Fsi8b Sumario Geral

SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM COMERCIAL - SENAC CAMPUS SANTO AMARO - CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO ( LATO SENSU ) GEOPROCESSAMENTO: PRINCÍPIOS E APLICAÇÕES FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO PARA GEOPROCESSAMENTO Docente: Engº Luiz Carlos Soares Domingues FSI-GEO - Sumário Geral

Sistema de Informação Geográfica

HW

PC / Servidor (CPU-Z, TestScreens)

SW

Windows (2K XP 2K3) Linux (Mandriva ou Poseidon/Debian)

Básico / Free SoftWare

OpenOffice, QGIS, GRASS, 3DEM, HyperCube, QGrid, MapImagery

DW

Vetorial (ponto, linha, região)

Rede (Topologia, especializada)

Raster

Imagem (RGB, HSI, Bandas)

DEM (USGS-TOPO30, DTED)

PW

Murphy, Peter Drucker e outros

Sistema e Informação Infor mação Auto mática

Sistema de Informação Geográfica - HW Primeira Geração Válvula – ENIAC (1945) Segunda Geração Transistor – IBM-7094 (1960)

Sistema de Informação Geográfica - HW Terceira Geração CI – IBM/360 (1964) Quarta Geração Vetorial – CRAY-1 (1978)

Sistema de Informação Geográfica - HW Quinta Geração Scalable Parallel Cluster - IBM DeepBlue (1996) Internet – Projeto Seti@Home (1998)

Sistema de Informação Geográfica - SW Fundação da Microsoft (1978) Top row: Steve Wood (left), Bob Wallace, Jim Lane. Middle row: Bob O'Rear, Bob Greenberg, Marc McDonald, Gordon Letwin. Bottom row: Bill Gates, Andrea Lewis, Marla Wood, Paul Allen. December 7, 1978. Paul Allen & Bill Gates (acima: 1968 abaixo: 1978)

Sistema de Informação Geográfica - SW Linus Torvalds – criador do LINUX (1993)

Sistema de Informação Geográfica - SW

Linha do Tempo - GIS

Ano Evento

1950 SAGE ( Semi Automatic Ground Environment ) air defense system (MIT).

1957 PRONTO , primeiro sistema comercial de programação de controle numérico, devido a Dr. Patrick J. Hanratty, o “Pai do CADD/CAM“.

1959 MIMO (Map In Map Out), modelo para aplicação de computadores a cartografia, proposto por Waldo Tobler.

Calcomp , companhia pioneira do ploters é fundada.

1960 SKETCHPAD de Ivan Sutherland, o primeiro sistema CAD.

1963 CGIS (Canadian Geographic Information System, Roger Tomlinson).

1966 SYMAP (Synagraphic Mapping System, Howard Fisher).

1969 ESRI (Environment Sys Research Inst, Jack & Laura Dangermond).

Intergraph Corporation (Jim Meadlock). Computervision e Applicon , companhias voltadas para CAD /CAM.

1971 CGIS torna-se totalmente operacional.

1972 LANDSAT (ERTS-1) é lançado;

GFIS da IBM tem seu desenvolvimento iniciado.

1974 LANDSAT / INPE estação terrestre em operação (GE Image-100 operando em um computador Digital PDP-11/45).

1976 Apple, o primeiro micro-computador pré-montado (pronto para uso).

1977 CP/M , sistema para micro desenvolvido por Gary Kildall Microsoft Basic é licenciado pela Apple.

1978 ERDAS , referência em processamento de imagens, é fundada.

1980 MAP (Map Analysis Package, Dana Tomlin).

1981 SISGRAPH ( repr Intergraph no Brasil é fundada). Themag compra o primeiro sistema Intergraph vendido no Brasil; ARC/INFO é lançado pela ESRI; IBM-PC é lançado, demarcando a revolução da micro-informática.

1982 AutoCAD, criado por John Walker, é lançado pela Autodesk (Nov/82).

1984 Reserva de Mercado para Informática estabelecida (lei 7232/84). INPE/DPI Divisão de Processamento de Imagens é criada.

1985 MicroStation, versão PC do IGDS-Intergraph é lançado;

GPS (Global Positioning System) torna-se operacional;

GRASS (Geographic Resouces Analysis Support System) é iniciado no US Army Construction Engineering Research Lab.

Ano Evento 1986 MapInfo (versão MS-DOS). SPOT , primeiro satélite cartográfico. Peter Burrough "Principles of Geographic Information Systems for Land Resources Assessment“. SITIM/SGI, precursor do Spring, é lançado pelo INPE/DPI (versão DOS) 1987 IDRISI é iniciado por Ron Eastman na Universidade de Clark. SIGAL (Sistema de Informação Geográfica – Analisador Lógico / Themag) Álgebra de Mapas (Modelagem Lógica) para o Macrozon / SUDELPA. 1989 MGE (Modular GIS Environment, Intergraph, modularidade em GIS). 1991 Windows‑3.1 , funcional para LAN, vende 50 milhões de cópias. Linux tem o desenvolvimento iniciado por Linus Torvalds. 1992 MGE-PC (Intergraph; MapInfo como módulo para mapeamento temático). Reserva de Mercado para Informática encerrada. 1993 Mosaic, o primeiro navegador Iternet (Marc Andreessen, Netscape). 1994 Windows‑95 (Microsoft, torna-se o sistema operacional dominante para PC). 1995 MapInfo Professional (Windows-95 / Microsoft Office). 1996 SPRING é disponibilizado gratuitamente na Internet; OpenGIS é lançado como um Consórcio. 1997 Microsoft DataMap da MapInfo é distribuído com o Excel-97. 1998 TerraServer (Aerial Images Inc, Microsoft, USGS e Compaq). 1999 CBERS-1 satélite brasileiro-chinês é lançado em Outubro. 2000 TerraLib lançado como solução do SITIM para servidores WWW. GPS-SA (Seletive Avaiabllity) desligada pelo presidente dos USA (Clinton) 2001 Lei do Software consolida opção por incentivos ao setor (lei 10.176/2001). 2003 TerraLib versão 2.0 é disponibilizado na Internet. 2004 Web 2.0 Conference e Sumatra Tsunami (26 de Dezembro; 9.3 Ritcher) 2005 Google Maps (8 de Fevereiro) e AJAX (18 de Fevereiro) Maps API (Junho) e Google Earth (globo digital) 2006 Google Maps API ver 2 (3 de Abril) 2007 Google Maps Geocoding incluiu o Brasil (10 de Maio) Google Maps Brasil é anunciado (24 de Outubro) Fonte: http://www.casa.ucl.ac.uk/gistimeline/ http://terralib.dpi.inpe.br/paper.html http://mbinfo.mbdesign.net/CAD-History.htm

Sistema de Informação Geográfica - SW Mapa SYMAP (1966) Sistrema SIGAL – SUDELPA (1987)

Como um GIS Funciona GIS conecta feições mapeadas aos dados de atributos, permitindo a elaboração de “análises espaciais”. 002 001 003 004 Line 2 Line 1 Line 4 Line 3 Line 6 Line 5 Line 8 Line 7 Line 9 A Lines Points Polygons

Processamento de Imagens – Espectro da Luz

Processamento de Imagens

Apresentação de Imagens

Fenômeno Físico (onda eletromagnética): Crominância + Luminância

Percepção Visual: Matiz, Saturação, Intensidade / Brilho, Contrate;

Representação (Modelo) de Cor: HSI, RGB, CMY, CMYK, YCbCr, YUV

Captura, Representação e Armazenagem pixel: tamanho e granulação sampling size: (a) 512x512, (b) 128x128, (c) 64x64, (d) 32x32; quantizing level: (a) 6 bits; (b) 4 bits; (c) 2 bits; (d) 1 bit;

Operações Estatísticas

Correção de Intensidade

Correção de Gama ( out = in 1/γ )

Look-up Table (LUT)

Costrast Stretching

Equalização de Histograma

Especificação de Histograma

Operações e Transformações Espaciais

Posição Espacial

Máscara e Remoção de Gradação

Gabaritos e Convoluções

Outras Operações sobre Janelas

Transformações Geométricas

Detecção, Morfologia, Combinação

Inferência, Reconhecimento, Classificação

Transformação de Fourier (FFT)

Correlação Espacial

Processamento de Imagens - Retificação

Projeções Cartográficas

Processamento de Imagens – Wavelet (DWT) DWT (JPEG2000) Discret Wavelet Transfor DCT (JPEG) Discret Cosine Transfor

Compactação Wavelet (160x)

Compactação JPEG (160x)

Processamento de Imagens - Mosaico

Processamento de Imagens - Distribuição MapServer (Free SoftWare) Current Version: 4.6.1 (2005) ERMapper WebServer Integração caom o GoogleEarth

Exemplo 4 (Wavelet ECW x MrSID) Origens: ECW mapeamento geotécnico (compressão típica 40x-200x) MrSID militar – datiloscopia (impressão digital – típ. 15x-50x) Compressão: meta 40x Tamanho: 1090MBytes Compressão: 85x Tamanho: 13 MB Compressão: 45x Tamanho: 24 MB

Exemplo 4 (Wavelet ECW x MrSID)

Processamento de Imagens – Landsat 7 Level 0 Reformatted (L0R) Level 1 Radiometrically Corrected (L1R) Level 1 Geometrically Corrected (L1G)

Sistema GPS / NAVSTAR Coordenadas Geográficas Coordenadas ECEF

Sistema GPS / NAVSTAR

Sistema GPS / NAVSTAR The Global Positioning System (by Peter A Dana) http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gps_f.html

Sistema GPS / NAVSTAR

MapInfo / QGIS Básico e Avançado

Conceitos básicos e introdução

Utilização de dados diversos

Controle de níveis de mapas

Recursos de rotulação

Criação de mapas temáticos utilizando-se tabelas

Consultas e buscas geográficas

Criação e análise de áreas de cobertura

Geocodificação

Layout

Cópia e alteração de mapas gerados no MapInfo para outra aplicação

Operações com objetos gráficos Atualização de colunas Mapa temático bivariado MapImagery e Imagens Raster MapBasic Window e edição de áreas de trabalho Tabelas ODBC e vinculadas Edição de mapas de ruas Geocodificação avançada Seleção por SQL

MapInfo GRDB Área de Trabalho (WorkSpace) ARQ

MapInfo

DBase

Excel, Lotus

Access

DBMS

Oracle

SQL Server

MySQL

ODBC

IMG

TIFF, BIL

ECW, SID

ALG, ERS

URL, JPG

GRID

MIG

DEM, TOPO3

USGS, NOAA

QG, GRD

Listagem Gráfico Redistribuição Mapa SQL View

TAB MapInfo

Tabela DBMS

LayOut

Processamento de Imagens – MapImagery http://www.rga.com.br/mimgry_uso.html http://www.ermapper.com/

Processamento de Imagens – MapImagery

Sistema Modular InfoGeo – Imagens e DEM

Processamento de Imagens – Bandas e Sensores http://www.infoterra-global.com/data_media/spec_bands.gif Descrição das Bandas: http://www.infoterra-global.com/banddescrips.htm Dados e Imagens: http://www.infoterra-global.com/data.htm

Esquema de Utilização – Exemplo Imagem Landsat • DataSets ERMapper Utilizados » Landsat_TM_year_1985.ers (bandas 1 a 7) » Landsat_TM_year_1991.ers (bandas 1 a 7) » Landsat_TM_two_year_Virtual_Dataset.ers (bandas 1 a 14) » LsTM_SPOT_Pan_Virtual_Dataset.ers Normalized Difference Vegetation Index NDVI = (I1 – I2) / (I1 + I2) {I1: b3 / RED; I2: b4 / NIR} • There are various algorithms used to highlight vegetation. They all use the high near-infrared (NIR) reflectivity of green vegetation (band 4: 0.83um) compared to the high red chlorophyll absorption (band 3: 0.66um) to highlight vegetation. • Note: Like most processing techniques for Landsat TM, this formula can enhance information other than vegetation, as there are materials other than vegetation that have a high spectral response in NIR and low spectral response in Red. • As dry vegetation has a different spectral response to green vegetation, this algorithm is not ideal for highlighting dry grass. The ratio of band 5 over band 7 (e.g. 1.65 um / 2.215 um) is better at highlighting dry vegetation. Unfortunately, the 5/7 ratio will also highlight hydroxides.

DEM – Digital Elevation Model QuikGrid • Utilizar entrada de pontos dispersos • Formato DCA npt,x,y,z,desc

DEM – Digital Elevation Model Modelo Digital de Elevação preparado com o programa QuikGrid ( http://www.perspectiveedge.com/ )

DEM – Digital Elevation Model Modelo Digital GLOBE 30” – Rio de Janeiro Preparado com o programa 3DEM

Web 2.0 - JavaScript & AJAX Página HTML GET URL Eventos Página DHTML Dados: XML, JSON Visual: CSS, HTML Banco de Dados JavaScript Browser DOM Resp AJAX << XmlRequest Dados Cliente NAVEGADOR (BROWSER) Servidor HTTP

Performance Test Results (Feature Density)