Atualização: Métricas de Paisagens utilizando ArcGIS 10.x

Métricas de Paisagens utilizando ArcGIS 10.x Milton Cezar Ribeiro Renata de Lara Muylaert Kauã Duarte 20 de Março de 2017 Este roteiro tem por finalidade apresentar noções básicas de como se calcular métricas de paisagens, considerando formatos vetoriais e/ou matriciais. As instruções foram preparadas para a versão 10.x do ArcGIS (pode funcionar também em versões anteriores). Na prática são utilizadas três extensões. Duas delas tiveram o desenvolvimento coordenado pela equipe do Prof. Rob Rempel (Patch Analyst e Patch Grid Analyst), e terceira é de responsabilidade do Prof. Stefan Lang (V-LATE = Vector Based Landscape Analysis Tools Extension). Não é pretensão explorar a totalidade das funções destas três extensões, sendo que a finalidade maior é a de colocar os participantes em contato com o cálculo de métricas simples, porém ecologicamente relevantes, além de discutir algumas limitações e sugerir alguns meios de “driblar” alguns problemas, seja no cálculo das métricas, seja nas questões dos softwares em si. Atenção: Ao aplicar este tutorial a dados próprios, lembre-se que o processamento pode demorar, principalmente se você tiver muitas regiões, áreas ou paisagens (“regions”) e quiser uma resolução alta. Então planeje seu tempo para calcular tudo com calma, refletindo sobre todos os passos e lendo com atenção o significado de cada métrica selecionada. Instalando as extensões Baixe o VLATE https://sites.google.com/site/largvlate/gis-tools/v-late Um dos erros mais comuns ao instalar o VLATE é não desbloquear os arquivos tlb (A toolbar propriamente dita). Vá a pasta na qual extraiu o VLATE, clique com o botão direito sobre o arquivo .tlb, vá em propriedades e desbloqueie o arquivo (Isso é uma proteção de arquivos que vem de outros computadores). Para 1

isso, vá para a aba segurança, editar, permitir controle total. A partir daí você pode adicionar a toolbar no Customize mode do ArcGis. Salve o VLATE em uma pasta -> Abra o ArcGIS-> Customize-> Customize mode-> New (cria o ícone vazio antes no ArcGis) -> Nomeie como “VLATE”-> Add from file-> Selecione o VLATE na pasta em que você saldou -> Vá para a aba Commands -> Encontre o VLATE-> Arraste o VLATE para a caixa vazia no ArcGIS. Caso você esteja trabalhando em ArcGIS 10.5, baixe o VLATE para ArcGIS 10.4 e repita o procedimento, que deve funcionar.

Baixe o Patch Analyst http://www.cnfer.on.ca/SEP/patchanalyst/Patch5_2_Install.htm Em relação ao Patch Analyst, um dos erros mais comuns é não encontrar a entrada da ferramenta no Customize Mode. Então vá até a aba Add from file, inclua o Patch analyst e depois adicione ele na barra do ArcGis indo em Menus. Adicione o Patch analyst e o Patch Grid arrastando para as caixas vazias criadas. Veja como fica o ambiente após incluir VLATE, Patch Analyst e Patch Grid:

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Prática 1. Abrir o arquivo CATIMBO.SHP e salve o projeto (Isso evitará que você tenha que adicionar as toolbars toda vez que for trabalhar nesses dados)

2. Observe. Perceba o Espaço, Resolução, Número de Feições. Perceba que as coordenadas estão em Metros, algo importante para que as extensões funcionem. a. Quantas “manchas” temos para cada Classe? 3

3. Definir cores que você para o atributo TIPO (Classes de cobertura) 4. Importar Layout de cores (CATIMBO.LYR). Vá em Symbology. 5. Acionar V-LATE

6. V-LATE – Calculando ÁREA a. Calcular a AREA (saída sempre em m2) e PERIMETRO (em m) b. Feche o V-LATE c. Conferir a Área e o Perimetro na tabela de atributos do seu shapefile. d. Incluir campo AREA_ha (double) na tabela de atributos

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e. Atualizar este campo com o FIELD CALCULATOR (AREAHA= Area) da tabela de atributos. Após copiar a coluna, vá em Calculate Geometry (Units= ha). Você terá a área em Hectares. 7. Manuseando informações no EXCEL a. Ir na pasta de trabalho (Explorar) e copiar o arquivo Catimbo.dbf para Catimbo_AREA.dbf b. Abrir o arquivo no EXCEL e gravar o mesmo arquivo no formato .XLS (pasta do excel) c. Ativar a opção DADOS / FILTRAR / Auto-filtro d. Filtrar TIPO=Floresta e. Adicionar uma nova PASTA (Menu / Inserir / Planilha) f. Copiar somente o campo AREA (que é de Floresta!) para esta nova PASTA g. Ordenar os valores (Menu / Dados / Classificar) h. Fazer um gráfico de Dispersão (mostrar o eixo Y com “zero” casas decimais) i. Salvar PLANILHA e FECHAR 8. Abrir V-LATE – calculo de FORMA a. Calcular métricas de FORMA clicando em “Form Analysis”, usando as opções CLASS FIELD=TIPO e selecionando somente a classe FLORESTA 5

b. Fechar o V-LATE 9. Manuseando FORMA no EXCEL a. Copiar o arquivo Catimbo.DBF para Catimbo_shape.DBF b. Abrir este arquivo no EXCEL c. Salvar este arquivo como Catimbo_Shape.XLS d. Filtrar o campo TIPO=Floresta e. Copiar os dados das métricas AREA, PERIMETRO, PARATIO, SHAPE_IDX e FRA_DIM para uma nova pasta f. Gerar gráficos de Dispersão entre os pares de Métricas. Alguma métrica é redundante pensando nas tendências de cada uma? g. Salvar Planilha e FECHAR EXCEL 10. Acionar V-LATE – Nearest Neighbour (NN) a. Calcular NN – Apenas para Floresta pode demorar uns 5 min b. FECHAR 11. Manuseando NN no EXCEL a. Fazer gráfico sequencial de NNDist (Ignorar valores iguais a ZEROS) b. Fazer Gráfico de AREA (m2) vs NN_AREA (m2). Este gráfico deve ser do tipo Dispersão, com valor mínimo de 1000 no X e o no Y, e com Escalas em LOG no X e no Y 12. Acionar V-LATE – PROXIMITY a. Calcular PROX para FLORESTA – limiar de 1000 m (pode demorar) b. FECHAR c. Copiar Catimbo.DBF para Catimbo_prox.dbf d. Filtrar somente FLORESTA e. Fazer Gráfico de Dispersão AREA (m2) vs PROX1000 e refletir

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Próximos passos: Patch Analyst e Patch Grid Analyst 1. Selecionar o shapefile Catimbo 2. Ir no Menu, e adicionar a Extensão Patch Analyst 3. Clicar na opção “Make Hexagon Regions”, nomeie como hex250ha

4. Deixar o novo shape de hexágonos sem cor de preenchimento 5. Exportar este novo shape como hex250ha.shp para a pasta desejada 6. Clipar com o mapa de cobertura (Função Clip) e gravar como hex250ha_clip.shp 7. Remover o hex250ha.shp do ambiente e deixar o hex250ha_clip.shp sem cor de preenchimento 8. Mostrar LABEL (vá em Labels, e mostre HEXID) dos hexágonos (Útil para mapeamentos, definir regiões ou setores, entre outros)

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Preparando um arquivo em formato MATRICIAL 9. Converta o mapa de cobertura “Catimbo.shp” com a função “Feature to raster ” (Feição para raster) do ArcMap (resolução de 10 m) usando o TIPO como o campo ser rasterizado (o nome da coluna que contem sua classe de mapeamento do uso da terra) – gravar como cobtipo10m 10. Remover o mapa vetorial (=shapefile) do ArcGIS 11. Ajustar as cores do raster cobtipo10m Floresta= Verde Antropismo= Rosa claro Água= Azul claro Mineração=Magenta Reflorestamento= Amarelo Urbano=Vermelho 12. Ativar extensão PATCH_GRID 13. Ir na opção Spatial Stats by Regions, para calcular as métricas dentro de cada hexágono Class Layer= cobtipo10m Class= TIPO Region Layer= hex250ha_clip Region= HEXID Ativar MNN e MPI Table Name= hex250ha_clip_metricas Clique em Set Analysis Parameters MPI Threshold=1000 Buff Distance (para core área)

OK  Depois de Rodar 8

14. Abrir o arquivo DBF (hex250ha_clip_metricas) Perceba que várias métricas são calculadas por Hexágono.

15. Verificar na tabela de atributos do Raster qual o VALUE correspondente à FLORESTA 16. Selecionar no DBF os registros com os valores da coluna CLASS correspondentes ao código (VALUE) da Floresta 17. Ir no OPTIONS / EXPORT / Export=SELECTED RECORDS e Exportar a TABELA dos selecionados (gravar como hex250ha_clip_metricas_class3_floresta) 18. Adicionar esta tabela no ambiente 19. Remover a tabela hex250ha_clip_metricas do ambiente 20. Selecionar o SHAPE hex250ha_clip 21. Botar DIREITO – JOIN AND RELATES – JOIN 22. Na secao 1, selecionar o HEXID 23. Na secao 2 escolher hex250ha_clip_metricas_class3_floresta 24. Na seção 3 escolher o HEXID (da tabela da seção 2) 25. OK (responder “No” para WOULD YOU LIKE CREATE INDEX?) 26. EXPORTAR o SHAPE hex250ha_clip com o nome hex250ha_clip_metricas_class3_floresta_JUNCAO 27. Responder SIM para ADD LAYER 28. Remover o layer Hex250ha_clip 29. Remover a tabela hex250ha_clip_metricas_class3_floresta 30. DEIXAR o hex250ha_clip_metricas_class3_floresta_JUNCAO sem cor de preenchimento. 31. Explorar os resultados.

Bom trabalho  9