TUTORIAL - MANIPULANDO E VISUALIZANDO DADOS DE PRECIPITAÇÃO DA MISSÃO TRMM NO QGIS

TUTORIAL - MANIPULANDO E VISUALIZANDO DADOS DE PRECIPITAÇÃO DA MISSÃO TRMM (TROPICAL RAINFALL MEASURING MISSION) NO QGIS

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

Entre no site http://giovanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/ e siga os seguintes passos conforme a Figura 1.

Click em Select Plot -> Maps -> Accumulated Inserir em Select Date Range (UTC) o período de interesse Na aba Measurements ->Click em Precipitation Click em Variable -> Click em Precipitation Rate (TRMM_3B42_dayly_v7) Inserir em Select Region (Bounding Box or Shapefile) as coordenadas da área

OBS1: nesse tutorial estaremos utilizando coordenadas que contenham o Estado de São Paulo (-54, -26.35, -42.35, -19).

Click em Plot Data para visualizar o resultado (isso pode demorar um pouco em virtude da transmissão dos dados e a velocidade de conexão).

Figura 1: Configurando a tela do site Giovanni da NASA.

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A seguir o mapa com a chuva acumulada para o mês de janeiro de 2014 é visualizado em tela (Figura 2).

Figura 2: Tela com os resultados para os dados inseridos no site.

Clique em Downloads e baixe o arquivo NetCDF com a extensão *.nc (Figura 3).

Figura 3: Tela com opções para downloads dos resultados.

O arquivo *.nc (Network Common Data Format) pode ser aberto diretamente no QGIS apenas arrastando-o para a janela Camadas.

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Também são disponibilizados para download no site Giovanni arquivos contendo somete a imagem (*.png), a imagem georreferenciada, ou seja contendo as coordenadas (*.geotiff) e interface para o Google Earth (*.kmz). Abra a janela do explorador de arquivos onde o arquivo *.nc foi salvo (geralmente está na pasta Downloads) e arraste o arquivo para a janela Camadas no canto médio esquerdo da tela do QGIS. Antes do arquivo ser aberto, a janela Seletor de Sistema de Coordenada de Referência (SCR) se abre para que seja selecionado o SCR apropriado (Figura 4). Click em WGS84 -> OK

Figura 4: Janela “Seletor de Sistema de Coordenada de Referência”

A seguir o arquivo raster é aberto no QGIS (Figura 5). Cada célula (pixel) contém a chuva acumulada estimada para o período pelo satélite TRMM.

Figura 5: Camada raster contendo a chuva acumulada para o mês de janeiro de 2014. 3

Para visualização dos dados apenas para o Estado de São Paulo, pode-se abrir um arquivo vetorial que contenha os limites territoriais, por exemplo (Figura 6). Esse arquivo pode ser encontrado em http://geoserver.ourinhos.unesp.br/hidrogeobase/Pol%C3%ADtico/ .

Click em Camada -> Adicionar camada -> Adicionar camada vetorial

Figura 6: Adicionando camada vetorial

Na caixa Adicionar camada vetorial -> Click em Buscar Selecionar o arquivo Municipios.shp -> Abrir (Figura 7)

Figura 7: Janela “Adicionar camada vetorial”

A malha municipal do Estado de São Paulo é projetada sobre os dados de precipitação (Figura 8).

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Os dados de precipitação visualizados no QGIS ainda não são um plano de informações cujas informações possam ser manipuladas em ambiente SIG. Para que possamos utilizar essas informações em outras operações disponíveis no software, devemos primeiro exportar a informação para que depois ela seja trazida de volta ao QGIS em um formato apropriado contendo, por exemplo, uma tabela de atributos.

Figura 8: Limites municipais do Estado de São Paulo sobrepostos sobre a chuva acumulada.

Click em Raster -> Conversão -> Traduzir (Converter formato)... (Figura 9)

Figura 9: Convertendo formatos de arquivos 5

Na janela Converter Formato Click em Selecione... em Camada de entrada para definir o arquivo a ser exportado Click em Selecione... em Arquivo de saída para definir o nome do arquivo raster que será salvo.

Na janela Selecionar o arquivo raster para o qual quer salvar os resultados, (Figura 10) deve-se digitar o nome do arquivo em (Nome do ficheiro) e selecionar o tipo de arquivo em (Ficheiros do tipo). Neste caso, estaremos salvando o arquivo em formato de grade regular ASCII Gridded XYZ (*.xyz *.XYZ).

Figura 10: Janela “Selecionar o arquivo raster para o qual quer salvar os resultados”

Click em Gravar. Click em OK na janela Converter Formato e depois OK -> OK -> Fechar

A nova camada PREC_SP_JAN_2014_pontos é aberta automaticamente, exatamente igual ao anterior. Para que isso não aconteça, é só desabilitar a opção Carregar na tela ao concluir na janela Converter formato.

Para importar o arquivo *.xyz criado, click em Camada -> Adicionar camada -> Adicionar camada a partir de um texto delimitado... (Figura 11)

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Figura 11: Importando camada a partir de texto delimitado

Na janela Criar uma camada a partir de um texto delimitado (Figura 12), são inseridos os seguintes parâmetros:

Figura 12: Janela “Criar uma camada a partir de um texto delimitado” 7

Click em Procurar... em Nome do arquivo para definir o arquivo a ser importado Na janela Escolha um arquivo de texto delimitado para abrir, selecione Todos arquivos (**.*) no canto inferior direito, em cima dos botões Abrir e Cancelar e depois selecione o arquivo PREC_SP_JAN_2014_pontos.xyz Digitar o nome da nova camada em Nome da camada Click em Delimitadores personalizados em Formato do arquivo Click em Tabulação e Espaço DESABILITAR a opção Primeiros registros tem nomes de campos em Opções de registro Em Definição de geometria click em Coordenada de campo e associar Campo X e Campo Y com as respectivas colunas onde estão as coordenadas Click em OK

Os pontos gerados são visualizados conforme a Figura 13.

Figura 13: Visualização dos pontos importados

A partir desses pontos, é possível realizar uma série de análises em ambiente SIG. Para finalizarmos o procedimento do mapeamento de chuvas para o Estado de São Paulo em um determinado período, vamos interpolar os dados pontuais e depois recortar o mapa com os limites vetoriais.

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Click em Raster -> Interpolação -> Interpolação

Figura 14: Interpolando dados

Na janela Interpolação de dados Na caixa Entrada, selecionar a camada que contem os pontos a serem interpolados PREC_SP_JAN_2014_pontos em Camadas vetoriais e selecione field_3 para a coluna que contem os dados a serem interpolados em Atributos de interpolação e depois Adicionar. Na caixa Saída, selecionar Peso pelo inverso da distância (IDW) em Método de interpolação, digitar 300 em Número de colunas e Número de linhas, digitar o no do Arquivo de saída (PREC_SP_JAN_2014_IDW) e depois OK.

Figura 15: Janela “Interpolação de dados”

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A nova camada com os dados pontuais importados é adicionada ao projeto. Note que o processo de interpolação diminui o intervalo dos dados originais, passando de 13.3911 a 229.084 mm nos dados originais para um intervalo de 32.9691 a 202.878 mm na nova camada interpolada por IDW. Essa característica do processo de interpolação é conhecida por suavização dos dados, onde valores de máximo da distribuição estatística dos dados tendem a ser subestimados e valores de mínimo superestimados.

Click em Raster -> Extração -> Cortador (Figura 16)

Figura 16: Cortando a imagem

Na janela Cortador, selecione PREC_SP_JAN_2014_IDW em Arquivo de entrada (raster) e click em Selecione... para digitar o nome do Arquivo de saída. Na janela Selecionar o arquivo raster para o qual quer salvar os resultados, deve-se digitar o nome do arquivo em (Nome do ficheiro) e selecionar o tipo de arquivo em (Ficheiros do tipo). Neste caso, estaremos salvando o arquivo em formato GeoTIFF (*.tif *.tiff *.TIF *.TIFF). Em Modo clipping, habilite a opção Camada máscara e selecione o arquivo vetorial Municipios Click em OK -> Fechar

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Figura 17: Janela “Cortador”

O mapa com valores somente para o Estado de São Paulo é adicionado como camada no QGIS (Figura 18).

Figura 18: Camada recortada para o Estado de São Paulo.

Para visualização do mapa colorido, podemos mudar a paleta de cores da camada. Com o botão direito (BD) do mouse, click sobre a camada PREC_SP_JAN_2014_rec e depois click em Propriedades (Figura 19).

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Figura 19: Alterando propriedades da camada

Na janela Propriedades da camada – Aba Estilo, click em Banda simples falsa-cor em Tipo de renderização. Na caixa Gerar novo mapa de cores click em Spectral e depois click em Classificar. A nova escala de cores aparecerá a esquerda. Click em Aplicar -> OK

Figura 20: Janela “Propriedades da camada” para o arquivo raster

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Figura 21: Camada recortada para o Estado de São Paulo em escala colorida.

Também é possível visualizar os limites municipais sobre o mapa colorido, alterando as propriedades da camada vetorial Municipios (Figura 22). Primeiro, deve-se colocar a camada vetorial antes da camada raster na janela camadas, alterando a ordem das camadas, Click com o botão esquerdo (BE) do mouse na camada PREC_SP_JAN_2014_rec e segure, arrastando a camada para baixo da camada Municipios.

Click (BD) sobre a camada Municipios e depois click em Propriedades Na janela Propriedades da camada – Aba Estilo, click em Fill - > Preenchimento simples Click em Preenchimento -> Preenchimento transparente Click em Aplicar -> OK

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Figura 22: Janela “Propriedades da camada” para o arquivo vetorial

O mapa do Estado de São Paulo com os valores de precipitação acumulada expressos em milímetros para o mês de janeiro de 2014 em escala colorida pode ser visto na Figura 23.

Figura 23: Camada recortada para o Estado de São Paulo em escala colorida com os limites municipais sobrepostos.

Para salvar o projeto, Click em Projeto -> Salvar como... -> Digite o nome do projeto (PREC_SP_JAN_2014) -> Salvar (Figura 24)

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Figura 24: Salvando o projeto PREC_SP_JAN_2014

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