SC395-E
Tópicos em Epidemiologia:
Fundamentos de Geoprocessamento
Georreferenciamento
Laboratório de Geoprocessamento
Unesp Sorocaba
julhode 2012
Roteiro

O que é Georreferenciamento?

Localização na Superfície

Projeções e Sistemas de Coordenadas

Posicionamento por Satélite
Georreferenciamento
É a associação de uma informação a
uma posição específica





Localização
Estudos espaciais
Medir distâncias e ângulos
Elaborar mapas e cartas
O que mais sua imaginação quiser
O que é posição?
Considere
a posição só faz sentido de
comparada a uma referência
Relativa
 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
N
Greenwich, UK
Equador
Meridiano Principal
Tipos de georreferências
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
Coordenadas Geográficas
Coordenadas Esféricas
 Latitude
 Longitude
definidas por
 Centro de massa
 Rotação -> Equador
 Meridiano Principal
(Greenwich)
Terra esférica
 Raio  6.371 km
 Área  510 milhões km2
Só para lembrar...
... A Terra não é
esférica ou
elipsoidal!
Imagem do Satélite
European Remote
Sensing (ERS-1), de
780Km de altitude
Longitude

ad
or
Greenwich
Pólo
Norte
Eq
u
Longitude é o ângulo entre planos
– Meridiano de Greenwich
– Ponto e eixo
Latitude
Pólo
Norte
Equador

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
Sistemas de Coordenadas
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
Coordenadas UTM






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 leste
Y: metros norte
X = 500 km @ meridiano central
– “falso leste”

Y = 0 @ Equador (para norte) ou
Y = 10.000.000 @ Equador (para sul)
Georreferência UTM
Universal Transversa de Mercator
Equator
84o N
180o
1
0 metros
10.000.000m
0o
30
80o S
180o
60
Grade UTM
Meridiano
Central
2 3 4 5 6 7 8
16o
1.700.000
1.600.000
1.500.000
1.400.000
1.300.000
1.200.000
1.100.000
1.000.000
900.000
800.000
700.000
600.000
500.000
400.000
300.000
200.000
100.000
0o
2 3 4 5 6 7 8
o
174o
156
Zona 2 168o Zona 3 162o Zona 4
03.508.256m E
0.567.359m N
Articulação
Cartografia
Sistemática

Teodolito
Mapa
topográfico
Projeção
Por 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
Distorções
EUA e América do Norte
Projeção de Mercator

Navegação marítima

Paralelos de latitude não equidistantes

Grande Círculo: distância mais curta

Linha de rumo: mesmo ângulo
Projeção Cônica Conformal
de Lambert




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
Posicionamento por
Satélite
GPS
Coleta da Posição
Antenas e Receptores
Coleta da Posição
Receptores
Receptores
Custo e Precisão
Portátil
 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
Portátil
código ou
fase
suavizada, L1
Topográfico
código ou
fase
suavizada, L1
Geodésico
código &
fase,
L1 & L2
Acurácia
Características
Especiais
Aplicação
1 a 10 m
funções para
navegação
mercado de
massa de LBS
e navegação
0,5 a 3 m
geodados
durante trabalho
de campo
aquisição de
geodados para
SIG
0,1 a 1 cm
pósprocessamento
para alta
acurácia
Levantamento
e
posicionamento de precisão
Algumas aplicações
PROFISSIONAL

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 aplicações
RECREACIONAL

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
GPS
Global Positioning System
Sistema de navegação espacial
por rádio
24 satélite
Órbita: 11.000 milhas e estações
terrestres
Informação 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





198
200
202
204
208
206
210
214
212
216
7670
7670
7668
194
07
05
08
7668
06
196
03
28
7666
7666
01
02
7664
220
218
222
224
226
04
334
{
050
330
7664
3050
328
09
7662
7662
7660
7660
2900
2750
19
18
16
7658
10
11
333
2600
7658
2450
17
7656
2300
7656
2150
12
7654
14
7654
2000
333
31
7652
15
328
13
7652
27
7650
328
1850
1770
7650
224
226
{
050
1500
330
190
188
192
255
7648
7648
29
328
255
7646
7646
220
222
23
7644
21
24
25
7644
218
7642
7642
328
12
Pontos considerados
13 Pontos omitidos
26
7640
7640
214
20
7638
7638
188
30
7636
7636
210
7634
190
192
194
216
255
196
198
22
200
7634
202
204
206
208
212
Front Range, Colorado
Remote Sensing
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Imagens de Satélite
Georeferencing
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