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OM – Species Distribution Modelling & TerraView

Alexandre JardimLúbia Vinhas

Luciana ArasatoSilvana Amaral

O Projeto openModeller - Oficina de Trabalho

8 e 9 de outubro de 2008 - INPE

What is TerraView?

� Geographical application built using TerraLib

� Is an example of:� how to build a geographical application using

TerraLib� what you can do using this library

� Has been developed by Image Processing Division (DPI) of INPE

What is TerraView?

DBMS

TerraLib

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� Set of graphical interfaces (QT toolkit) that use the TerraLib functionalities.

What is TerraView?

� Free and open source� GNU Public License

� GNU Lesser General Public License

� Available for Linux and Windows

� Release 3.2.0 � Beta version

� Official version on November

� ~ 8000 downloads in 2005 and also in 2006

What is TerraView?

� www.dpi.inpe.br/terraview� Documentation, Download and Forum

What can you do with TerraView?

� Visualize and handle vector and raster data

� Import and Export well-known geographical formats

� Shapefile, MID/MIF, ASCII SPRING

� GeoTIFF (TIFF + tfw), JPEG (+jgw)

� Address Geocoding


� Analyze the geographical data through:� Attribute and Spatial Queries

� Grouping functions (creating legends)

� Pie and Bar charts

� Graphs and brushing tool


� Geographical Operations:� Buffer

� Intersection (Clipping)

� Union and Difference

� Assign Data by Location

Buffer

Clipping

A

B

A

BC

Intersection


� Spatial Analyses:� Spatial Statistics: Moran Index, Local Mean, etc..

� Kernel Map

� Kernel Ratio Map

� Proximity Matrix

� Skater

� Semivariogram

� Empirical Bayes

TerraView Data Model

� Main concepts:

� Database

� Layer

• Geometrical Representation

� Theme

� View

Database

� TerraView works over a database created in a DBMS, where the geographical data (raster and vector) is stored:� Free: MySQL, PostgreSQL and PostGIS

� Commercial: ACCESS, SQLServer, Oracle and Oracle Spatial

� A TerraView database is composed of a set of tables that stored the data and its metadata.

Layer

� Set of geographical information, on the same geographic region, sharing the same set of attributes.

� Aggregates similar “things”

� Contains vector or raster data

� Is associated to a cartographical projection

Layer of São Paulo municipalities

Geometrical Representation

� The geographical objects of a layer can be represented by different geometries, that is, they can have different geometrical representations� Point, polygon, line, cell, arc and node.

Theme

� Subset of geographical objects of a layer created based on: � Attribute restriction

• ex.: the municipalities whose population is smaller than 300.000.

� Spatial restriction: • ex.: the municipalities that are adjacent to São Paulo city.

� Temporal restriction• ex.: the crimes that happened in January .

� Defines the graphical visual of the data.

� It does not duplicate the layer objects, it maintains a pointer to layer objects.

Theme Tema1 (grouping)

Tema3 (Adjacent of São Paulo city)

Tema2 (Population > 70000)

Layer

View

� Defines a particular view of a user over the database

� Groups themes that will be simultaneously displayed.

� Is associated to a cartographical projection

� Since each theme can come from layers with different projections, the themes of a view are presented in the view projection.

Data Sources / Tools

TerraView: TerraLib–OM Plugin

• Species occurrences

• Environmental variables

• Results of species distribution modeling

Hands on – Using TerraView

� Preparando ambiente...

� Criar diretório� D:\Oficina_OM

� Acessar http://www.dpi.inpe.br/sil/2008_OM_Ofic/

� Baixar os arquivos

� (instalar do CD)


� Preparando ambiente...

� Unzip – arquivo dadosclimaticos.zip

� Instalar TerraView (2 versões)� TerraView_Plugin – C:\arquivo de programas

� TerraView_3.2.0s – C:\arquivo de programas

� Criar ícones na área de trabalho.


� Uso do software - TerraView� Rodar a versão TerraView3.2.0s

� Abrir Banco:� D:\Oficina_OM\

� Eedulis_LL.mdb

� Estrutura de Vistas e Temas� Vista: Oficina

� Tema: IBGE_UF_2008

� Visual


� Montar Base de Dados� Importar – Variáveis bioclimáticas

� Arquivo – Importar Raster...� Arquivo...

• D:\Oficina_OM\dados climaticos\BIO_TIFF• Bio1 (next, next, next, Finish) – Ver o dado? SIM• Repetir para Bio4, Bio13 e Bio15

� Estrutura de Vistas e Temas� Visualizar todas as variáveis em uma Vista: Bioclimat

� Editar – Legenda – Bio1� Fatias (100), escolher gradação de cores� importar para as demais

� Criar Tema – BR_DEM_LL na vista Oficina� Usar opção Conectar para comparar

as Vistas Bioclimat e Oficina

SDM & TerraView – Euterpe edulis

� Influência das variáveis bioclimáticas para a distribuição da palmeira Euterpe edulis Mar. (Juçara)1. Variáveis Climáticas

� Precipitação – meses janeiro e julho

� Temperatura máxima – meses janeiro e julho

� Temperatura mínima – meses janeiro e julho

2. Variáveis de Relevo:� Altitude

� Declividade

� Aspecto

3. Variáveis Bioclimáticas � BIO1 – Temperatura média anual

� BIO4 – Sazonalidade da Temperatura (desvio padrao*100)

� BIO13 – Precipitação dos meses mais úmidos

� BIO15 – Sazonalidade da Precipitação (Coeficiente de variação)

� Experimentos 1-2, 1-2-3 e 1-3

Hands on – SDM & TerraView –E. edulis

� Modelagem de distribuição de E. Edulis� Rodar a versão TerraView e Plugin

� Abrir Banco:� D:\Oficina_OM\� Eedulis_LL.mdb

� Importar – dados de ocorrência (dbf)� Arquivo – Importar Tabela de Pontos...� Arquivo...

• D:\Oficina_OM\ Euterpe_edulis_63.dbf• Projeção... Lat/Long SAD69• Informação de Geometria: Coord Y: LAT / CoordX:LONG

� Visualizar na Vista Oficina� Alterar o Visual.... Default (pontos)

� Plugin... OpenModeller:

• ALGORITMO• Algoritmo: Distância a Média • Saída: Nome PI: Eedulis_media_E12• Diretório: D:\Oficina_OM\ Modelos (Criar nova pasta)

• DADOS LOCALIDADE• PI de localidade: Euterpe_edulis_63

• DADOS AMBIENTAIS• Contrução de modelos

� Prec1, prec7 - Precipitação – meses janeiro e julho� tmax1, tmax7 - Temperatura máxima – meses janeiro e julho� Tmin1, tmin7 - Temperatura mínima – meses janeiro e julho� BR_DEM_LL - Altitude� BR_Slope_LL - Declividade� BR_Aspect_LL – Aspecto

� Projeção de Modelo – Mesmos PIs

• Máscara e Formato• tmin7

• FINISH (Terminar) - esperar

� Criar Tema e Legenda


Experimento 1-2Clima e Relevo

� Plugin... OpenModeller (MESMO do ANTERIOR –MUDAR)

� ALGORITMO• Saída: Nome PI: Eedulis_media_E123

� DADOS AMBIENTAIS• Contrução de modelos

� Prec1, prec7 - Precipitação – meses janeiro e julho� tmax1, tmax7 - Temperatura máxima – meses janeiro e julho� Tmin1, tmin7 - Temperatura mínima – meses janeiro e julho� BR_DEM_LL - Altitude� BR_Slope_LL - Declividade� BR_Aspect_LL – Aspecto

� Bio1, Bio4, Bio13 e Bio15


� FINISH (Terminar) - esperar ~10 min.


� Comparar resultados em Vistas diferentes, usando opção Conectar...


Experimento 1-2-3Climat, Bio e Relevo

� Plugin... OpenModeller (MESMO do ANTERIOR –MUDAR)

� ALGORITMO• Saída: Nome PI: Eedulis_media_E13

� DADOS AMBIENTAIS• Contrução de modelos

� Prec1, prec7 - Precipitação – meses janeiro e julho� tmax1, tmax7 - Temperatura máxima – meses janeiro e julho� Tmin1, tmin7 - Temperatura mínima – meses janeiro e julho� Bio1, Bio4, Bio13 e Bio15


� FINISH (Terminar) - esperar ~10 min.


� Comparar resultados em Vistas diferentes, usando opção Conectar...


Experimento 1-3Climat e Bio

Critics (only good ones)

and suggestions are welcome!!!

Muito obrigada!

[email protected]

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