Primeiras aulas do curso QGIS: trabalhando com dados geoespaciais

QGIS: trabalhando com dados geoespaciais

Coordenadas e dados - Apresentação

Olá, meu nome é Alan Spadine e serei o seu instrutor nesse curso sobre QGIS na Alura.

O objetivo desse curso é dar as ferramentas iniciais para a construção de mapas para quem está iniciando na construção de mapas.

Neste curso nós vamos definir o local de construção de um prédio, centro comercial, para isso vamos ter que aprender sobre os sistemas de “Referências de Coordenadas,” vamos adotar um sistema de referência de coordenadas adequado para o nosso projeto, e com isso nós vamos poder adicionar dados externos e reprojetar esses dados quando necessário.

Mas também vamos aprender a fazer medidas e seleções nos nossos mapas e ao final do curso nós vamos conseguir construir um mapa que vai poder ser impresso, e também uma mapa para web, mapa onde nós vamos poder interagir com as diferentes camadas selecionaram as camadas que queremos visualizar e ás camadas que queremos deixar de visualizar.

você se interessou? Eu espero ver você nos próximos vídeos do curso.

Coordenadas e dados - Adicionando dados

Nesse curso nós vamos trabalhar com mapas, esses mapas vão nos ajudar a escolher o local de construção de um prédio, um Centro Comercial. Esse Centro Comercial vai ter que estar numa região acessível da cidade e também próximo de centros culturais da cidade, para que as pessoas tenham opções de lazer.

Para isso nós vamos utilizar o QGIS. O QGIS é dividido em uma série de janelas principais, a janela Central mostra o nosso mapa, o mapa que nós estamos trabalhando e construindo.

Do lado esquerdo nós temos duas janelas, na janela superior que é o navegador onde nós conseguimos buscar pelos arquivos salvos na máquina ou em bancos de dados, como postgee ou MySQL e na janela inferior nós temos a janela de camadas, onde nós conseguimos selecionar dou deselecionar diferentes camadas que não estão visualizando no mapa.

Do lado direito, normalmente é exibido um menu de opções relativa às camadas que nós estamos trabalhando. Eu posso inclusive fechar uma dessas janelas, eu vou fechar aqui a janela do lado direito, caso eu feche alguma janela importante, para voltar a exibir essa janela posso ir em “Exibir > Painéis > Estilização de camadas” vou clicar na “Estilização de camadas”, voltou a abrir a janela.

O “Exibir” fica na parte superior do QGIS, e na parte superior junto com o “Exibir” temos uma série de outros menus com as diferentes funcionalidades do QGIS. Na parte logo abaixo, nós temos uma série de botões que são atalhos para as funções comumente utilizadas, só que esse daqui não é a forma que você vai ver o QGIS a primeira vez que você abre ele.

A primeira vez que você abre o QGIS, você vai ver uma janela com essa cara aqui, com a opção “projeção modelo” e a opção também “New empty Project” ou novo projeto vazio, queremos justamente clicar nessa opção, eu vou dar dois cliques aqui, e agora nós abrimos um “Novo Projeto Vazio”, onde nós vamos começar a trabalhar.

Agora para começar a trabalhar eu vou carregar uma camada, então vou em “camada > adicionar camada > adicionar camada vetorial” e na janela que ele abriu o gerenciador de fonte de dados ou clico em “bases de vetores” na opção aqui com três pontos, que a opção “buscar” arquivos no meu PC, e eu quero o arquivo que está dentro da pasta “IBGE” do projeto.

Que é o arquivo de extensão “.shp”, o arquivo de extensão “.shp” é um arquivo cheio de file é tipo de arquivo muito comum quando nós trabalhamos com projetos de georreferenciamento, programas de georreferenciamento.

Esse tipo de arquivo, ele vem acompanhado de outros arquivos normalmente, como esses arquivos que estão dentro da pasta, mas o que nós queremos abrir mesmo é o “arquivo.shp” clicar em “abrir” e clicar em “adicionar”, feito a adição eu posso clicar em “close” para fechar a janela.

E agora ele carregou aqui uma camada, que a camada do Estado de São Paulo, do lado esquerdo conseguimos ver a camada aqui que ele carregou. Só que nessa camada, nesse mapa do estado de São Paulo nós temos todos os municípios do Estado de São Paulo, eu quero apenas um.

Nós vamos construir o prédio em apenas um desses municípios, por isso podemos clicar e selecionar um desses municípios, como fazemos isso? Eu vou em “editar > selecionar > feição”, dentro opção “selecionar” eu tenho diferentes opções de seleção das camadas, mas eu vou clicar aqui em “feição” e essa opção também tem um atalho aqui QGIS, a opção “selecionar feições” por área ou por simples click.

Então ela já está ativada, vou clicar aqui em um município, ele selecionou esse município, ficou com um amarelo mais claro e aqui logo dois ícones para o lado, eu tenho a opção com quadrado amarelo e um quadrado vermelho na parte direita inferior, que é opção de “desfazer seleção”.

[ 04:51] Se eu quiser desfazer a seleção, eu clico nesse ícone, se eu quiser selecionar um município e depois o outro, ele desfaz a seleção quando eu clico do outro município mas só segurar a tecla “shift” eu consigo selecionar um segundo município quando eu faço o clique.

Essa opção aqui de selecionar um município através de clique no mapa, é muito legal se você conhece a geografia do estado, mas se você não conhece muito bem, precisamos de outra opção de seleção.

Nós podemos inclusive, clicar na camada e com botão direito do mouse e ir em “abrir tabela de atributos”, vamos ver as diferentes opções de atributos dessa camada que nós carregamos.

No canto inferior direito dessa janela que abriu, nós temos duas opções de visualização, a opção aqui de “modo de tabela” e a opção de “modo de formulário” que eu acabei de clicar e aqui eu vou utilizar neste momento.

Aqui com essa opção ativada eu posso clicar por exemplo, no nome de um município aqui “Alumínio”, eu selecionei aqui um município bem pequeno, aqui agora eu selecionei outro município de “Anhembi”, nessa janela também tem opção de deselecionar as camadas, cliquei aqui mesmo símbolo de quadrado amarelo com quadradinho vermelho a parte inferior direita.

Eu tenho opção com um símbolo de exon e quadrado amarelo que é a “selecionar feições” usando uma expressão, então cliquei nessa opção e agora nós temos a opção de “criar uma expressão” uma regra para selecionar um município

Então aqui eu vou em “campos e valores” na parte central, nessa opção eu tenho o "NM_MUNICIP “ e o “CD_GEOCMU “ o “NM_MUNICIP” é nome do município e o “CD” é o código do município, vão haver diferentes opções dependendo da camada que você carregar do QGIS, na verdade você tem opção de criar esses campos e valores, quando você cria uma camada pro QGIS.

Então aqui eu vou utilizar o nome do município, eu vou dar dois cliques no “MN_MUNICIP” ele apareceu aqui do lado da janela na expressão. Eu quero que o nome do município seja igual ao município de São Paulo, então eu vou buscar em “Único” do lado direito, estou vendo todos as opções de nome de municípios, mas eu também posso buscar.

Em valores eu vou digitar, por exemplo “Paulo”, ele pegou todos os municípios que têm “Paulo” no nome, então eu vou dar dois cliques em “São Paulo”, repare que eu poderia digitar “São Paulo” previamente, é que eu estava subindo que eu não sabia escrever direito “São Paulo”, não sabia que São Paulo estava aqui nos nomes.

Aqui eu vou clicar em “selecionar feições”, se eu agora arrastar essas duas janelas para o lado, vou ver que ele selecionou o município de São Paulo, mas também tem a opção de selecionar mais de um município ao mesmo tempo, a opção OR NM_MUNICIP = PAULO DE FARIA e “Selecionar feições” arrastar pro lado.

Ele selecionou os dois municípios ao mesmo tempo, mas eu vou fechar nessas duas janelas aqui o que eu quero é selecionar apenas um município de São Paulo, cliquei nele e agora eu vou salvar o projeto até aqui, clicando em “salvar” no ícone disquete aqui, vou subir duas pastas, vou salvar esse projeto como: “prédio.qgz”, então vou clicar em “gravar” ele salvou esse projeto como “prédio.qgz”.

Só que se eu clicar em outro município ele vai desfazer a seleção do mesmo jeito, eu preciso arrumar algum jeito de salvar o município de São Paulo, para isso, vamos ter que considerar uma série de características importantes quando nós trabalhamos com mapas.

Coordenadas e dados - Sistemas de coordenadas

Nós estamos trabalhando com mapa e nós usamos coordenadas para nos orientar no mapa, a parte inferior do QGIS nós temos o termo “coordenada” e seguido de dois números, esses dois números são respectivamente a longitude e a latitude, posso inclusive passar elas para você, para que você saiba qual o município você tem que selecionar, por exemplo.

Mas como que funcionam a longitude latitude no mapa? Os meridianos são esses arcos vermelhos dispostos de forma vertical no globo, a linha vertical central representa o meridiano de “Greenwich” e este meridiano é usado como referência para medir a longitude, representa o zero graus.

Os valores de longitude são positivos indo do meridiano de “Greenwich” para Leste e negativos indo do meridiano de “Greenwich” para o oeste eles variam de -180 até +180 graus. E de forma semelhante, nós temos os “Paralelos”, nesse caso nós temos a linha do Equador como referência, essa linha divide o globo em duas metades.

Os valores de latitudes são positivos acima do Equador, e negativos abaixo do Equador a latitude varia de - 90 graus até +90 graus e nós estamos no hemisfério sul do lado oeste do globo.

Tanto a longitude como a latitude são negativos e nós podemos nos orientar através da altitude e latitude, mas no nosso caso, como nós vamos trabalhar com uma área bem restrita é interessante nos basearmos em coordenadas métricas, que são coordenadas que nos permitem ter uma noção da distância dos lugares para o prédio que vamos construir.

Por isso, eu quero que você se atente ao número que aparece na parte inferior direita do QGIS o EPSG, esse número, esse termo EPSG faz referência ao sistema de referência de coordenadas, se eu clicar nele eu vou ver algumas propriedades de projeto, que fazem referência ao sistema de referência de coordenadas, nós vemos que temos o termo “ SIRGA 2000” selecionado.

Esse é um sistema de referência de coordenadas padrão para a América Latina, nós estamos utilizando ele, mas o que é um sistema de referência de coordenadas? No sistema de referência de coordenadas envolve três termos importantes, a “Projeção” a “Elipsóide” e o “Datum”.

A projeção é o que nós usamos para criar uma representação 3D na Globo, estamos tentando passar um mapa, aqui vai ser uma parte do globo que vai ser impresso em uma folha de papel, por exemplo.

E esses três tipos principais de projeção: a “cilíndrica”, a “cônica” e a “plana” ou “azimutal”, cada tipo de projeção vai ser útil para evitar distorções relacionadas a informação que nós queremos mostrar a projeção plana, por exemplo é interessante se quisermos plotar o Polo Norte ou Polo Sul .

Agora voltando para o QGIS, nós podemos nos atentarmos nas propriedades do SIRGAS 2000, se eu descer o scroll do mouse, eu vou ver que ele tem aqui esse termo PROJ4 e o termo +proj, então agora voltando para o slide , temos aqui a opção “+proj” pode ser tanto igual a “longlat” que é uma abreviação de “Longitude”, “Latitude” e essa é a opção que possui relação com as coordenadas que nós estamos vendo no mapa.

E também podemos ter o “+proj= utm “e o “+proj= merc” , que possui relação com a projeção de “Mercatto” que é um tipo de projeção cilíndrica e essa projeção conserva formato dos continentes, mas alteram suas áreas, então quando queremos fazer medidas no mapa, como distância e área, essa projeção não é muito interessante.

A opção interessante para o nosso caso é a UTM, porque o sistema de coordenadas UTM é baseado em um Plano Cartesiano com eixo X e Y e ele utiliza unidades em metros. O sistema o UTM não é corrigido de acordo com a curvatura da terra e dizemos que ás coordenadas e sistemas são planas, para utilizar o sistema UTM nós dividimos até em fusos, como esse que você tá observando no slide.

E é importante observar que as coordenadas desses fusos se repetem, então se eu tiver um fuso numa zona o UTM 23 e numa zona UTM24 eu vou ter fusos que se repetem, por isso nós precisamos indicar qual fuso nós estamos trabalhando. Outro termo que vamos ver quando trabalhamos com sistema de referência de coordenadas e o elipsoide que é uma forma matemática de descrever a terra.

A terra tem forma aproximada de um Elipsoide, por ser mais achatada nos polos e mais gordinhas do Equador, e esse daqui é um elipsoide bem exagerado, quando nós vemos uma foto do espaço da terra, não conseguimos diferenciar o elipsoide de uma esfera, mas para efeitos de contas matemáticas, precisão é interessante considerar que a terra tem a forma aproximada de um elipsoide.

Ele é inserido o elipsoide que nós estamos precisando, é inserido através do termo: “+ellps” no sistema de coordenadas e podem aparecer modelos elipsoidais como o WGS84 e o GRS80 e o CLRK80, entre outros.

Datum é outro termo que nós vamos ouvir falar quando trabalhamos com mapas. O SIRGAS 2000, na verdade é um Datum que é utilizado oficialmente a pro Brasil o wgs84 é o outro tipo de Datum que é utilizado, nesse caso com sistema GPS. O Datum é o que nos fornece o ponto de referência a partir do qual a representação gráfica dos paralelos e meridianos e todo o resto do mapa vai ser desenhado.

Um Datum engloba tanto um sistema de referência, quer dizer nós temos um Datum SIRGAS 2000 com sistema de referência SIRGAS 2000 e ele engloba também o elipsoide que estamos considerando.

Com tudo isso em mente é que nós vamos pensar em como mudar o sistema de referência de coordenadas para passar a considerar coordenadas UTM.

Sobre o curso QGIS: trabalhando com dados geoespaciais

O curso QGIS: trabalhando com dados geoespaciais possui 86 minutos de vídeos, em um total de 44 atividades. Gostou? Conheça nossos outros cursos de Data Visualization em Data Science, ou leia nossos artigos de Data Science.

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