TUTORIAL – GEORREFERENCIAMENTO DE CARTAS TOPOGRÁFICAS NO QGIS

TUTORIAL – GEORREFERENCIAMENTO DE CARTAS TOPOGRÁFICAS NO QGIS

Prof. Dr. Rodrigo Lilla Manzione (UNESP/Ourinhos)

1 - BAIXANDO E INSTALANDO O QGIS O QGIS é uma ferramenta SIG (Sistema de Informações Geográficas) da comunidade de softwares livres de código aberto (FOSS). O QGIS é um SIG de Código Aberto licenciado segundo a Licença Pública Geral GNU. O QGIS é um projeto oficial da Open Source Geospatial Foundation (OSGeo). O QGIS disponibiliza um número de funcionalidades em constante crescimento através das funções nativas e de complementos. O usuário pode visualizar, gerir, editar, analisar dados, e criar mapas para impressão a partir de bases de dados criadas ou já existentes. O QGIS está disponível em Linux, Unix, Mac OSX, Windows e Android e suporta inúmeros formatos de vetores, rasters e bases de dados e funcionalidades. O QGIS é um programa gratuito que pode ser baixado a partir do site: http://qgis.org/pt_BR/site/forusers/download.html

As versões utilizadas nesse tutorial são o QGIS 2. 10. 1 Pisa, lançado em 26/06/2015, instalado em uma máquina com Processador Intel Core I5 3,0 GHz com 8,0 GB RAM e sistema operacional Windows 10 de 64 bits. Após baixar o programa, execute e instale o programa no seu computador (Figura 1).

Figura 1: Telas inicial (esquerda) e final (direita) do Assistente de Instalação do QGIS Pisa 2. 10. Uma vez bem-sucedida a instalação, abra o programa a partir do ícone criado na área de trabalho ‘QGIS Desktop 2.10.1’ e acompanhe a abertura (Figura 2) e a tela inicial (Figura 3).

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Figura 2: Inicialização do QGIS Pisa 2. 10.

Figura 3: Tela inicial do QGIS Pisa 2. 10.

2 - BAIXANDO CARTAS TOPOGRÁFICAS Diversos websites fornecem cartas topográficas nos mais variados formatos para download, como por exemplo o site do IBGE: http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/download/arquivos/index1_tif.shtm Nesse tutorial estaremos utilizando cartas topográficas em formato *.jpg em escala 1:50.000, disponibilizadas no site do Centro de Estudo e Divulgação de Informações sobre Áreas Protegidas (APPs, RLs, APAs), Bacias Hidrográficas e Geoprocessamento (CEDIAPGEO): http://geoserver.ourinhos.unesp.br/cartastopograficas/1-50000/jpg/ Baixe a carta do município de Ourinhos/SP disponível em: 2

http://geoserver.ourinhos.unesp.br/cartastopograficas/1-50000/jpg/ourinhos.jpg Salve o arquivo ourinhos.jpg

Click em Camada -> Adicionar camada -> Raster... Na janela Abir uma fonte de dados raster GDAL suportada -> Click em Buscar Selecionar o arquivo ourinhos.jpg -> Abrir

Caso a carta topográfica não tenha um sistema de coordenadas de referencia (SCR) definido, será aberta a janela Seletor de Sistema de Coordenadas de Referencia para que seja definido o SCR (Figura 4). Deve-se ter atenção nessa etapa pois muitas vezes o projeto (ou mesmo o desktop do QGIS) já tem um sistema de coordenadas ativo e não obrigatoriamente será o mesmo do produto a ser georreferenciado. No caso da carta topográfica de Ourinhos, o SCR em que as coordenadas foram projetadas é o Córrego Alegre/UTM zone 22s. Essas informações constam da parte inferior da carta e podem ser consultadas apenas usando as ferramentas de Zoom do QGIS.

Figura 4: Indicando o sistema de referência de coordenadas (SRC/CRS) da carta.

Click em OK e a carta aparecerá no Desktop, mas sem as coordenadas corretas (Figura 5). Passe o mouse pela tela e verifique que as coordenadas ainda não conferem com as da carta.

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Figura 5: Camada raster contendo a carta topográfica de Ourinhos no QGIS ainda sem as coordenadas corretas.

3 – Complemento ‘Georeferenciador GDAL’ O georreferenciamento no QGIS é feito através do complemento ‘Georeferenciador GDAL’. Este complemento é um plugin core do QGIS, ou seja, ele já está instalado no seu programa, só precisa ser habilitado. Click em Complementos -> Gerenciar e instalar complementos... (Figura 6).

Figura 6: Gerenciando complementos. Na aba Instalados, verifique se o Georreferenciador GDAL está habilitado com o “X” (Figura 7). 4

Figura 7: Habilitando o complemento ‘Georeferenciador GDAL’. 4 – GEORREFERENCIAMENTO DE CARTA TOPOGRÁFICA Click em Raster -> Georreferenciador -> Georreferenciar... (Figura 8)

Figura 8: Iniciando o plugin Georreferenciar... Na janela Georreferenciador (Figura 9) Click em Arquivo -> Abrir imagem 5

Figura 9: Janela ‘Georreferenciador’. Selecione o SCR (Figura 10) em que a carta foi projetada (EPSG: 22522) -> OK

Figura 10: Selecionando o datum “Corrego Alegre/UTM zone 22s” na Janela ‘Seletor de SCR’. Uma vez aberta a imagem (Figura 11), podemos começar a inserir os pontos de controle para georreferenciar a carta. 6

Figura 11: Carta topográfica aberta na tela do plugin Georreferenciador. Click em Editar -> Adicionar ponto Clicar na tela no local onde será inserida a coordenada (Figura 12). Na janela “Entre as coordenadas do mapa”, devem ser digitadas as coordenadas X e Y conforme descrito na carta topográfica. Repita a operação para pelo menos outros 3 pontos.

Figura 12: Entrando com as coordenadas da carta para georreferenciamento da imagem. Note que para visualizar bem o ponto onde será inserida a coordenada, antes de clicar na tela para inserir o ponto devemos nos certificar se o click foi dado no lugar certo. Recomenda-se utilizar as ferramentas de zoom e movimentar para realizar a verificação. Intersecções das

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grades da carta são boas opções para coletar as coordenadas e inserir pontos de controle. No exemplo da Figura 13, foram inseridos 4 pontos nos cantos da imagem.

OBS1: As coordenadas métricas da carta em UTM omitem três zeros, não deve-se transpor os valores diretos e sim interpretá-los. As coordenadas do exemplo a serem inseridas no ponto 1 devem ser X=604000 e Y=7482000

Figura 13: Pontos de controle inseridos na carta topográfica. Definidos os pontos de controle, devem ser configuradas algumas opções antes de realizar o georreferenciamento. Click em Opções -> Configurações de transformação (Figura 14) Em Parâmetros de Transformação Tipo de transformação -> Suavidador em lâminas finas (Thin plate spline – TPS) Método de reamostragem -> Vizinho mais P´roximo SCR alvo -> EPSG 22522 Em Configurações de saída Raster de saída -> digite o nome do novo arquivo com a carta georreferenciada Habilitar “Carregar no QGIS ao concluir” OK

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Figura 14: Configurando a saída da transformação OBS2: existem diversos métodos de transformação disponíveis no QGIS. O método aqui demonstrado (Thin plate spline – TPS) é um dos mais simples e necessita de poucos pontos. Consequentemente o método apresenta maiores incertezas e possíveis erros de georreferenciamento. Métodos mais precisos como polinômios de grau 3 podem ser uma solução para quando se tem um número grande de pontos de controle (oriundos de levantamento de campo ou mesmo coletados de produtos cartográficos) já que requer no mínimo 10 pontos para que seja encontrado um ajuste com menor erro possível. Uma vez definidos os pontos de controle e as configurações de saída, pode-se realizar o georreferenciamento. Click em Arquivo -> Iniciar georreferenciador (Figura 15)

Figura 15: Georreferenciador em progresso. 9

Uma vez finalizado o procedimento, e tendo sido bem sucedido, aparecerá uma mensagem na tela comunicando o sucesso do georreferenciamento (Figura 16).

Figura 16: Processo de georreferenciamento finalizado. Adicionalmente, pode-se gravar os pontos de controle para que eles fiquem associados àquela carta para análises futuras (Figura 17).

Figura 17: Salvando pontos de controle. Click em Fechar

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A carta georreferenciada é aberta no desktop do QGIS com o nome que lhe foi atribuído (Figura 18).

Figura 18: Carta de Ourinhos georreferenciada. Após o procedimento de georreferenciamento estar completo, recomenda-se sempre uma inspeção visual em tela para verificar se as coordenadas estão adequadas. Passando o mouse sobre a tela podemos colocar o cursor em um local de coordenada conhecida e verificar no painel de coordenadas na parte inferior do desktop do QGIS se os números estão conferindo (Figura 19).

Figura 19: Verificando a qualidade do georreferenciamento em tela. 11

Saindo do QGIS, a carta georreferenciada pode ser salva em um projeto ou aberta em outros projetos já na referencia em que foi reprojetada. Esse procedimento de georreferenciamento é padrão, podendo ser repetido para qualquer carta topográfica, mapa, figura, imagem de satélite, enfim, qualquer produto raster que se deseja colocar em escala.

OBS3: Uma vez georreferenciada, a carta pode ter seu sistema de projeção redefinido para outro que já esteja sendo usado por outro projeto, como SIRGRAS 2000 ou WGS 84 por exemplo.

OBS4: Como a carta foi georreferenciada no sistema em que foi concebida, basta usar a opção Reprojetar contida no menu Raster -> Projeções para impor um novo SCR ao produto em análise.

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