... A Terra não é
esférica ou
elipsoidal!
Imagem do Satélite
European Remote
Sensing (ERS-1), de
780Km de altitude
Localização espacial
É a associação de uma informação a
uma posição específica
•
•
•
•
Localização
Estudos espaciais
Medir distâncias e ângulos
Elaborar mapas e cartas
O que é posição?
Considere
a posição só faz sentido se
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
A Terra possui um movimento de rotação, em torno de seu eixo.
Este eixo intercepta a superfície em dois pontos, os polos Sul e
Norte.O círculo máximo primário, perpendicular ao eixo é
denominado equador, e os polos Sul e Norte geográficos.
N
Greenwich, UK
Equador
Meridiano Principal
Coordenadas Geográficas
– Qualquer ponto na superfície poderá ser localizado pela
definição apenas, de dois ângulos vetoriais. São
escolhidos para isto dois planos ortogonais que se
interceptam no centro da esferas, considerados então
como origem.
– Um plano já foi definido e é o plano do Equador. O
Equador é utilizado como origem para as medições do
ângulo vetorial conhecido como latitude. O outro plano
é um plano arbitrário, definido pelo meridiano que
passa pelo centro ótico da luneta do Observatório de
Greenwich, utilizado para as medições do ângulo
vetorial denominado de longitude.
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
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
Universal Transversa de Mercator
Equator
84o N
0 metros
10.000.000m
180o
0o
1
30
80o S
180o
60
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
Articulação
Cartografia
Sistemática
• Teodolito
Mapa
topográfico
GEORREFERENCIAMENTO
O termo georreferenciamento refere-se à
maneira como os pontos localizados nas
imagens matriciais e nos arquivos
vetoriais
são
relacionados
à
sua
localização na superfície da terra.
Todos os arquivos de dados espaciais em um SIG
são
georrefenciados.
O
georreferenciamento
refere-se à localização de um plano ou coverage
no
espaço
definida
por
um
sistema
referênciamento de coordenadas.
Posicionamento por
Satélite - GPS
Coleta da Posição
Antenas e Receptores
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)
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,
...
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)
ESTRUTURAS BÁSICAS DE
REPRESENTAÇÃO DOS DADOS
GEOGRÁFICOS NO COMPUTADOR
Representação vetorial
(elementos geométricos)
Representação matricial
("picture cells" - pixel)
PONTOS
LINHAS
ÁREAS
REPRESENTAÇÃO DOS DADOS
GEOGRÁFICOS NO COMPUTADOR
Imagem Analógica
A
C
B
D
227 242 155 115 164 205 215
185 227 187 158 214 251 246
A
C
B
152 205 217 198 228 241 227
204 205 235 214 164 154 155
D
245 178 179 219 189 134 108
Imagem Digital
Imagem Digital
222 164 151 212 228 132 71
(Matricial)
(Vetorial)
148 117 132 199 234 138 37
MARCIS (s/d)
REPRESENTAÇÃO DO PIXEL
EM MEMÓRIA DIGITAL
Imagem Preto e Branco
8 bits = 1 byte
1 bit pode ser “0” ou “1”
Numeração
Decimal Binária
0
0
1
1
2
10
3
11
4
100
5
101
6
110
7
111
8
1000
9
1001
10 1010
Com 8 bits na numeração binária é possível
representar 256 números: 0 a 255
Valores dos tons de cinza:
0 = preto
255 = branco
Números entre 0 e 255 = tons de cinza
Fonte: BITTENCOURT, J. (2003)
REPRESENTAÇÃO DO PIXEL
EM MEMÓRIA DIGITAL
Imagem Colorida
As imagens coloridas são, em geral,
apresentadas em dois sistemas de cores:
A) ADITIVAS ou de luz
Vermelho = RGB (255,0,0)
Verde = RGB (0,255,0)
Azul
= RGB (0,0,255)
Preto = RGB (0,0,0)
Branco = RGB (255,255,255)
Cinza = RGB (x,x,x)
Cores = RGB(r,g,b)
B) SUBTRATIVAS ou de pigmento
Branco
Cinza
= CYMK (0,0,0,0)
= CYMK (0,0,0,X)
Preto = CYMK (0,0,0,255)
Cores = CYMK (c,y,m,0)
Fonte: BITTENCOURT, J. (2003)
RESOLUÇÃO DE UMA IMAGEM DIGITAL
Resolução Geométrica ou Espacial:
 É definida pelo tamanho do PIXEL  Tamanho da
imagem.
Resolução Radiométrica:
 É a definição do domínio dos Níveis (tons) de Cinza.
 É expressa pela quantidade de bits usada para a
representação de cada pixel.
Resolução Espectral:
 É a faixa do espectro eletromagnético em que o sensor
atua.
Resolução Temporal:
– É o intervalo de tempo entre duas aquisições de
infomações.