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Escrito por Sílvio Luis Rafaeli Neto - favor citar suas fontes.   

GEOMÁTICA APLICADA - Engenharia Ambiental

 

Carga horária: 90 h/a - 5 créditos

 

Programa da disciplina

 

1.    Introdução à disciplina

1.1.    Apresentação
1.2.    Programa da disciplina
1.3.    Material
1.4.    Bibliografia básica
1.5.    Sistema de avaliação
1.6.    Apostila de exercícios

 

2.    Revisão de conceitos

2.1.    Definição de Geomática
2.2.    Base conceitual da Geomática: dado, informação, conhecimento, dado espacial e não espacial, banco de dados geográficos, SIG, problema, sistema, tomada de decisão.
2.3.    Campos da geomática
2.3.1.    Topografia
2.3.2.    Fotogrametria
2.3.3.    Posicionamento por satélites
2.3.4.    Sensoriamento remoto
2.4.    Sistemas de referência
2.4.1.    Plano topográfico
2.4.2.    Elipsóide
2.4.3.    Geóide
2.5.    Sistema de coordenadas UTM
2.6.    Sistema de Mapeamento Global – Índice de Nomenclatura
2.7.    Ondulatória onda senoidal, movimento harmônico, fase de uma onda, período, freqüência, ciclo, modulação (AM, FM), sinal analógico, sinal digital (notação binária e notação decimal, aplicações: GPS, Estações Totais).

 

3.    Energia eletromagnética

3.1.    Radiação eletromagnética
3.2.    Teoria Quântica - Max Planck
3.3.    Espectro Eletromagnético
3.4.    Banda espectral
3.5.    Fontes de REM

 

4.    Sistema de Informações Geográficas SPRING

4.1.    Demonstração do SPRING
4.2.    Definição de SIG
4.3.    Arquitetura do banco de dados
4.4.    Histórico do SPRING
4.5.    Estrutura conceitual do sistema
4.5.1.    Banco de dados
4.5.2.    Projetos
4.5.3.    Planos de informação
4.5.4.    Categorias e modelos de dados
Aula prática:
    Montagem e preparação de base de dados da bacia hidrográfica do Rio Caveiras

 

5.    Princípios de Fotogrametria e de Fotointerpretação

5.1.    Aspectos introdutórios
5.1.1.    Objetivos. Programa. Bibliografia.
5.1.2.    Ementário: Definições. Aplicações. Tipos de fotografias métricas. Estereoscopia. Geometria básica de aerofotos verticais. Paralaxe estereoscópica. Determinação de alturas. Fotointerpretação. Restituição Fotogramétrica. Bibliografia básica. Bibliografia complementar.
5.1.3.    Definição de fotogrametria e de fotointerpretação
5.1.4.    Filme x energia eletromagnética
5.1.5.    Geomática e produtos: Topografia x Fotogrametria x Sensoriamento Remoto.
5.1.6.    Fotografias aéreas e fotografias terrestres
5.2.    Fotografias aéreas
5.2.1.    Produtos das fotografias aéreas
5.2.2.    Classificação das fotografias aéreas
5.2.3.    Aerofotos e espectro eletromagnético
5.2.4.    Obtenção das fotografias aéreas
5.2.4.1.    Aeronave
5.2.4.2.    Câmara aerofotogramétrica
5.2.4.3.    Abertura angular
5.2.4.4.    Filme fotogramétrico
5.2.4.5.    Vôo fotogramétrico
5.2.4.6.    Cobertura fotogramétrica
5.2.4.7.    Dados fotografados
5.2.5.    Revelação
5.2.6.    Dianegativo/Diapositivo
5.2.7.    Laser Scanner Aerotransportado (ALS)
5.2.8.    Restituição: definição, mercado de trabalho, instrumental.
5.3.    Geometria básica das aerofotos verticais
5.3.1.    Elementos geométricos básicos: domínios espaciais, simplificações geométricas.
5.3.2.    Resolução espacial das fotografias aéreas
5.3.3.    Escala das aerofotos verticais
5.3.4.    Deslocamentos devidos às altitudes dos objetos
5.3.5.    Fotografia x mapa
5.4.    Estereoscopia
5.4.1.    Conceito e definição: princípio da visão estereoscópica, condições para a visão 3D
5.4.2.    Pseudoscopia
5.4.3.    Estereograma
5.4.4.    Marca flutuante ou marca estereoscópica
5.4.5.    Estereoscópios: bolso e espelhos – uso e orientação estereoscópica.
Aula prática
    Uso do estereoscópio de bolso: padrões estereos ZEISS.
    Estereoscópio de espelhos: montagem, orientação de aerofotos.
    Estereovisão sobre pares fotogramétricos
    Apresentação do restituidor analítico digital VISOPRET.

5.4.6.    Estereotopo – VISOPRET
5.4.7.    Outros processos de obtenção da visão 3D
5.5.    Sistemas de coordenadas em Fotogrametria
5.5.1.    Sistema fiducial: ponto central, marcas fiduciais, linha de vôo.
5.5.2.    Sistema de máquina
5.5.3.    Sistema fotogramétrico
5.5.4.    Sistema de modelo
5.5.5.    Sistema de terreno
5.5.6.    Restituição fotogramétrica: princípios, VISOPRET Zeiss.
5.6.    Paralaxe estereoscópica e determinação de alturas
5.6.1.    Definição
5.6.2.    Paralaxes de pontos situados a diferentes alturas
5.6.3.    Bifurcação da imagem
5.6.4.    Paralaxes em "X" e em "Y"
5.6.5.    Paralaxes de pontos fotogramétricos
5.6.5.1.    Paralaxes de pontos quaisquer
5.6.5.2.    Paralaxes dos centros fiduciais
5.6.6.    Relações entre alturas e paralaxes
5.6.7.    Obtenção da diferença de paralaxes
5.6.7.1.    Método monoscópico
5.6.7.2.    Método estereoscópico
Aulas práticas

    Orientação do par estereoscópico sob o estereoscópio de espelhos.
    Medições de paralaxes estereoscópicas com a barra de paralaxes.
    Cálculo de desníveis entre pontos fotogramétricos: uso da base digital do CAV.
    Comparação entre valor calculado e valor esperado.

5.7.    Princípios de fotointerpretação e mapeamento temático – TRABALHO DE PESQUISA
5.7.1.    Conceito e definições
5.7.2.    Níveis de fotointerpretação
5.7.3.    Estágios da fotointerpretação
5.7.4.    Elementos de reconhecimento
5.7.5.    Características do fotointérprete
5.7.6.    Procedimentos para um trabalho fotointerpretativo

 

 

6.    Princípios de Sensoriamento Remoto

6.1.    Aspectos introdutórios
6.1.1.    Ementário: Definição. Aplicações. Radiação eletromagnética. Sensor. Resolução. Medidas radiométricas. Comportamento espectral de alvos.
6.1.2.    Definição
6.1.3.    Fluxo radiante
6.1.4.    Aplicações
6.2.    Sensor
6.2.1.    Definição
6.2.2.    Sensores e o espectro eletromagnético
6.2.3.    Sensores e as cores
6.2.4.    Altitude do sensor
6.2.5.    Estrutura de uma imagem digital
6.2.6.    Classificação dos sistemas sensores
6.3.    Resolução
6.3.1.    Classes de resoluções
6.3.2.    Resolução espacial
6.3.3.    Resolução radiométrica
6.4.    Variáveis radiométricas
6.4.1.    Definição
6.4.2.    Unidades radiométricas

 

7.    Sensoriamento Remoto por Satélites

7.1.    Sistemas sensores
7.1.1.    Site para pesquisa
7.1.2.    Visão geral dos sistemas
7.1.3.    Atributos qualitativos
7.1.4.    Cadeia de produção
7.1.5.    Sistemas passivos
7.1.5.1.    LANDSAT
7.1.5.2.    CBERS
7.1.5.3.    SPOT
7.1.5.4.    ALOS
7.1.5.5.    IKONOS
7.1.5.6.    EROS
7.1.5.7.    QUICKBIRD
7.1.6.    Sistemas ativos – RADAR
7.1.6.1.    Geometria de aquisição de imagens
7.1.6.2.    Bandas de radar
7.1.6.3.    Radar de abertura sintetizada (SAR)
7.1.6.4.    Polarização do sinal
7.1.6.5.    Informação captada pelo sinal
7.1.6.6.    Interferometria radar (InSAR)
7.1.6.7.    Características das imagens de radar
7.1.6.8.    Programas
7.1.6.9.    Sistema RADARSAT
7.1.6.10.    Radarmetria sub-orbital
7.2.    Comportamento espectral de alvos
7.2.1.    Introdução
7.2.2.    Principais propriedades dos alvos
7.2.3.    Principais propriedades da energia
7.2.4.    Corpo Negro
7.2.5.    Assinatura espectral
7.2.6.    Comportamento espectral da vegetação
7.2.6.1.    Fatores que influem
7.2.6.2.    Resposta à luz visível
7.2.6.3.    Resposta ao infravermelho
7.2.6.4.    Índice de vegetação
7.2.7.    Comportamento espectral do solo
7.2.8.    Comportamento espectral do concreto e do asfalto
7.2.9.    Assinaturas espectrais e bandas de imageamento - LANDSAT
7.3.    Processamento digital de imagens de satélites
7.3.1.    Preparação do projeto aplicado – Bacia do Rio Caveiras no SPRING
7.3.2.    Histograma
7.3.3.    Contraste
7.3.4.    Imagem sintética
7.3.5.    Filtragem
7.3.6.    Operações aritméticas
7.3.7.    Transformação RGB-IHS
7.3.8.    Componentes principais
7.3.9.    Classificação
7.3.10.    Mapeamento de classes para imagem temática
7.3.11.    Segmentação
Aulas práticas

    SPRING: BD, Projeto, Contraste, Filtragem, Subtração Imagens.
    SPRING: Operações aritméticas, Transformação RGB-IHS, Componentes principais, Introdução à classificação.
    SPRING: Classificação. Mapeamento de classes para imagem temática
    SCARTA: Preparação de mapas.

 

 

8.    Geodésia por Satélites

Ementário: Aspectos introdutórios, receptores GPS, sinais GPS, observáveis GPS, classes de posicionamento, métodos de rastreio e processamento do sinal. Bibliografia básica. Bibliografia complementar.

8.1.    Aspectos introdutórios
8.1.1.    Definição
8.1.2.    Origem do sistema GPS
8.1.3.    Segmentos do sistema GPS
8.1.3.1.    Segmento espacial
8.1.3.2.    Segmento de controle
8.1.3.3.    Segmento usuário
8.1.4.    Uso
8.1.5.    Vantagens
8.1.6.    Sistemas similares
8.2.    Receptores GPS
8.2.1.    Visão geral de alguns receptores
8.2.2.    Componentes
8.2.3.    Processamento do sinal no receptor
8.2.4.    Classificação
8.2.5.    Aplicações
8.3.    Técnicas de posicionamento
8.3.1.    Quanto ao número de receptores
8.3.2.    Quanto ao movimento do receptor
8.3.3.    Quanto ao sinal rastreado
8.3.4.    Quanto ao momento do processamento dos dados
8.4.    Aplicações e métodos de rastreio
8.4.1.    Transporte de coordenadas
8.4.1.1.    Definição
8.4.1.2.    Base
8.4.1.3.    Vetor
8.4.1.4.    Técnica de rastreio
8.4.1.5.    Procedimentos de campo
8.4.1.6.    Procedimentos de escritório – demonstração
Aulas práticas:
    Rastreio de dados a campo I:
    Uso de receptor de navegação.
    Procedimentos de escritório: pós-processamento dos dados I
    Download dos dados, análise preliminar, pontos de controle, processam. dos vetores, ajustamento da rede.
8.4.2.    Levantamento de perímetros
8.4.2.1.    Definição
8.4.2.2.    Bases
8.4.2.3.    Técnicas de rastreio
8.4.2.4.    Procedimentos de campo
8.4.2.5.    Procedimentos de escritório – demonstração
8.4.3.    Levantamentos cadastrais de pontos e de linhas
Aula prática:
    Rastreio de dados a campo II: rastreamento de polígonos, pontos e linhas (Stop-and-go, Cinemático).
    Pós-processamento de dados II: Stop-and-Go, Cinemático.
8.5.    Sinais GPS
8.5.1.    Sinais transmitidos
8.5.2.    Estruturas dos Sinais GPS
8.5.2.1.    Estrutura dos códigos
8.5.2.1.1.    PRN
8.5.2.1.2.    Ciclo de um código – período e comprimento de onda
8.5.2.1.3.    Extensão dos códigos
8.5.2.2.    Estrutura das portadoras   
8.5.2.2.1.    Ciclo de portadora - período e comprimento de onda
8.5.2.2.2.    Portadoras e espectro eletromagnético
8.5.2.3.    Estrutura do quadro de dados gerais
8.6.    Observáveis GPS
8.6.1.    Tempo (tempo no receptor, tempo no satélite, tempo GPS, momentos da transmissão e recepção).
8.6.2.    Pseudodistância
8.6.3.    Fase da onda portadora
8.6.4.    Diferença de fase entre as portadoras.
8.6.5.    Ambigüidade
8.7.    Erros
8.7.1.    Erros de posicionamento dos satélites
8.7.2.    Erros de propagação dos sinais
8.7.3.    Erros no receptor
8.7.4.    Falha de sinal
8.7.5.    Erros intencionais
8.7.6.    Coeficientes de qualidade
8.7.7.    Melhoria da exatidão
8.7.8.    Erros com receptores de navegação
8.8.    DGPS – GPS Diferencial
8.8.1.    Definição
8.8.2.    Princípio
8.8.3.    DGPS x GPS
8.8.4.    DGPS - precisão
8.8.5.    Vantagens
8.8.6.    Aplicações
8.8.7.    WASS e WADGPS
8.8.8.    Diferenças com relação ao posicionamento relativo
8.9.    Estações de Referência

 

UDESC - Lages

Resp.: Prof. Dr. Sílvio Luís Rafaeli Neto

 

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