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WORKSHOP GEOTECNOLOGIAS DO INPE
O SIG SPRING
CARLOS A FELGUEIRAS – DPI - INPE
1
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Introdução
Processamento de Imagens
Manipulação de Mapas Temáticos
Modelagem Digital de Terreno
Mapeamento Cadastral e Consultas
Análise de Dados Espaciais
Estatísticas de Registros
Conclusões
SPRING
Sistema de PRocessamento de INformações
Georeferenciadas
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Introdução: Características Gerais
Sistema de Informações Geográficas – SIG (GIS)
Desenvolvido na Divisão de Processamento de Imagens– DPI
– INPE e K2Sistemas (parceria com empresa privada)
Software Livre “Freeware” – Disponível em
www.dpi.inpe.br/spring e de Código Aberto “Open Source”
em www.spring-gis.org
Desenvolvido com MS Visual C++ e ferramenta de
desenvolvimento de interfaces QT
Versões para Windows e Linux (Ubuntu)
4 Idiomas: Português, Inglês, Espanhol e Frances
Sites Espelhos na Argentina (RUSHH), Espanha e França
Manual Online, estilo navegador Web
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Download via Web www.dpi.inpe.br/spring e www.spring-gis.org
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Introdução: Funcionalidades do Sistema
Entrada, Armazenamento e Saída de dados
Espaciais
Processamento Digital de Imagens
Manipulação de dados Temáticos
Modelagem Digital de Terreno
Armazenamento e Consulta para dados
Cadastrais
Modelagem e Uso de Redes
Análise Espacial de Dados Geográficos
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SPRING O Módulo Principal
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7
Importação/Exportação de Dados Espaciais
Representações Matriciais:
Tiff, GeoTiff, Gif, Sitim, RAW…..
Representações Vetoriais:
ASCII-Spring, Dxf, ShapeFile,
UNG, Surfer-ASCII, …
Representações de Tabelas:
Spatial and NoSpatial Tables
Assitente (“Wizard”) CBERS
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Processamento Digital de Imagens (PDI) Visão Geral
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PDI - Realce e Composição Colorida
TM 3
TM 4
TM 5
B
R
G
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PDI - Registro de Imagens
Registro de
Imagens
• O sistema
fornece
informações
estatísticas para
quantificar a
qualidade da
imagem registrada.
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PDI - Segmentação de Imagens
Segmentação: identifica regiões homogêneas na imagem
Região: conjunto de pixels contíguos similares espectralmente
Usa atributos estatísticos para determinar regiões similares
O usuário controla parâmetros de similaridade
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PDI - Classificação de Imagens
Baseado em procedimentos de reconhecimento de padrão
Cria uma imagem temática automaticamente ou com
classes definidas pelo usuários (treinamento).
Classificadores: Isoseg, MaxVer, Bhattacharya, ClasTex...
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Manipulação de Dados Temáticos Visão Geral
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Temático - Mapas de Distâncias (“Buffer Maps”)
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Temático - Cálculo de Áreas
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Temático - Conversão Vetor - Matriz
Original Vector
Information
Matrix structure
definition
Final Map in a
Matrix
representation
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Temático - Conversão Matriz - Vetor
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Modelagem Numérica de Terreno (MNT) Visão Geral
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MNT- Interpoladores para Modelos Matriciais
Vizinho + Próximo Média Simples Média Ponderada
+ Splines Bilinear, Bicúbica e Mitasova
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MNT - Mapas de Declividades e Fatiamento
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MNT - Projeções Geométricas Planares
Projeção Paralela com Imagem Sombreada como Textura Projeções Planares com imagens sombreadas e Imagens de SR
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Modelagem e Consulta a dados Cadastrais Visão Geral
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Cadastral – Estatísticas de Atributos
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Cadastral - Módulo Tabela (Gráficos)
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Cadastral - Agrupamento por Atributos (Porcentagem de Idosos – Intervalos Iguais x Quantis)
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Cadastral - Consulta por Atributos
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Consulta Espacial: (Topologia : Interseção)
Exemplo: Quais distritos
são interceptados pela linha
norte-sul do metrô de São
Paulo?
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Módulo de Análise Espacial Visão Geral
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CACHOEIRINHA
ALVORADA
VIAMÃO
10
Quilômetros
N
50
GUAÍBA
Legenda: Homicídios / Acidentes de transporte / Suicídios Santos,S.M., 1999
Kernel
Análise de Padrões de Pontos Estimador de Intensidade (Kernel)
Porto Alegre
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Image of the Kriging Estimation using an isotropic model
30
GeoEstatística: Variografia, Krigeagem e Simulação
Image of the Kriging Variance
N
N
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Análise de Lineamentos Geológicos
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32
Modelagem Espacial – Análises de Aptidão
Soil Map
Slop Map
Suitability Map
Simple Example using
Boolean Operations
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Mapa de Aptidão (Operações Booleanas) Programa em Linguagem LEGAL
{
// Declarações
Tematico soil(“Soils”), slope(“SlopeCat”), suit(“Suitability”);
// Inicializações
soil = Recupere (Name= “Soil_Map”);
slope = Recupere (Name= “Slope_Map”);
suit =Novo (Nome=“Urban_Suitability”,ResX=30,ResY=30,Escala=25000);
// Operações
suit = Atribua (CategoryFim=“Suitability”) {
“low”: slope.Class==“>25%” || soil.Class == “Hidromorfico” ;
“medium”: slope.Class == “2-5%” && soil.Class == “Podzolico” ;
“high”: soil.Class == “Latossolo” && slope.Class == “0-2%” ); };
}
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Principais Novidades da Versão 5.2.0
• Incorporação do gerenciador de BD SQLite – código aberto,
disponível para 32, 64 Bits, Windows e Linux
• Ortorretificação de imagens a partir de arquivos RPCs
((Rational Polynomial Coefficients) e MNTs
• Vetorização automática e semi-automática de imagens
• Reestruturação do Scarta - interno ao SPRING e mais fácil
• Visualização de bancos TerraLib com criação de Pis SPRING
• Uso de Plugins para inserção externa de funções no SPRING
• Inserido Plugin para acessar ou prover dados remotos dos
serviços OGC (Open Geospatial Consortium) WMS (Web Map
Service) e WFS (Web Feature Service) - SPRING 5.2 torna-se
um cliente para servidores WMS e WFS.
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35
Estatísticas de Cadastros por Países
10000
30000
50000
70000
90000
110000
130000
150000
170000
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011*
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36
Estatísticas de Cadastros por Aplicações
0
10000
20000
30000
40000
Nu
mb
er
of
Us
ers
Statistics - Applications Est. Ambientais Outros
Geografia
Cartografia
Agricultura
Est. Integrados Cad. Urbano/Rural Geologia
Recursos Florestais Oceanografia
22%
19%
15% 11%
9%
7% 6%
5% 5% 1%
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37
Estatísticas de Cadastros por Áreas de Uso
35%
26% 10%
8%
8% 4% 4%
4%
1%
0%
0%
Statistics by Use Areas
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
Nu
mb
er
of
Users
Use Type
Statistics by Use Areas
Graduação
Pos-Graduação
Serviços
Projetos
Ensino Médio
Federal
Municipal
Estadual
Internacional
Outros
ONG
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38
• O SPRING é um Sistema de Informações Geográficas, de uso geral
com as principais funcionalidades de um SIG.
• Tem usuários no mundo inteiro porque é distribuído em outros
idiomas (Espanhol, Inglês e Francês)
• O INPE desenvolve também uma biblioteca de funções de
Geoprocessamento, TerraLIB, que pode ser usada para desenvolver
aplicativos específicos ( exemplos: TerraView, TerraMa2, TerraMe,
TerraPixel, Saudável, ...
• A DPI oferece cursos de curta duração (40 horas – 1 semana) para
manipulação do SPRING e ensino de disciplinas básicas
(Geoprocessamento, Processamento de Imagens, Análise Espacial,...)
( www.selperbrasil.org.br/cursos )
• O SPRING pode ser usado para processamento de imagens do
catálogo do INPE ( www.dgi.inpe.br/CDSR/ )
Conclusões
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39
Carlos A Felgueiras
E-mail: [email protected]
Image Processing Division – DPI
National Institute for Space Researches – INPE
Obrigado pela Oportunidade
Final