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Noções básicas de Cartografia sem dúvida constituem conhecimento fundamental para que se possa lidar com aplicações em Sistemas de Informação Geográfica Para realizar operações e análises em um SIG o usuário deve ter entendimento sobre os sistemas de referência de referência espacial dos dados Se o usuário erra na definição ou escolha de um sistema de referência espacial para o projeto no SIG toda atividade desse projeto será comprometida A referência espacial é composta de uma projeção cartográfica datum geodésico e unidades de medidas Há uma infinidade de sistemas de referência espacial e para cada um existe um código identificador relacionado chamado EPSG European Petroleum Survey Group Por exemplo EPSG4326 corresponde ao SRC com coordenadas geográficas e datum global WGS84 As coordenadas são referências entre a posição de um ponto no mapa e no mundo real No SIG todas as análises dependem de dados espacialmente referenciados Portanto para produzir informação espacial é necessário os dados a um Sistema de Referência de Coordenadas SRC Coordinate Reference System CRS Toda informação produzida no SIG está organizada em pelo um dos dois sistemas existentes Sistemas de Coordenadas Geográficas ou Geodésicas ou Sistemas de Coordenadas Planas ou Projetadas Projeções cartográficas tentam representar a superfície da terra ou uma parte da terra num pedaço de papel ou tela de computador Um Sistema de Referência de Coordenadas SRC define por isso com a ajuda de coordenadas como o mapa projetado pelo seu SIG bidimensional se relaciona com os locais reais na terra A decisão sobre qual a projeção cartográfica e qual o sistema de referência de coordenadas deve se usar depende da extensão e região da área de estudo da análise que se deseja realizar e frequentemente da disponibilidade de dados Prática 6 Referencial geodésico e projeções cartográficas Maio de 2022 UNIRIO 2 Disciplina Geoprocessamento Ambiental Prática 6 Referencial geodésico e projeções cartográficas Nesta atividade prática você vai acessar e modificar parâmetros cartográficos e de referência espacial das camadas no QGIS tais como sistema de referência de coordenadas e projeção Este tipo de procedimento é muito comum em projetos de SIG pois frequentemente trabalhamos com dados de diferentes fontes e que portanto poderão estar em distintos sistemas de referência e de projeção Em muitas situações é necessária a definição de parâmetros cartográficos ou reprojeção de arquivos para que haja um ajuste e posicionamento correto das camadas geográficas Também será demonstrado como diferentes projeções podem afetar seus dados causando distorções em alguma propriedade do dado forma área distância e direção Esta atividade prática foi em parte adaptada de outras desenvolvidas por Alexandre Uezu Importante Os itens em amarelo devem ser respondidos no relatório da atividade prática Maio de 2022 UNIRIO 3 Disciplina Geoprocessamento Ambiental Prática 6 Referencial geodésico e projeções cartográficas Sistemas de Referência de Coordenadas SRC e projeções cartográficas de dados no QGIS A projeção de dados espaciais geralmente resulta na distorção de pelo menos alguma propriedade espacial como forma área distância ou direção Para visualizar esses tipos de distorção nas propriedades espaciais você vai realizar algumas operações Parte A Alteração de forma em função do Sistema de Referência de Coordenadas PROBLEMA Avaliar como a forma das feições espaciais de uma camada de dado que tem extensão global é alterada por mudança no sistema de referência espacial DADOS Na pasta Pratica6Dados encontramse camadas de dados vetoriais das quais duas serão usadas nesta primeira parte da prática shapefile de polígonos representando os limites dos territórios dos países countries shapefile de polígonos representando faces circulares circles e shapefile de polígonos representando os limites das zonas do Sistema UTM ZonasUTM Todos os três dados apresentam extensão global ou seja seus limites máximos de longitude e latitude englobam o mundo todo PROCEDIMENTO 1 Abra o QGIS 2 Adicione a camada vetorial countries que se encontra na pasta Pratica6Dados 3 No Gerenciador de camadas selecione a camada e com o botão direito do mouse clique em Propriedades acesse a aba Informação e em Informação do Provedor anote qual é o Sistema de Referência de Coordenadas deste dado e qual é a Unidade p ex graus metros Verifique que o SRC do dado é EPSG4326 WGS 84 um Sistema de Referência de Coordenadas Geográficas ou Geodésicas com unidades em graus 4 Observe a base da tela do QGIS Verifique que no canto inferior direito o SRC do projeto também aparece como EPSG4326 WGS 84 como destacado na figura abaixo Com este é um sistema de coordenadas geográficas verifique Maio de 2022 UNIRIO 4 Disciplina Geoprocessamento Ambiental Prática 6 Referencial geodésico e projeções cartográficas que as coordenadas aparecem em graus decimais como destacado na figura abaixo 5 Adicione a camada vetorial circles que se encontra na pasta Pratica6Dados 6 Perceba que no Gerenciador de camadas ao lado desta camada aparece o ícone do SRC com um ponto de interrogação 7 Repita o procedimento do item 3 para verificar qual é o Sistemas de Referência de Coordenadas deste dado Observe que este dado não tem SRC definido que aparece como projeção inválida 8 Agora você vai definir o SRC para o dado circles No Gerenciador de camadas selecione a camada e com o botão direito do mouse clique em Propriedades acesse a aba Fonte e em Assigned Coordinate Reference System CRS clique no ícone que fica na direita para selecionar o SRC 9 Na janela que se abre em Sistema de Referência de Coordenadas selecione WGS 84 EPSG4326 Clique em OK 10 Repita o procedimento do item 3 para verificar qual é o Sistemas de Referência de Coordenadas do dado circles Confira que agora o dado circles está com o mesmo SRC do dado countries ou seja WGS 84 EPSG4326 11 Observe bem a forma dos países e dos rostos nesta visualização e anote o que observou Compare o rosto que está sobre o leste do Brasil com os demais e anote o que observou 12 Salve esta visualização como arquivo de imagem a partir do menu Projeto ImportaExportar Exportar Mapa para Imagem clique em Salvar nomeie Maio de 2022 UNIRIO 5 Disciplina Geoprocessamento Ambiental Prática 6 Referencial geodésico e projeções cartográficas como CirclesWGS84 escolha o formato de arquivo p ex em png e o lugar onde irá salvar o resultado 13 Agora você vai mudar o SRC do projeto Para tanto clique no ícone de SRC localizado na base da tela à direita Na janela que se abre em Filtro digite World Miller Cylindrical para buscar este SRC Em Sistema de Referência de Coordenadas Predefinidos selecione WorldMillerCylindrical ESRI54003 Clique em Apply e OK 14 Verifique na base da tela que o SRC do projeto também aparece como ESRI54003 Este é um Sistema de Coordenadas Planas ou Projetadas Repare que as coordenadas já não estão mais em graus decimais 15 Observe bem a forma dos países e dos rostos nesta visualização e anote o que observou Compare o rosto que está sobre o leste do Brasil com os demais e anote o que observou 16 Salve esta visualização como arquivo de imagem a partir do menu Projeto ImportaExportar Exportar Mapa para Imagem clique em Salvar nomeie como CirclesWorldMillerCylindrical escolha o formato de arquivo p ex em png e o lugar onde irá salvar o resultado Questão 1 Descreva como as alterações sofridas pelos rostos se comportam em relação à posição geográfica latitudinal polos equador e explique por que isto acontece Consulte os materiais didáticos e bibliográficos oferecidos ou sugeridos na disciplina para compor sua explicação procure as propriedades da projeção MillerCylindrical Ilustre sua resposta com as visualizações salvas 17 Mude novamente o SRC do projeto retornando para WGS 84 EPSG4326 Para tanto clique no ícone de SRC localizado na base da tela à direita Na janela que se abre em Filtro digite World Miller Cylindrical para buscar este SRC Em Sistema de Referência de Coordenadas Predefinidos selecione WorldMillerCylindrical ESRI54003 Clique em Apply e OK 18 Adicione a camada vetorial ZonasUTMshp que se encontra na pasta Pratica6Dados Este dado representa as divisões de zonas do sistema de projeção Universal Transverse Mercator UTM que divide o globo em 60 zonas A referência longitudinal nessa projeção é o meridiano central de cada zona e a referência latitudinal é o equador Para o hemisfério sul o equador assume valor 10000000 e para o hemisfério norte 0 Esta projeção é indicada para trabalhar com extensões espaciais mais restritas porque dentro de uma mesma zona as Maio de 2022 UNIRIO 6 Disciplina Geoprocessamento Ambiental Prática 6 Referencial geodésico e projeções cartográficas distorções de área e forma são bem pequenas Porém quando a área de interesse ultrapassa os limites de uma zona as distorções tornamse muito grandes 19 No Gerenciador de camadas clique duas vezes no símbolo da legenda que fica antes do nome da camada para abrir a aba Simbologia Como essa camada tem geometria de polígono o símbolo será um quadradinho ver figura abaixo Na janela que se abre na caixa Preenchimento selecione Preenchimento Simples Mude o Estilo do preenchimento para Sem pincel Clique em Apply e OK 20 Em seguida você vai exibir os rótulos deste dado Em Propriedades acesse a aba Rótulos No menu superior selecione Rótulos individuais Em Valor selecione ZONE Clique em Apply e OK 21 Repare que os rótulos indicam o número de cada uma das 60 Zonas UTM no hemisfério norte e no hemisfério sul A Zona UTM em que se encontra o município do Rio de Janeiro é a 23 Sul ver figura abaixo Maio de 2022 UNIRIO 7 Disciplina Geoprocessamento Ambiental Prática 6 Referencial geodésico e projeções cartográficas 22 Agora você vai mudar o SRC do projeto para UTM 23 S que é a Zona onde fica o Rio de Janeiro Para tanto clique no ícone de SRC localizado na base da tela à direita Na janela que se abre em Filtro digite WGS 84 UTM zone 23S para buscar este SRC Em Sistema de Referência de Coordenadas Predefinidos selecione WGS 84 UTM zone 23S EPSG32723 Clique em Apply e OK 23 Verifique na base da tela que o SRC do projeto também aparece como ESRI54003 Este é um Sistema de Coordenadas Planas ou Projetadas 14 Verifique na base da tela que o SRC do projeto também aparece como ESRI 32723 Este é um Sistema de Coordenadas Planas ou Projetadas Repare que as coordenadas já não estão mais em graus decimais mas sim em números grandes unidade metros 24 Observe bem a forma dos países e dos rostos nesta visualização e anote o que observou desta vez Compare o rosto que está sobre o leste do Brasil com os demais e anote o que observou 25 Salve esta visualização como arquivo de imagem a partir do menu Projeto ImportaExportar Exportar Mapa para Imagem clique em Salvar nomeie como CirclesWGS84UTM23S escolha o formato de arquivo p ex em png e o lugar onde irá salvar o resultado Questão 2 Descreva como as alterações sofridas pelos rostos se comportam em relação à posição geográfica latitudinal polos equador e explique por que isto acontece Consulte os materiais didáticos e bibliográficos oferecidos ou sugeridos na disciplina para compor sua explicação procure as propriedades da projeção UTM Ilustre sua resposta com as visualizações salvas Parte B Reprojeção de camada de dados vetorial para outro Sistema de Referência de Coordenadas PROBLEMA Todo shapefile que contenha arquivo de extensão prj possui uma referência espacial ou seja essa é a extensão que garante a exatidão da geometria em relação à superfície terrestre e sua qualidade posicional Por vezes o shapefile pode estar em sistema de coordenadas que não atende aos interesses do usuário sendo necessário realizar sua reprojeção Maio de 2022 UNIRIO 8 Disciplina Geoprocessamento Ambiental Prática 6 Referencial geodésico e projeções cartográficas O problema neste caso é reprojetar feições espaciais de um dado para um novo sistema de referência espacial que seja adequado para evitar distorções em resultados de operações envolvendo área e distância Assim o dado reprojetado estará preparado para mensurações de área que se deseje realizar DADOS Na pasta Pratica6Dados encontramse as camadas de dados vetoriais que serão usadas nesta segunda parte da prática shapefile de polígonos representando a região litorânea do norte do Paraná e sul de São Paulo incluindo a Ilha de Superagui Superagui e shapefile de polígonos representando o Parque Nacional de Superagui UCF PROCEDIMENTO 1 Abra o QGIS 2 Adicione a camada vetorial Superagui que se encontra na pasta Pratica6Dados 3 No Gerenciador de camadas selecione a camada e com o botão direito do mouse clique em Propriedades e acesse a aba Fonte e confira qual é o Sistema de Referência de Coordenadas deste dado Verifique que o SRC do dado é EPSG 29192 SAD 69 UTM zone 22S Projetado A projeção Universal Transverse Mercator UTM divide o globo em 60 zonas A referência longitudinal nessa projeção é o meridiano central de cada zona e a referência latitudinal é o equador Para o hemisfério sul o equador assume valor 10000000 e para o hemisfério norte 0 Superagui encontrase na zona 22 Sul Mesmo que o QGIS esteja apto para a projeção de dados onthefly para ajustar a projeção escolhida para a das camadas visíveis em um data frame às vezes é necessário mudar fisicamente a projeção para um novo sistema de coordenadas Muitas funções de análise espacial no QGIS necessitam que os dados de diferentes camadas estejam no mesmo sistema de coordenadas 4 Adicione a camada vetorial UCF que se encontra na pasta Pratica6Dados 5 Conforme foi feito com o arquivo Superaguishp confira qual é o Sistemas de Referência de Coordenadas do dado UCF Verifique que o shapefile UCF está armazenado em coordenadas geográficas Portanto este dado não está projetado e tem apenas parâmetros de coordenadas geográficas e Datum O sistema de coordenadas geográficas latitudelongitude comumente chamado de latlong é um bom sistema para armazenar dados espaciais mas não é muito bom para diversos procedimentos de visualização pesquisa e análise de camadas de dados Lembrese que graus de latitude Maio de 2022 UNIRIO 9 Disciplina Geoprocessamento Ambiental Prática 6 Referencial geodésico e projeções cartográficas e longitude não são unidades consistentes para medir área distância eou direção Nos passos seguintes projetaremos esse arquivo para um sistema de coordenadas planas no sistema de projeção UTM 6 Clique com o botão direito na camada vetorial a ser reprojetada UCF e depois clique em Exportar Salvar Feições Como Em Nome do arquivo defina o local onde o arquivo será salvo e dê o nome de UFCutm22s Em SRC clique no ícone Selecione SRC representado por um globo no canto direito Na janela que se abre em Filtro digite EPSG 29192 Em Sistema de Referência de Coordenadas Predefinidos selecione SAD 69 UTM zone 22S EPSG 29192 Clique em OK Dica Também é possível reprojetar uma camada de dados pelo menu Vetor Gerenciar dados através da função Reprojetar camada Já quando a camada de dados for matricial é possível realizar a reprojeção pelo menu Raster Projeções Reprojetar coordenadas 7 Como feito anteriormente verifique qual é o Sistema de Referência de Coordenadas do dado UFCutm22s Questão 3 Qual o Sistema de Referência de Coordenadas de cada uma destas cinco camadas countries ZonasUTM Superagui UCF e UCFutm22s Questão 4 Quais são as diferenças entre as cinco camadas em termos de tipo de coordenada plana ou geográfica em metros ou em graus decimais e de Datum global geocêntrico ou local topocêntrico Consulte os materiais didáticos e bibliográficos oferecidos ou sugeridos na disciplina para responder Relatório da Prática 6 Submeta através da Plataforma Google Sala de Aula um arquivo docx ou pdf contendo o relatório da atividade com as respostas às questões formuladas Bom trabalho