Class que estão dentro do mesmo Feature Dataset.

4º Passo: Selecione o banco de dados no Catalog Tree e clique com o botão direito. No menu

contexto o caminho é New> feature dataset.

5º Passo: Crie um Feature dataset denominado MDE, para armazenar as informações

necessárias para produção dos modelos.

6º Passo: Crie quantas Feature Dataset considerar necessárias para armazenar as informações

do município de Rio Claro. Utilize UTM/SAD69 como sistema de referência espacial

Concluído o 6º passo, o File Geodatabase está pronto para receber os dados do município de

Rio Claro.

7 - RECORTANDO VETORES

Muitas vezes seus dados podem extrapolar sua área de estudo. Neste passo iremos estudar a

ferramenta Clip para recortar os shapefiles criados anteriormente, utilizando a área do município de Rio

Claro.

Objetivo

Recortar os dados obtidos da Base_Corumbatai.dwg na área do município de Rio Claro


Os arquivos necessários são: Curvas_Intermediarias.shp, Curvas_Principais.shp,

Pontos_cotados.shp, Rios.shp e Rioclaro_pol.shp, todos localizados no diretório C:/DadosCurso/RioClaro.

Ferramentas

Clip

Buffer

Procedimentos

1º Passo: Inicie o ArcMap e adicione os arquivos listados acima, localizados em

C:\DadosCurso\RioClaro.

Observe que os dados exportados do CAD extrapolam a área do polígono do município de Rio

Claro, como mostra a figura abaixo. Para recortar a área de interesse, não poderemos utilizar apenas a área

do município, pois necessitamos de uma área maior que a do município para garantir que os modelos

numéricos sejam criados corretamente, evitando erros de interpolação nas bordas. Criaremos então um

buffer de 300m para a área Rio Claro.

2º Passo: Abra o ArcToolbox e navegue ate a ferramenta Buffer como mostra a figura abaixo.

3º Passo: Em Input Features entre com o RioClaro_pol.shp. Em Output Feature Class escolha o

File Geodatabase e o nome como RioClaro_Buffer. Pressione o botão OK para criar o Buffer.

4º Passo: Abra o ArcToolbox e navegue até a ferramenta Clip como mostra a figura abaixo.

5º Passo:

- No campo Input Features adicione o layer Pontos_cotados;

- No campo Clip Features adicione o layer RioClaro_buffer;

- No Campo Output Feature Class selecione uma feature dataset dentro do File Geodatabase e

utilize o mesmo nome de entrada para a feature class de saída.

6º Passo: Repita os passos 4 e 5 para os layers Curvas_Intermediarias, Curvas_Principais e Rios.

Concluído o 6º passo o as informações topográficas do município de Rio Claro devem estar

dentro de uma mesma Feature dataset MDE e agora prontas para aplicação das regras topológicas.

8 – CRIANDO REGRAS TOPOLÓGICAS

Objetivo

Criar regras topológicas para inspecionar e corrigir erros da informação espacial de forma

sistemática. Para o caso de dados topográficos são exemplos de erros: intersecção e sobreposição de

curvas de nível e rio, curvas de nível e rios sem conectividade, etc.


Os arquivos necessários são: Curvas_Intermediarias, Curvas_Principais, Rios, Pontos_Cotados,

todos localizados dentro do File Geodatabase Projeto Rio Claro.gdb

Ferramentas

New Topology do ArcCatalog

Toolbar Topology do ArcMap

Toolbar Editor do ArcMap

Material auxiliar

Capitulo 8 da segunda parte do curso da GEMPI – para detalhes sobre regras topológicas

Procedimentos

1º Passo: Utilizando o ArcCatalog acesse o Feature Dataset Topografia localizado dentro do File

Geodatabase Projeto Rio Claro.gdb.

2º Passo: Clique com o botão direito do mouse no Feature Dataset e acesse New>Topology....

3º Passo: Na interface New Topology é preciso colocar o nome da topologia, escolher as

Feature Class do Feature Dataset que irão fazer parte da topologia e estabelecer as regras topológicas.

Ao final desses passos irá gerar uma Feature Topology que guardará os erros encontrados

segundo as regras estabelecidas. Os erros devem ser corrigidos utilizando uma sessão de edição no

ArcMap.

4º Passo: Inicie o ArcMap, adicione o Feature Dataset Topografia, inicie uma sessão de edição

e habilite a toolbar Topology.

5º Passo: Utilize as ferramentas das Toolbars Editor e Topology para realizar as correções

necessárias.

Concluído o 5º passo sua informação espacial estará mais confiável e livre de erros grosseiros

de digitalização.

DESAFIO

Crie um feature dataset dentro do banco Projeto Rio Claro.gdb com o nome Area_Urbana e

importe o arquivos Bairros_rc.shp. Crie regras topológicas para procurar e corrigir erros. Não será

necessário corrigir todos os erros, pois existirão muitos.

9 – ADICIONANDO UMA IMAGEM DE SATÉLITE AO PROJETO

Objetivo

Neste exercício iremos registrar uma imagem de satélite à carta topográfica de Rio Claro

(RioClaro_Geo.tif) georreferenciada em exercício anterior. A imagem que será adicionada é advinda do

sensor CBERS e foi obtida gratuitamente do catálogo de imagens CBERS disponível no site do INPE

(http://www.inpe.br/). A imagem CBERS_2007.tif original foi previamente processada para equalização,

mosaico e composição colorida. Veremos como realizar esses procedimentos em exercícios posteriores.


Os arquivos necessários são: CBERS_2007.tif (C:\DadosCurso\RioClaro) e Rios

(C:\DadosCurso\RioClaro\Projeto Rio Claro.gdb\MDE)

Ferramentas

Toolbar Georeferencing do ArcMap.

Procedimento

O trabalho consistirá em ajustar a imagem com a Feature Class de Rios

1º Passo: Abra o ArcMap e adicione a Feature Rios e a imagem CBERS_2007.tif. Verifique que a

imagem encontra-se deslocada em relação à drenagem, conforme pode ser observado na figura abaixo.

2º Passo: Adquira pelo menos quatro pontos de controle para registrar a imagem com

a drenagem. Não se esqueça de verificar o Erro relacionado aos pontos

3º Passo: Após ajustada, gere uma imagem de saída com o nome CBERS_2007geo.tif.

http://www.inpe.br/

10 – MAPA DE USO DA TERRA

Como mencionado anteriormente, o File GeoDatabase permite algumas funcionalidades que

não podem ser aplicadas à um arquivo Shapefile convencional. Uma dessas vantagens pode ser observada

na elaboração de um mapa muito convencional na área ambiental, que é o mapa de uso da terra e

cobertura vegetal, o qual representa um inventário dos recursos existentes em uma área.

Para a elaboração desse mapa, um dos critérios básicos é a definição prévia das classes

temáticas que irão compor a legenda. Deve-se lembrar que as classes variarão em função da escala de

análise do trabalho (podendo ser mais detalhada ou generelizada), e do conhecimento prévio do

pesquisador sobre a área de estudo.

Objetivo

Neste exercício iremos estabelecer e adicionar um conjunto de tipologias de uso da terra e

cobertura vegetal (domínio) que irá compor a legenda do mapa, a um único campo (Field) de uma feature

Class.


Os arquivos necessários são: CBERS_2007.tif (C:\DadosCurso\RioClaro\Projeto Rio

Claro.gdb\MDE)

Procedimento

1º Passo: Abra o ArcCatalog e insira, dentro do File Geodatabase “Projeto Rio Claro.gdb”, uma

nova Feature Datase (importe as referências espaciais da imagem CBERS_2007.tif endereço) e defina uma

nova Feature Class com as seguintes especificações:

avançar... avançar...

Este será o nome do layer (ArcMap)

2º Passo: clique com o botão direito sobre a feature Class criada, vá em properties, e depois,

selecione a aba Subtypes, e clique na opção “Domains...”. Na janela “Workspace Domains” preencha os

campos selecionados em vermelho com as informações que seguem a baixo e clique em OK.

Em fild name, crie um campo com o nome de

uso_da_terra, do tipo text. Este campo será

uma das colunas do Atributte table, que

conterá a s informações do domínio.

OBS: na janela workspace domains, os campos da direita denominados como “Description”

serão aqueles que apareceram durante a edição do mapa no ArcMap, e na legenda do mapa final.

3º Passo: Vá até aba Filds, clique sobre o campo Classes_de_uso, e posterioemente, associe a

este campo o domínio criado, como segue na figura a baixo, e clique em OK.

4º Passo: Abra o ArcMap, e insira a imagem “CBERS_2007.tif” e a “feature Class” que acabou

de ser criada.

5º Passo: Inicie a edição vetorial, e gere os polígonos para cada classe de uso da terra e

Cobertura vegetal que conseguir identificar. A cada polígono gerado, o insira na classe temática correta.

Para realizar este procedimento, selecione a ferramenta Edit Tool, localizada na barra editor, clique com o

botão direito sobre o polígono, e selecione Atributes. Após abrir a janela de atributos do polígono,

selecione a Classe temática que ele pertence.

Informe o campo de interesse, e

associe a ele um domínio (que

contem todas as Classes

estabelecidas)

11 - CRIANDO MODELO NUMÉRICO DO TERRENO (MNT) PELA

FERRAMENTA 3D ANALYST

Objetivo

Criar um modelo de elevação do terreno utilizando a ferramenta TIN


Curvas_Intermediarias (localizado dentro do File Geodatabase Projeto Rio Claro.gdb)

Curvas_Principais (localizado dentro do File Geodatabase Projeto Rio Claro.gdb)

Rios (localizado dentro do File Geodatabase Projeto Rio Claro.gdb)

Pontos_Cotados (localizado dentro do File Geodatabase Projeto Rio Claro.gdb)

Ferramentas

Toolbar 3D Analyst do ArcMap

1º Passo: Inicie o ArcMap e habilite a ToolBar 3D Analyst.

2º Passo: Criando arquivo TIN.

- Na ToolBar 3D Analyst escolha a opção Create/Modify Tin >> Create Tin From Features;

- Na janela “Create TIN From Features” selecione os layers modele-os tal como na seqüência

de imagens abaixo.

Escolha o campo da tabela do layer que contenha a informação relativa à elevação.

Escolha a forma de

triangulação do dado.

Escolha os layers que

irão participar da

triangulação.

Em Output TIN entre com C:\DadosCurso\RioClaro\RioClaro_tin.

3º Passo: Utilize o TIN para Visualizar a declividade do terreno

- Acesse as propriedades de RioClaro_tin (duplo clique), clique na aba Simbology como mostra

a figura abaixo;

- Clique no botão Add... e selecione a opção referente a declividade (Face slope), indicada na

figura abaixo e clique no em Add;

- Em show desmarque as caixas correspondentes a Edge type e Elevation, como na figura

abaixo;

- Clique em OK.

12 - CONVERTENDO TIN PARA RASTER

Objetivo

Converter o arquivo TIN para um formato de armazenamento Raster e em seguida recortar na

área do Projeto Rio Claro


RioClaro_tin

RioClaro_pol.shp

Ferramentas

Convert TIN to Raster

Extract by Mask do ArcToolbox

Procedimento

1º Passo: Converta o arquivo TIN para um arquivo raster com a declividade do terreno.

- Na Toolbar 3D Analyst, navegue para 3D Analyst > Convert > TIN to Raster.

- Na janela Convert tin to raster, preencha como na figura abaixo, e clique em OK.

2º Passo: Recorte Dec_Tin utilizando a ferramenta Extract by Mask.

- Abra o ArcToolbox e navegue ate a ferramenta Extract by Mask como mostra a figura abaixo;

- Na janela Extract by mask, preencha os campos, como na figura abaixo, e clique em

environments. Será necessário utilizar essa opção para contornar uma falha dessa ferramenta, que consiste

em deslocar incorretamente o arquivo de saída em relação a imagem original;

Selecione o Tin.

Defina a resolução da

imagem de saída.

Selecione o atributo

do Tin para criação

da.

Imagem

Defina o exagero vertical.

Defina o local e nome de saída.

- Clique ok na janela Environments;

- Na janela Extract by mask, para o nome de saída entre DecTin_RC;

Insira a imagem a ser

recortada

Utilize um polígono

ou uma imagem

como mascara para o

recorte

Selecionea o local e o

nome para saída da

imagem

Ferramenta

utilizada para

recortar Raster

utilizando um

polígono ou

imagem como

máscara

Para contornar a falha

da ferramenta

Insira o mesmo arquivo

raster do campo “Input

raster”

Rioclaro_dec

- Clique em ok, para executar a ferramenta.

3º Passo: Classifique DecTin_RC como mostra a figura abaixo.

DESAFIO

Apartir do TIN (Rioclaro_tin) gere um arquivo raster com a informação de elevação do terreno.

O nome do arquivo de saída deve ser ElevTin_RC.

Duplo clique.

Selecione a aba symbology

Selecione o

número de classes

Defina os

intervalos

de classes

Selecione

a paleta

de cores

13 - CRIANDO MODELO NUMÉRICO DO TERRENO (MNT) PELA

FERRAMENTA TOPO TO RASTER

Objetivo

Gerar um modelo de elevação do terreno utilizando a ferramenta Topo to Raster. Esse modelo

é indicado para estudos hidrológicos. Em sua análise, considera fatores como a direção da drenagem e

micro-bacias, o que não é modelado na geração do modelo utilizando a ferramenta TIN.


Curvas_Intermediarias

Curvas_Principais

Pontos_cotados

Rios

Rioclaro_pol

Ferramentas

Topo to Raster

Procedimento

1º Passo: Acesse a ferramenta Topo to Raster localizada no Arctoolbox, como na figura abaixo.

2º Passo: Para input Feature data entre com os 4 arquivos seguintes: Curvas_Intermediarias,

Curvas_Principais, Pontos_cotados e Rios.

3º Passo: Preencha os campos Field e Type como mostra a figura a seguir.

4º Passo: Para Output Surface Raster escolha a pasta C:\DadosCurso\RioClaro e o nome

ElevTopo_RC. Para resolução de saída escolha 50 (mesma resolução da imagem gerada pela conversão do

TIN to Raster). Aceite as outras opções padrões do software e pressione OK para gerar o modelo.

DESAFIO

A partir do arquivo ElevTopo_RC, produza um layer com a declividade do terreno com a

ferramenta Slope, localizada no ArcToolbox, como mostra a figura abaixo. Entre com DecTopo_RC como

arquivo de saída.

14 - UTILIZANDO UM MDE OBTIDO POR SENSOR REMOTO

(RADAR)

Objetivo

Adicionar ao projeto informações derivadas de um modelo digital de elevação – MDE obtido

por sensoriamento remoto.


SRTM_RC

Rioclaro_pol

Ferramentas

Extract by mask do ArcToolbox

Slope do ArcToolbox

Procedimento

1º Passo: Inicie o ArcMap e adicione os arquivos SRTM_RC e Rioclaro_pol.shp, localizados no

diretório c:\DadosCurso\RioClaro. Observe que a imagem SRTM é maior que a área de Rio Claro.

2º Passo: Utilize a ferramenta Extract by Mask para recortar o modelo na área de Rio Claro.

Esse procedimento foi feito com mais detalhe no 2º Passo do exercício Convertendo TIN para Raster. Para

o nome do arquivo de saída utilize ElevSRTM_RC.

3º Passo: Utilize a ferramenta Slope para gerar uma imagem de declividade a partir do arquivo

ElevSRTM_RC. Esse procedimento foi feito com mais detalhe no DESAFIO do exercício Criando Modelo

Numérico do Terreno (MNT) pela Ferramenta TOPO TO RASTER.

15 - ANÁLISE ZONAL

Esta é uma poderosa ferramenta de análise espacial que tem diversas aplicações. O processo

consiste em adicionar à tabela de atributos de uma feição vetorial os valores contidos em uma Imagem

(raster), como por exemplo, analisar a variação da declividade em determinados locais do seu projeto, ou

analisar a variação de altitude do mesmo local.

Objetivo

Verificar as diferentes médias de altitudes e declividade para os bairros de Rio Claro.

Utilizaremos os três modelos numéricos, trabalhados anteriormente. Para tal análise iremos verificar que

os valores de declividade e altitude irão variar de acordo com o modelo utilizado.

Arquivos Necessários

ElevTopo_RC

ElevTIN_RC

ElevSRTM_RC

DecTopo_RC

DecTin_RC

DecSRTM_RC

Bairros_RC

Ferramentas

Zonal Statistics as Table

Procedimento

1º Passo: Inicie o ArcMap e adicione os arquivos ElevTopo_RC, ElevTIN_RC, ElevSRTM_RC e

Bairros RC.

2º Passo: Acesse a ferramenta Zonal Statistics as Table localizada no ArcToolbox como mostra

a figura a seguir.

3º Passo Para Input raster or feature zone data escolha o layer Bairros_RC. Para Zone Field

escolha ID (Esse será o campo utilizado como identificador para ligar a tabela de saída com o Bairros_RC).

No campo Input value raster entre com ElevTopo_RC. Para Output table escolha o File Geodatabase e com

o nome ElevTopo_Tab. Como mostra a figura abaixo.

4º Passo: Examine a tabela de saída (Se necessário clique na aba Source localizado na Table of

Contents). Observe que a tabela trás o campo identificador e mais oito campos com estatísticas básicas.

Iremos utilizar apenas a média (MEAN).

5º Passo: Delete todos os campos da tabela com exceção dos campos VALUE e MEAN de

acordo com a figura abaixo.

6º Passo: Repita os passos 4º e 5º para os arquivos ElevTin_RC e ElevSRTM_RC, criando duas

tabelas de saída com os respectivos nomes: ElevTIN_Tab e ElevSRTM_Tab. É possível então criar mapas

temáticos a partir dos resultados da análise zonal. Para gerar os mapas deveremos criar um JOIN entre as

tabelas da analise zonal e o Bairros_RC.

DESAFIO

Crie join entre as tabelas com informação de média de elevação dos bairros de Rio Claro e a

tabela Bairros_RC. Em seguida gere mapas temáticos e compare os resultados.

16 – MOSAICO DE IMAGENS

Iremos utilizar imagens de satélites LANDSAT ETM+ adquiridas gratuitamente do site

http://glcf.umiacs.umd.edu/index.shtml para a região de Rio Claro. No entanto, a área do município esta

dividida em duas órbitas do satélite, por isso existe a necessidade de mosaicar as duas órbitas para depois

recortar a área do município. Serão utilizadas as bandas 3, 4 e 5 do LANDSAT para elaboração de uma

imagem RGB.

Objetivo

Moisacar imagens LANDSAT do município de Rio Claro


Os arquivos necessários são: b3_075r, b3_076r, b4_075r, b4_076r, b5_075r, b5_076r. Todos

localizados na pasta C:\DadosCurso\Imagem LandSat\Corrigidas.

Ferramentas

Reclassify

Mosaic to New Raster

Composite Bands

Project Raster

Procedimento

1º Passo: Descompactar os arquivos que contem as imagens localizadas na pasta

C:\DadosCurso\Imagem LandSat.

2º Passo: Inicie o Catalog e utilize o “Calculate Statistics” para ignorar o valor de borda (zero).

Para utilizar essa ferramenta, basta clicar com o botão direito sobre cada imagem, a opção esta localizada

diretamente neste menu. Esta ferramenta é bastante interessante para melhorar a visualização da imagem,

sem alterar os valores originais dos Pixels.

Muitas vezes as imagens contem pixels com valores zero no “meio” da cena. Nesse caso seria

necessário digitalizar manualmente um polígono que represente a área útil da imagem, para utilizá-lo como

mascara, eliminando assim a borda.

3º Passo: Equalizar as imagens se necessário. Utilize as opções da aba “Simbology” no ArcMap

para cada imagem. Para salvar a equalização aplicada é necessário exportar cada imagem para um novo

arquivo.

4º Passo: Mosaicar as bandas 3, 4 e 5 separadamente utilizando a ferramenta Mosaic to new

raster.

5º Passo: Recortar as três bandas na área do município de Rio Claro.

http://glcf.umiacs.umd.edu/index.shtml

http://glcf.umiacs.umd.edu/index.shtml

6º Passo: Fazer uma composição RGB utilizando a ferramenta Composite Bands.

7º Passo: Caso necessário, reprojete a composição para a projeção/datum UTM/SAD69 e salve

dentro do File Geodatabase.

8º Passo: Certifique-se que a imagem foi salva dentro da pasta RioClaro com o nome

RioClaro_ETM.

9º Passo: Verifique o ajuste espacial da imagem de satélite com os dados do banco.

17 - VISUALIZAÇÃO 3D

Objetivo

Utilizar o ArcScene para visualizar os MDE’s em conjunto com as imagens em perspectiva.


ElevTin_RC

ElevTopo_RC

ElevSRTM_RC

Ferramentas

Interface ArcScene

Procedimento

1º Passo: Abra o ArcScene e adicione o arquivo ElevSRTM_RC.

2º Passo: Acesse as propriedades do arquivo adicionado, e clique na aba Symbology.

3º Passo: Em Symbology escolha a opção Classified do lado esquerdo da tela e configure-a de

acordo com a imagem abaixo:

- Em Classes, escolha 32 classes;

- Em Color Ramp, escolha a escala de cores desejada;

- Confirme a operação clicando em Aplicar;

4º Passo: Ainda na janela de Propriedades navegue até a aba Base Heights e escolha a opção

“Obtain heights from a layer surface” e selecione o arquivo Elev_SRTM. Em “Z Unit Convertion” digite 10

(o valor digitado será o valor do exagero vertical).

Confirme a operação e clique em OK.

DESAFIO Adicione no ArcScene os arquivos de elevação do Tin e do TopoGrid e gere o modelo

3D (mesmo procedimento para gerar o modelo 3D do SRTM), e visualize as diferenças de cada arquivo. Em

seguida adicione uma imagem de satélite ao ArcScene e visualize em perspectiva.

18 – ANÁLISE MULTICRITERIAL

Introdução

A análise multicriterial ponderada em SIG é eficiente para os casos em que se têm

diferentes variáveis ou condicionantes que contribuem para a ocorrência de um determinado

processo, onde se deve, portanto, determinar a importância relativa de cada uma delas. Neste

procedimento, diferentes fatores que influenciam o processo são sintetizados através do

cruzamento ordenado por pesos previamente definidos por uma equipe, geralmente

multidisciplinar. O funcionamento geral, no ArcGis, pode ser exemplificado através da Figura 1

Mapa 1 = (Influência 75%)

Mapa 2 (Influência 25%) Figura 1 – Resumo do funcionamento da Análise Multicriterial do ArcGis 9.1. Adaptado

de ESRI, 2005

De acordo com o exemplo, pode-se observar que as duas imagens (Mapa 1 e Mapa 2)

de entrada foram anteriormente reclassificadas em uma escala de valores de 1 a 3. São atribuídas

a essas imagens uma porcentagem de influência no processo. Os valores dos pixels são

multiplicados por esta porcentagem de influência e depois somados na criação do raster de saída

Mapa resultado

(Mapa de resultado). Por exemplo, considerando-se a célula do canto superior esquerdo, os

valores para o pixel de saída são calculados da seguinte forma (2 * .75) = 1.5 e (3 * .25) = .75. A

soma de 1,5 e 0,75 é 2,25. Como os valores dos pixels de saída, na análise multicriterial, deve ser

necessariamente inteiros, neste caso, então, o valor final é arredondado para 2.

Objetivo:

Considerando os elementos do meio físico que condicionam a erosão laminar do solo

(grau de agregação dos constituintes do solo; força da água das chuvas; distância entre o divisor

de águas e o fundo de vale e a declividade da vertente), a presente atividade tem por objetivo

elaborar um mapa temático (de síntese), que indique a distribuição da susceptibilidade à erosão

na área do município de Rio Claro – SP, além de avaliar a influência dos diferentes tipos de uso da

terra e cobertura vegetal como proteção a ação erosiva.

Ferramentas necessárias para o exercício: Feature to raster e wighted overlay.

Procedimentos e arquivos necessários:

- Inicie o ArcMap, e adicione os seguintes arquivos (vetoriais) contidos em:

C:\DadosCurso\RioClaro\Multicriterial\Temáticos_vetorial

fator_c.lyr

fator_r.lyr

fator_k.lyr

fator_l.lyr

fator_s.lyr

- Para realizar esta análise, é necessário que todos os mapas temáticos estejam em

formato raster. Precisa-se então transformar os arquivos vetoriais para raster utilizando a

ferramenta Feature to raster localizada no ArcToolbox. ;

- Para acessar essa ferramenta inicie o ArcToolbox > Conversion tools > To Raster > Feature to Raster, como mostra a Figura 2;

Figura 2 – ArcToobox

- Na janela Feature to raster, iremos gerar arquivos raster a partir de dados vetorias.

Criaremos os cinco arquivos raster com resolução de 30m cada um. Para o campo Fild deve-se

escolher o campo da tabela do arquivo de entrada que contenha as classes de interesse para cada

mapa. Sugere-se que as imagens sejam armazenadas na pasta

C:\DadosCurso\RioClaro\Multicriterial\Temático_raster;

Figura 3: Feature to raster; para converter arquivos vetoriais em raster.

Arquivo de Entrada

(Vetorial)

Escolha o campo da

Tabela que contenha

as classes dos mapas

Escolha a pasta de saída e

o nome do arquivo

Escolha a resolução do

arquivo de saída

OBS: Quando os arquivos raster forem inseridos no ArcMap, lembre-se de indicar o

campo correto, na aba Symbology, para visualização das informações.

- Após criarmos os cinco arquivos raster, podemos realizar o cruzamento dos dados. O

cruzamento é feito através da ferramenta Weighted overlay localizado no ArcToolbox como

mostra a figura 4.

Figura 4

Adicione os dados (raster)

Salve os pesos definidos

Carregue pesos salvos

Define os pesos da classes (de 1 a 9)

Define a escala de valores que irá variar seus pesos

Escolha a pasta e nome de saída do arquivo

Define a Influência, em porcentagem, de

cada mapa na composição do mapa

final

-Na Janela do Weighted Overlay iremos definir quais os mapas que participarão do

cruzamento e qual será o peso de suas classes e seu peso em relação aos outros mapas. A figura 5

traz os detalhes dessa janela;

Figura 5: Weighted overlay – atribuiçao de pesos e influência de diferentes variáveis para

estabelecer uma regra de cruzamento de dados.

Para as diversas classes de cada mapa temático, iremos adotar os seguintes pesos (de

1 a 9) e Influência (em %):

Adicione ( add raster row) o arquivo fator_k

- O fator K, referente aos valores de erodibilidade do solo. Solos de textura mais

arenosos (em horizontes superficiais), como os Argissolos, são mais susceptíveis à erosão. Já os

solos com maior teor de argila, como os latossolos, são mais resistentes em função da maior

agregação dos constituintes minerais.

Adicione ( add raster row) o arquivo fator_l

- O fator L, referente à distância entre o topo e o fundo de vale, representa a energia

cinética que a força da água pode assumir. Quanto maior o comprimento de rampa, maior a força

acumulada.

Adicione ( add raster row) o arquivo fator_r

- O fator r, refere-se a média mensal de chuva para uma determinada área. Quanto

maior o volume de água originária da chuva, maior a probabilidade de desagregação e arrasto de

material superficial das vertentes.

add raster row

Adicione ( add raster row) o arquivo fator_s

- O fator S, refere-se ao ângulo de inclinação da vertente. Esta variável está

intimamente relacionada à variável solo, uma vez que para cada grau de movimentação do relevo,

há diferente processo pedogenético, resultando nas diferentes unidades pedológicas. Contudo,

sua influência se destaca na questão de que declives mais acentuados promovem maior

escoamento superficial das águas, condicionado maior potencial de erosão, já áreas mais planas,

promovem maior infiltração da água no solo.

Após inseridos todos os arquivos e atribuído os pesos e a influência que cada variável

assumirá no resultado final, dê o nome PNE para o arquivo de saída. Escolha a pasta

c:/dadoscurso/multicriterial/Temático_raster, e clique em ok pra realizar o cruzamento entre os

mapas.

Observando a imagem de saída, ela se assemelha á alguma imagem de entrada? Por

que?;

- Agora realize um cruzamento definindo os pesos de acordo com seus critérios e veja

o quanto o seu mapa irá se diferenciar desse primeiro cruzamento e o porquê dessa diferença.

Lembre-se que o seu objetivo é gerar um mapa de estabilidade de talude.

DESAFIO:

Insira novamente os 4 mapas temáticos utilizados anteriormente. Defina a influência

e peso de cada classe temática. No entanto, desta vez acrescente o mapa denominado Fator_C,

o qual se refere ao mapa de uso da terra e cobertura vegetal do município de rio Claro, obtido

no ano de 2008.

Observe as coberturas que compõe a área, Quais são as coberturas que oferecem

maior proteção ao solo? Quais são as coberturas que expõe o solo aos processos erosivos?

Classifique-as e gere o seu mapa de Predisposição a Erosão!

Documents

Projeto Rio Claro Tutorial ArcGis