Renovado convênio com a NASA na área de Geodésia Espacial

Por meio da Agência Espacial Brasileira (AEB), a Nasa acaba de renovar por mais cinco anos o convênio do Programa de Geodésia Espacial mantido entre os Estados Unidos e o Brasil. Segundo o professor e coordenador do Centro de Radioastronomia e Astrofísica da Universidade Mackenzie (CRAAM), Pierre Kaufmann, a renovação é uma consequência da qualidade dos resultados obtidos no Rádio Observatório do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), situado na cidade de Eusébio, no Ceará. O Programa de Geodésia Espacial é resultado da parceria entre o INPE e o Mackenzie.

O observatório de Eusébio – que funciona desde 1993 -, juntamente com uma rede mundial de radiotelescópios, é responsável por detectar irregularidades na rotação da Terra. Esta atividade serve para realizar pequenos ajustes nas órbitas dos satélites.

Pierre Kaufmann explica que sem esses ajustes de órbitas os satélites da constelação GPS poderiam fornecer informações incorretas. “Ao redor do mundo essas mudanças geodésicas são processadas e os modelos que descrevem as órbitas dos satélites são refeitos”, diz o coordenador do CRAAM/INPE.

Essas anomalias geofísicas da Terra são decorrentes de atividades vulcânicas e sísmicas, tsunamis e até do fenômeno climático El Niño. Kaufmann adianta que existe um esforço mundial para que essas medidas de irregularidades da rotação da Terra também possam ser usadas para a previsão de catástrofes naturais como terremotos.

Rádio Observatório

Situado em Eusébio, próximo a Fortaleza, o Rádio Observatório Espacial do Nordeste (ROEN) integra redes internacionais e apoia programas brasileiros de geodésia, cartografia e navegação fazendo uso de técnicas espaciais. O sistema consiste de uma grande antena de 14,2 metros de diâmetro, dotada da mais moderna e sofisticada instrumentação eletrônica para operar em programas de Geodésia Espacial.

Rádio Observatório Espacial do Nordeste (ROEN)

A tecnologia utilizada é rádioastronômica. Os quasares, situados a bilhões de anos-luz de distância, constituem fontes de rádio de referência. Com dois ou mais rádio-telescópios de uma rede observando simultaneamente, obtêm-se a interferência das ondas de rádio. A observação destes objetos ou "balisas" celestes por vários rádio-telescópios de uma rede de milhares de quilômetros permite a determinação de posições absolutas na superfície da Terra, com precisão inferior a um centímetro. Dadas as grandes distâncias que separam os terminais desta rede, denomina-se o método de VLBI (de "very long baseline interferometry": interferometria de muito longa linha de base).

O programa global de geodésia espacial, fazendo uso de VLBI, é essencial para várias aplicações modernas em cartografia, navegação e geodésia de precisão, bem como para programas de pesquisas envolvendo irregularidades da rotação da Terra, geodinâmica, movimento de placas tectônicas e sismologia, e avaliação quantitativa de mudanças globais do planeta.

São exemplos de aplicações do ROEN: suporte a serviços de cartografia, geodésia, navegação (que fazem uso da constelação de satélites GPS, cujos elementos orbitais são o tempo todo corrigidos a partir dos terminais de VLBI), navegação de sondas espaciais, orbitografia de satélites artificiais e disseminação de hora certa absoluta.

O monitoramento realizado a partir da rede de VLBI geodésico pretende investigar os movimentos plásticos do planeta, provocados por deriva dos continentes, movimentos de placas tectônicas com pesquisa sobre previsão de terremotos. As irregularidades do movimento de rotação da Terra são medidas por VLBI com precisão 100 vezes melhor do que métodos ópticos tradicionais. Com isso descobriu-se existir estreita associação entre determinados fenômenos meteorológicos globais de grande escala (como o El Niño).

Através do suporte de VLBI geodésico, é possível calibrar posições geodésicas absolutas de medidores de marés oceânicas para assim avaliar, no curso de pelo menos 10 anos, um eventual aumento do nível do mar que seria provocado pelo derretimento do gelo nas calotas polares do planeta.

Entre as unidades periféricas do ROEN, destacam-se padrões atômicos maser de hidrogênio, os mais precisos do mundo, receptores de elevada sensibilidade operando a baixíssimas temperaturas (receptores criogênicos) e sistema de aquisição de dados MARK III com capacidade de processamento superior a 100 Mbit/s.O ROEN integra as instalações do Centro Regional do Nordeste do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CRN/INPE).

Rádio Observatório Espacial do Nordeste (ROEN)

(Disponível em www.inpe.br)

Monte seu próprio modelo 3D no Google Earth

O Google anunciou, no final do ano passado, o lançamento da versão 7 do Google SketchUp para Mac e PC. O SketchUp é uma ferramenta para a criação de modelos 3D de edificações, estátuas, etc, que permite a importação e exportação para o Google Earth.

A versão gratuita implementa novas funcionalidades e uma integração ainda mais profunda com o Google 3D Warehouse, permitindo realizar pesquisas e importar modelos diretamente. Já a versão profissional do Google SketchUp inclui ferramentas para pessoas que trabalham na área de modelagem 3D, com funcionalidades adicionais.

Outra novidade do SketchUp 7 é o suporte a componentes dinâmicos, como portas e janelas que abrem, por exemplo. Os elementos dinâmicos não aparecem ainda no Google Earth, mas somente no 3D Warehouse.

A grande novidade do SketchUp é que ele é 3D. Diferentemente de outros softwares para desenho que utilizam vistas 2D para apresentar projetos, o SketchUp tem ferramentas de criação, visualização e edição que já são pensadas para o ambiente tridimensional.

Para baixar o SketchUp, acesse http://sketchup.google.com e baixe o arquivo de instalação. As ferramentas básicas para visualização dos modelos 3D são: orbitar, zoom e panorâmica.

O software permite a importação de desenhos de diferentes fontes, em formato dwg, dxf, 3ds e ddf; e imagens nos formatos jpg, png, bmp, entre outros. Os modelos 3D podem ser criados a partir de projetos pré-existentes ou podem ser criados novos desenhos. Após criar um polígono ou círculo em um dos planos, basta usar a ferramenta Empurrar/Puxar e escolher para que lado deve ser criado o volume.

Depois de criar os volumes em 3D, pode-se aplicar texturas nas faces. Estão disponíveis diversas cores e materiais, como pedra, carpet, vidro, entre outros. Por último, é possível posicionar o modelo em um local no Google Earth. Para isso, é preciso que o software esteja aberto e que o ponto de vista esteja próximo ao local desejado. Depois, dentro do Google SketchUp, basta clicar em Ferramentas>Google Earth>Colocar modelo.

Armazém 3D

O Armazém 3D do Google é uma coleção de modelos em 3D repleta de construções, pontes, carros, espaçonaves, sofás-cama, dinossauros e todas as outras coisas que há no universo. Lá você encontrará coisas que existem, coisas que já existiram e coisas que somente existem nas mentes das pessoas que as construíram e colocaram lá. O Armazém 3D é absolutamente grátis para qualquer pessoa que queira encontrar ou compartilhar modelos de qualquer coisa que imaginar.

(Disponível em www.mundogeo.com.br)

Sistema monitora floresta alagada no Amazonas

Sistema automático de monitoramento aquático, construído pelo Inpe, é o primeiro a ser instalado em região de florestas alagadas da Amazônia. Equipamento, na Reserva Mamirauá, auxiliará estratégias de conservação

Monitoramento é feito via satélite e colaborará com projetos de conservação

Pela primeira vez, um sistema de monitoramento que integra estratégias de conservação do meio ambiente amazônico é instalado em uma região inteiramente composta por florestas alagadas. Com o nome de Sistema Automático de Monitoramento Aquático (Sima), desde junho esse equipamento está operando em uma plataforma flutuante no Lago Mamirauá, na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá, no Amazonas (AM).

O Sima já começou a coletar dados que permitirão respostas a diversas questões de pesquisas em andamento, dentre as quais a que estuda o padrão de distribuição espacial da abundância do pirarucu (Arapaima gigas) nos lagos da Reserva Mamirauá.

Peixe de alto valor comercial, o pirarucu só pode ser pescado em áreas de manejo – caso de Mamirauá – e de cativeiro. Em qualquer outra situação, sua pesca é proibida. O objetivo do estudo é entender como variáveis ambientais, dentre elas os pulsos de inundação e seu impacto sobre as propriedades da água, afetam essa espécie. As informações adquiridas a partir daí contribuirão com as estratégias de manejo desse peixe.

Além de atender as pesquisas, o Sima também permitirá comparar informações de Mamirauá, área praticamente sem impactos humanos e com regras de manejo, com as coletadas no Lago Grande de Curuaí, onde já existe um sistema desse tipo. Esse lago também fica no Amazonas e se localiza em uma região bastante degradada e antropizada.

“O Sima permite, teoricamente, que se separe o sinal das forças naturais sobre o ambiente aquático daquele produzido pelas ações antrópicas. Assim essa comparação dará respostas úteis sobre a resiliência desses dois tipos de ambientes”, explica a pesquisadora Evlyn Márcia Leão de Moraes Novo, da Divisão de Sensoriamento Remoto da Coordenação de Observação da Terra do Inpe.

O Sima mede diversas variáveis ambientais a partir de sensores colocados acima da linha de água, entre elas direção e intensidade de ventos, radiação solar incidente e refletida e temperatura do ar. Já abaixo da linha d´água, ele mede variáveis como turbidez e pH. Esses dados são adquiridos em alta freqüência e transmitidos, em média a cada hora, por satélites brasileiros.

“Entender como as propriedades físico-químicas da água se modificam ao longo do tempo, com que freqüência, como são afetadas pelas variáveis climáticas, pode vir a ajudar a melhorar as estratégias de manejo dos recursos não apenas na Reserva, mas também em outros locais”, explica Evlyn.

A iniciativa de instalação do Sima é do Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (IDSM), organização cogestora da Reserva Mamirauá, e do Inpe, duas das seis organizações que integram a Rede Geoma, do Ministério da Ciência e Tecnologia. O principal objetivo dessa rede é o desenvolvimento de modelos que avaliem e prevejam cenários de sustentabilidade na Amazônia e que contribuam para a formulação de políticas públicas.

O Sima instalado em Mamirauá foi construído no Inpe, sob a gerência de José Luiz Stech, pesquisador que integrou a equipe de desenvolvimento de um sistema parecido que opera em oceanos e que também atua na Divisão de Sensoriamento Remoto da organização.

O sistema foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Também recebeu apoio da Rede Geoma e recursos da Coordenação de Observação da Terra do Inpe e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). O transporte do equipamento para Mamirauá foi apoiado pelo Comando Geral do Ar (Comgar) e pelo Exército Brasileiro.

(Fonte: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE)

Novo sistema de vigilância por satélite para monitorar exploração na Amazônia

Novo sistema de vigilância por satélite vai rastrear áreas de desflorestamento da região da Amazônia e também de outras matas do país. O desenvolvimento tecnológico do aparelho está sendo concluído e a previsão de lançamento é para a segunda quinzena de agosto.

Com o objetivo de monitorar áreas florestais concedidas legalmente para a exploração, o Detex (Detectação de Exploração Seletiva), como ficou chamado o satélite, vai trabalhar fiscalizando se os madeireiros estão atuando conforme as regras de manejo determinadas pelas autoridades competentes.

O sistema foi criado para mapear o estado de conservação das matas brasileiras. O Detex vai indicar, de forma detalhada, os lugares do país onde são praticadas a extração da madeira. Atualmente é possível obter informações apenas das maiores regiões do Brasil.

O sistema vai gerar dados precisos sobre as atividades. Em outra etapa será mostrado pelo Detex, de forma qualitativa, a intensidade do corte seletivo, para que se saiba se as áreas exploradas têm autorização para atuar e se estão fazendo isso da forma correta.

Para fazer um trabalho com resultados positivos é preciso aliar tecnologia com controle e fiscalização. Somente assim se pode impedir que novas áreas de florestas sejam derrubadas. Tão importante quanto reconhecer as áreas que sofreram desmatamento ilegal, é proteger as florestas que ainda estão em pé.

(Fonte: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE)

O desafio de mapear a Amazônia

A Amazônia Legal possui uma área total de 5,2 milhões de quilômetros quadrados, dos quais cerca de 1,8 milhão não possui informações cartográficas terrestres do relevo compatíveis com escalas maiores que 1:250.000. Essa área, denominada de "vazio cartográfico", pode ser dividida em 1,5 milhão de quilômetros quadrados que correspondem à área de floresta e 300 mil à área de não-floresta.

A constante presença de grande quantidade de nuvens na região, a alta densidade da vegetação, as dificuldades logísticas e os perigos naturais da selva são os fatores responsáveis por tornar o mapeamento da Amazônia o maior desafio nacional para os profissionais da área.

Mesmo com o uso das mais diversas e modernas tecnologias dos sistemas sensores ópticos orbitais e aerotransportados, essa floresta, grandiosa em sua beleza e extensão, cria obstáculos quase que intransponíveis às atividades de cartografia e topografia.

Inserido nesse contexto, de vencer desafios e garantir informações terrestres necessárias à soberania nacional, encontra-se o Serviço Geográfico do Exército Brasileiro, executando o Subprojeto Cartografia Terrestre do Projeto Implantação do Sistema de Cartografia da Amazônia.

Tal projeto é o resultado de vários anos de articulação, do qual participam também o Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção da Amazônia (Censipam), a Marinha, a Força Aérea Brasileira e o Serviço Geológico do Brasil (CPRM), por meio de um Acordo de Cooperação Técnica assinado em 26 de fevereiro de 2008 e com vigência de cinco anos.

Foram estabelecidas as atividades con-juntas dos partícipes, na consecução do projeto denominado, cujos resultados es-perados são a geração de produtos cartográficos (planialtimétricos) e geoinformações com precisão compatível com as escalas de 1:50.000 e menores, a geração de cartas geológicas nas escalas 1:100.000 e 1:250.000 e a atualização da cartografia náutica na escala 1:100.000 das principais hidrovias da região amazônica.

O Projeto Cartografia da Amazônia é composto de três subprojetos: a Cartografia Terrestre, sob a responsabilidade da Diretoria de Serviço Geográfico (DSG) com apoio da Força Aérea Brasileira (FAB); a Cartografia Geológica, sob a responsabilidade do Serviço Geológico do Brasil; e a Cartografia Náutica, sob a responsabilidade da Diretoria de Hidrografia e Navegação da Marinha (DHN).
O projeto tem dimensão estratégica e sua realização permitirá o aprofundamento do conhecimento sobre a Amazônia Brasileira, bem como o suporte a projetos de infraestrutura a serem implantados na região. Além do desenvolvimento regional, o projeto prevê a geração de informações para monitoramento, segurança e defesa nacionais, com especial ênfase nas áreas de fronteira. Serão gerados também modelos numéricos de elevação e informações detalhadas sobre a estratificação vegetal, em abrangência ainda não realizada na Amazônia Brasileira, que projetará positivamente o Brasil quanto ao conhecimento daquela região.

A solução tecnológica para superar a dificuldade relacionada à constante presença de nuvens na Região Amazônica é o emprego de Radares de Abertura Sintética (SAR). As áreas de floresta serão imageadas com sistemas sensores SAR interferométricos (InSAR) nas bandas P e X, possibilitando, desta forma, o mapeamento planialtimétrico no nível do solo e da copa das árvores. O serviço de aerolevantamento InSAR está sendo realizado pela empresa Orbisat da Amazônia Indústria e Aerolevantamento. As áreas de não-floresta, que compreendem as áreas desmatadas, áreas de cultivo agrícola, áreas de pecuária, etc., localizadas onde avança o arco do desflorestamento, serão imageadas com o uso dos radares interferométricos, nas bandas L e X, das aeronaves R99-B do Sistema de Proteção da Amazônia (Sipam).

A quantidade de dados produzidos é imensa. Todas as unidades de discos rígidos provenientes dos dados do aerolevantamento são remetidas para o Centro de Imagens e Informações Geográficas do Exército (CIGEx), em Brasília, onde são processados para a geração das imagens e dados vetoriais, de acordo com a Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (Inde).

Um requisito para o processamento é a implantação de refletores, denominados corners reflectors, que serão empregados na sinalização do aerolevantamento SAR. Tais refletores são implantados no campo e medidos por meio de GPS pelos militares da 4ª Divisão de Levantamento do Exército (4ª DL), sediada em Manaus. A seleção dos pontos de instalação tem uma metodologia que leva em conta a largura das faixas de voo, as precisões desejadas, o limite operacional da tripulação e da aeronave, a acessibilidade e o requisito de preservar o ambiente, sem cortar uma única árvore.

Apoio em campo

A região é totalmente inóspita e todos os deslocamentos de pessoal e o transporte de suprimentos, combustível, equipamentos e outros materiais são muito difíceis.

As equipes de campo são compostas por topógrafos e outros militares, gerenciadas por oficiais engenheiros cartógrafos. A preparação das equipes de campo envolve, além da capacitação técnica na área radar e posicionamento GPS, uma extensa programação de cursos e estágios para operação em condições tão extremas, como o conhecimento de noções básicas de sobrevivência na selva, primeiros socorros, resgate aquático, condução de embarcações, dentre outros. Esse pessoal é destacado em bases pré-estabelecidas nas cidades próximas às áreas de trabalho. A partir daí, pequenas equipes, geralmente com quatro homens, seguem para o meio da floresta por meio fluvial ou aéreo. Os deslocamentos até os locais, nos quais serão feitos os rastreios GPS e colocados os refletores, podem chegar a mais de mil quilômetros e levar vários dias de voadeira (lancha regional). Ressalta-se que são transportados também notebooks, geradores, aparelhos de comunicação, combustível, gêneros alimentícios, material para sobrevivência e resgate, além do equipamento individual e do armamento necessário, dadas as peculiaridades da região.

Essas equipes ficam acampadas na selva por uma semana, até que a aeronave realize o vôo radar previsto para aquela área, quando então podem retrair para a base ou prosseguir para outro ponto.

Juntamente com as equipes são mobilizadas viaturas leves, caminhão e caminhão tanque com combustível de aviação para a aeronave radar, bem como inúmeros outros equipamentos. Tudo isso é feito por balsas que, a 12 quilômetros por hora, levam dias para transportar o material até o destino.

Em face da obediência às legislações ambientais, é proibida a abertura de clareiras. Como há necessidade do uso de GPS de precisão e implantação dos refletores, que devem ser visualizados pelo radar, as equipes têm que procurar na selva locais que possibilitem o rastreio e a montagem dos corners reflectors. Desta forma, alguns pontos são feitos sobre pedras existentes nos leitos dos rios ou em cima de plataformas montadas na hora pelo pessoal.

Vale lembrar que o local de trabalho possui animais selvagens, diversas doenças tropicais, corredeiras e grande incidência de chuvas fortes.

Esse projeto é, sem dúvidas, um marco na história da cartografia nacional, não apenas pelos produtos cartográficos gerados e dificuldades na sua execução, mas principalmente por se tratar do mapeamento de uma região de extrema importância no contexto internacional e quase que desconhecida do ponto de vista cartográfico.

Gen Pedro Ronalt Vieira - Diretor do Serviço Geográfico do Exército; Maj Antonio Henrique Correia - Chefe da Seção Técnica da Diretoria do Serviço Geográfico do Exército; Cap Rogério Ricardo Silva - Chefe da Equipe de Levantamento da 4ª Divisão de Levantamento.

(Disponível em: http://www.mundogeo.com.br/)

Vamos mapear o Brasil?

Conheça as tecnologias que podem acabar com o vazio cartográfico no país.

A empresa entra em uma concorrência pública de uma grande obra do Programa de Aceleração do Crescimento (PAC), e busca por mapas atualizados da região para verificar as condições locais. Como eles não existem ou são muito antigos, é preciso enviar uma equipe ao campo para executar um levantamento preliminar. Depois de ganhar a licitação, a companhia usa uma parte da verba destinada à obra para fazer a cartografia precisa. A poucos quilômetros dali, uma empresa diferente faz o mesmo para atender um cliente privado. Ambas não sabem que, há poucos meses, uma terceira empresa da área de geomática fez um aerolevantamento e está prestes a entregar um mapa do local.

O fato é fictício, mas situações semelhantes ou até mais complicadas acontecem em todo o Brasil devido à falta de uma base de dados atualizada sobre a produção cartográfica no país. As empresas nacionais de geoprocessamento já dispõem da mais alta tecnologia para mapeamento, e estão constantemente produzindo base cartográfica, porém a falta de uma política pública unificada para todo o território e de um repositório de mapas gera sobreposição de projetos e retrabalho, com prejuízo para toda a sociedade.

Com o decreto que instituiu a Infra-estrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE), assinado no final de novembro de 2008, o governo sinalizou que está trabalhando para a padronização de dados e o compartilhamento de informações geoespaciais na esfera pública. Da mesma forma, a iniciativa privada tem agora um padrão que pode ser seguido para a produção, modelagem, armazenamento e distribuição dos dados cartográficos.

Em um passado não muito recente, a instituição responsável pela produção de cartografia no país era o Exército Brasileiro, através da Diretoria de Serviço Geográfico (DSG). Porém, devido às dimensões continentais do Brasil e o avanço cada vez mais rápido das tecnologias de mapeamento, estados, municípios e a própria iniciativa privada passaram a produzir suas próprias bases cartográficas, com diferentes tecnologias e processos. Organizar isto é o desafio para os próximos anos.

Vamos mapear o Brasil?

O movimento "Vamos mapear o Brasil" começou com o objetivo de fomentar a discussão sobre a falta de mapas atualizados no país e os malefícios desse vazio cartográfico. O termo "vazio cartográfico" é usado constantemente quando se fala no mapa do Brasil, e a própria Comissão Nacional de Cartografia (Concar) informa em seu site que o país tem pouco mais que 1% do seu território mapeado na escala 1:25.000. No entanto, talvez o melhor termo fosse "caos cartográfico", já que faltam dados atualizados e unificados sobre a produção de base no país. A pergunta que se faz é: onde estão os mapas?

Não há dúvida que muito mais do que 1% do país está mapeado em escala igual ou melhor do que 1:25.000. Estados, municípios e grandes empresas privadas têm feito, nos últimos anos, um grande esforço para mapear regiões e tocar seus projetos, mesmo que essa produção não seja padronizada e, na maioria das vezes, não seja feita a divulgação sobre a realização e a disponibilidade das bases cartográficas. As próprias empresas da área de geoprocessamento têm em seus acervos mapas vetoriais e imagens raster de várias porções do Brasil, com a possibilidade de atualização de mapas pré-existentes a um custo bem mais baixo do que começar tudo do zero.

Para Adriano Barreto Huguet, diretor da empresa HGT, a solução para o mapeamento do Brasil é "a obtenção e utilização em massa de cartografia básica de precisão constantemente atualizada, servindo como referência e base única para mapeamentos e investimentos sobre nosso território". Segundo Antonio Cobo Neto, diretor da empresa Base Aerofotogrametria, "com aproximadamente 90 milhões de reais anuais poderíamos mapear o Brasil em menos de 10 anos, além de gerar e manter a cultura de atualização cartográfica".

Como o Brasil tem realidades muito distintas, as tecnologias também podem variar ao longo do território. A Floresta Amazônica, por exemplo, não precisa de um nível de detalhamento igual ao mapeamento da Avenida Paulista. A forma de executar a coleta de dados também é completamente diferente nos dois casos. Veja a seguir algumas das tecnologias disponíveis para a produção de base cartográfica em larga escala.

Aerolevantamento

Essa é a forma mais tradicional de produção de base cartográfica, através do sobrevôo de uma grande área e posterior restituição em escritório. As aeronaves podem variar entre aviões, helicópteros, ultra-leves e balões, e até mesmo veículos não transportados já vêm sendo testados nessa tarefa.

Nos Estados Unidos, essa tecnologia é usada pela iniciativa privada para mapear 20% do território a cada ano, sendo que a cada cinco anos todo o país está atualizado. Assim, parte da produção ociosa das empresas é aproveitada para o projeto de atualização cartográfica. Segundo Adriano Hughet, "a HGT trabalha atualmente com apenas 8% de sua capacidade instalada. A fim de resolver esse problema temos trabalhado junto a empresas de aerolevantamento e órgãos públicos de geociências no sentido de validar e executar grande volume de mapeamentos sistemáticos de precisão".

A diferença tecnológica fica por conta do sensor embarcado na aeronave, que pode ser analógico, digital, radar ou laser. Os sensores analógicos e digitais são passivos, ou seja, captam a radiação do espectro eletromagnético e as registram em filmes fotográficos ou matrizes de pixels. Já os sensores radar e laser são ativos, pois emitem uma espécie de radiação e registram a informação que interage com a superfície e volta para o aparelho de coleta de dados.

Sensores analógicos e digitais podem ser usados em áreas urbanas e rurais, com nível de detalhamento que pode chegar a poucos centímetros. Já o radar é indicado para locais como a Floresta Amazônica, por exemplo, pois tem a capacidade de mapear a superfície mesmo com grande quantidade de nuvens e cobertura vegetal. O laser, que faz um escaneamento de uma área, cria "nuvens" tridimensionais de pontos, sendo ideal para áreas acidentadas ou no interior de cidades.

Segundo Wagner Pacífico, diretor da empresa Multispectral, "imagens aéreas periódicas, de acordo com o índice de desatualização de cada região, combinadas com levantamento de campo especializado, deve ser a melhor solução para atualizar ruas de cidades". Já para Renato Asinelli Filho, diretor de aerolevantamentos da empresa Engefoto, "não se pode adotar uma solução técnica única para o mapeamento de todo o nosso território. Há de se levar em consideração as características de cada região, avaliando fatores como o tipo de ocupação, intensidade da atividade econômica e climatologia. Para a elaboração de produtos em escalas 1:25.000 ou maiores, as técnicas de aerolevantamentos são as que resultariam na melhor relação custo benefício. Para escalas menores as imagens orbitais apresentariam, em tese, maiores vantagens".

Sensores Orbitais

Com a resolução espacial e a precisão no posicionamento cada vez melhores, os satélites de Observação da Terra passam a ser vistos com maior interesse, não só para aplicações ambientais ou de agronegócio, mas também para a produção de cartografia. A resolução espacial, que é o nível de detalhamento em solo, já rompeu a barreira do meio-metro por pixel e deve ser ainda melhor com os próximos lançamentos de satélites. A precisão, por outro lado, refere-se à qualidade da coordenada geográfica apresentada na imagem, que pode chegar a poucos metros mesmo sem pontos de controle em solo.

Assim como os sensores aerotransportados, os satélites também carregam equipamentos de coleta de dados que podem ser ativos ou passivos. Os passivos recebem o espectro eletromagnético, dividido em bandas, e registram as informações em matrizes de pixels. Já os sensores ativos, como por exemplo o radar, enviam a radiação em direção à Terra e registram os dados provenientes da interação com a superfície. Os dados dos satélites de Observação da Terra são baixados por estações de recepção em solo, quando os mesmos passam sobre elas, e então enviados para os escritórios de processamento e distribuição de imagens.

Para João Moreira Neto, diretor da empresa Orbisat, a geração e atualização de mapas topográficos no Brasil poderia ser feita através de "mapeamento por radar aerotransportado para levantar os modelos digitais de terreno e de superfície, além das ortoimagens em bandas distintas, complementando com a reambulação para levantamento da toponímia e simbologia. A complementação seria feita com imagens óticas satelitais para as regiões rurais e florestais, com resolução de 5 metros para a região norte e 2,5 metros para a região sul. Todas as imagens satelitais teriam um ortorretifição utilizando a ortoimagem radar para a busca de pontos de controle e o modelo digital de superfície para a projeção no sistema cartográfico, com adição de objetos na base de dados já formada pelo radar".

Neogeografia

Apesar de ser um conceito muito recente e ainda causar calafrios nos cartógrafos mais tradicionais, o termo "neogeografia" ganhou corpo na comunidade internacional. A Web 2.0 e o Google Earth criaram uma onda de colaboração e entusiasmo na área geoespacial, com usuários leigos produzindo informações e conteúdos georreferenciados. Esforços como o OpenStreetMap e a Wikimapia têm o ambicioso projeto de "descrever o mundo" contando com a ajuda da comunidade global.

Ainda há muito o que avançar nessa área. A produção de metadados - informações detalhadas sobre os dados cartográficos - e o controle de qualidade ainda estão longe de serem confiáveis, porém, assim como a Wikipedia é constantemente atualizada e corrigida pela comunidade, a GeoWeb cria um processo vivo de eterna produção/atualização/correção de conteúdo geográfico.

Qual o mapa que o Brasil precisa?

Este foi o tema de um debate que aconteceu no GEO Summit Latin America - Congresso e Feira Internacional de Geoinformação, realizado em São Paulo em julho de 2008. Representantes do IBGE, Incra, Inpe, governo federal e iniciativa privada estiveram juntos no principal auditório do congresso, em horário nobre, para discutir qual é o tipo de cartografia que o nosso país realmente precisa.

Moderado por Emerson Zanon Granemann, diretor e publisher da MundoGEO, o debate levantou questões espinhosas sobre os planos para organizar o mapeamento no Brasil, a necessidade ou não de cartografia sistemática convencional e, principalmente, a implantação da INDE. Não se chegou a um consenso sobre a questão, mas não houve dúvida quanto à necessidade e os benefícios de base cartográfica de qualidade, atualizada e amplamente acessível para o avanço da nação.

Sobre esse assunto, João Moreira Neto afirma que "poderíamos dividir o Brasil em duas partes: a região norte e a sul. A região norte seria mapeada na escala 1:50.000 e a sul na 1:25.000. Em termos de modelo de terreno, deveríamos ter uma precisão de altura de 2,5 metros para a região sul.Para as regiões urbanas deveríamos ter a escala de 1:5.000".

A idéia de que a produção de base cartográfica é uma atribuição exclusiva do governo já é ultrapassada e totalmente incompatível com o momento e com o avanço tecnológico atual. O ritmo da máquina do Estado é diferente da iniciativa privada, que precisa de agilidade para cumprir prazos e realizar projetos. O papel do governo é criar o ambiente propício para o crescimento econômico, e conseqüentemente para o aumento de projetos e de empregos.

Segundo Wagner Pacífico, "os órgãos do governo estão querendo criar projetos de mapeamento quando já existe todo um mercado de empresas que atendem às demandas nacionais, sejam públicas ou privadas. Portanto, esses órgãos precisam concentrar seus esforços em facilitar a vida desse mercado, e não em criar um mercado paralelo".

Nesse mesmo sentido, Renato Asinelli Filho afirma que "nos quesitos detectar demandas e planejamento, a Concar desempenha bem. Ações como a consolidação da Mapoteca Nacional Digital e a instituição de INDE são evidências desta assertiva. Por outro lado, penso que deveríamos avançar mais rapidamente no que se refere ao estabelecimento de especificações e validação de serviços. Acredito fortemente que tal estratégia ampliaria em muito a capacidade produtiva do parque nacional e que os produtos finais teriam um menor custo para a nação".

Já para Adriano Hughet, "o momento atual do Brasil exige que sejamos ambiciosos, com a criação e utilização de bases únicas. O Governo Federal deveria ser responsável por manter uma cartografia básica (ortofotos e modelos altimétricos), constantemente atualizada em escala 1:25.000, sobre todo o seu território, para uso dos governos estaduais. Estes deveriam ser responsáveis pela atualização constante na escala 1:10.000 para uso dos governos municipais, os quais deveriam ser responsáveis por escalas melhores que 1:5.000 para uso próprio, de investidores e pequenos empresários".

Parcerias público-privadas, como a firmada recentemente entre o governo do Rio Grande do Sul e a empresa Base para produção de cartografia de todo o Estado, são exemplos de como o aproveitamento da capacidade ociosa pode ser aliado com a necessidade de mapas para a atualização cartográfica de uma grande região.

Com a implementação da INDE, o poder público dá um grande passo para a padronização e para o compartilhamento de suas informações geoespaciais e, mais importante, define um norte para a iniciativa privada seguir, já que mostra como os dados devem ser coletados, modelados, armazenados e distribuídos, gerando economia e otimizando os recursos. A sociedade agradece.

Adaptado de Eduardo Freitas Oliveira e Gustavo Ribeiro

(Disponível em: http://www.mundogeo.com.br/)

e-Cidades

Modelos em 3D estão cada vez mais presentes no dia-a-dia dos cidadãos

Um modelo oficial de Berlim em três dimensões está disponível no Google Earth desde o final de fevereiro, quando o prefeito Harald Wolf apresentou uma representação virtual 3D de toda a cidade, incluindo 890 quilômetros quadrados e 500 mil prédios.

O modelo foi desenvolvido durante os últimos dois anos por um grupo de criadores da empresa 3D-Geo. O projeto tem a intenção de deixar Berlim mais atrativa para convenções e feiras, incluindo o Estádio Olímpico, o Centro Sony, a Estação Central e até a rota para o famoso Muro de Berlim, que foi demolido em 1989.

Os dados tridimensionais da cidade não estão sendo comercializados nem são baseados em modelos 3D à venda. Este é somente um dos exemplos de várias iniciativas de “cidades virtuais” que estão sendo modeladas em vários locais do mundo. Um dos projetos mais ambiciosos nessa área é o Cidades Digitais, da Autodesk, que já tem três municípios utilizando a tecnologia de modelagem 3D para o planejamento urbano. No Brasil, grandes empresas como Ericsson, Vivo e Klabin utilizam modelos 3D em seus projetos.

Várias empresas de engenharia que prestam serviço para companhias de Telecom utilizam os modelos tridimensionais para fazer estudos de visada de antenas, ponto-a-ponto. Dessa forma, elas identificam os melhores locais para instalação das torres de telefonia, minimizando a interferência de sinal.

Cidades digitais

Salzburg, na Áustria, foi a primeira cidade piloto do projeto Cidades Digitais da Autodesk. A iniciativa foi desenvolvida para proporcionar um ambiente colaborativo para visualização, análise e simulação do impacto futuro de projetos e do desenvolvimento urbano na escala da cidade.

A Autodesk escolheu trabalhar com a cidade de Salzburg para ajudá-los a integrar os dados da cidade em um modelo 3D com alto nível de detalhe. Essa combinação de dados urbanos e ferramentas de visualização realista e simulação permitirão à cidade ver e interagir com a paisagem urbana e também analisar o impacto de futuros empreendimentos antes mesmo do início da construção.

A equipe científica do Centro de Geoinformação da Universidade de Salzburg (Z_GIS) está envolvida com a implantação da Cidade Digital. O Z_GIS é o maior instituto científico de geoinformação da Áustria.

A segunda cidade a participar do projeto Cidades Digitais é Incheon, na Coreia do Sul. A Autodesk está trabalhando em parceria com os órgãos de planejamento urbano do município e da região metropolitana na criação da primeira cidade digital da Ásia. O objetivo dessa iniciativa é auxiliar a cidade a encontrar um sistema de gerenciamento urbano de última geração.

Outra meta desse programa piloto é capacitar Incheon a reunir modelos 3D de recursos localizados abaixo e acima do solo em uma plataforma tecnológica aberta, com suporte para a integração de dados provenientes de diversas fontes, como CAD, geoespaciais, de engenharia civil e infraestrutura. Por meio da combinação desses dados com ferramentas para simulação e visualização realista, a cidade de Incheon poderá oferecer aos cidadãos um modo intuitivo e integrado de experimentar e compreender o projeto e o gerenciamento do ambiente urbano.

Paralelamente, espera-se também que o projeto Cidade Digital ajude a promover Incheon como a principal “u-city”, uma cidade onde a Tecnologia da Informação é de uso generalizado. A iniciativa “u-cities”, do governo sul-coreano, visa estabelecer uma forma contínua de planejar, construir e gerenciar grandes empreendimentos de desenvolvimento urbano que incorporem tecnologia e design inovadores.

A terceira e mais recente iniciativa de cidade digital foi anunciada poucos dias antes do fechamento desta edição. Finalmente o projeto chega às Américas, com o município de Vancouver, no Canadá. A cidade já é conhecida por ser inovadora em desenvolvimento sustentável, e agora vai passar a usar essa ferramenta para prever os futuros impactos de decisões tomadas no presente.

Dentre os objetivos do projeto está o de aumentar a participação dos cidadãos nas escolhas de políticas públicas, através da interação e compartilhamento de informações sobre a gestão urbana. A idéia é incorporar a tecnologia da Autodesk às soluções já existentes no município, como o VanMap, um sistema de mapas baseado na web que reúne dados de diferentes fontes, incluindo nomes de ruas, limites territoriais, informações de zoneamento e localização de recursos hídricos.

Fontes de dados 3D

Modelos tridimensionais podem ser gerados, basicamente, de duas formas:

- Artística, na qual designers e proprietários de ferramentas de criação de modelos tridimensionais (3D Studio Max, Maya, Google Sketchup, etc.) desenvolvem manualmente objetos baseados em fontes próprias de informação, como fotos, imagens, vídeos ou maquetes, e os inserem nas superfícies pré-existentes (ver box). Esses objetos não representam necessariamente o modelo com fidelidade, já que são produzidos a partir da interpretação do criador;

- Dado real, gerado através de sensores com precisão comprovada. Podem ser gerados com sensores aerotransportados, através da restituição de pares estereoscópicos de imagens de satélite ou aerofotogrametria, ou com mapeamento a laser através de voo na região de interesse. Outra forma de obter o dado real é do próprio chão, através de sensores fixos ou embarcados em veículos.

O mercado de cidades em três dimensões é um imenso campo de trabalho para os profissionais e as empresas especializadas em levantamentos com laser. Mais conhecida como Lidar, essa tecnologia usa feixes de raios laser enviados de aeronaves ou do solo, que atingem a superfície e retornam para os detectores, gerando assim nuvens de pontos em 3D. Essas nuvens são então processadas em softwares específicos para gerar os modelos.

A tecnologia Lidar pode ser usada para mapear cidades inteiras, plataformas de petróleo, estátuas, pontes e viadutos. Um exemplo de uso não-trivial do Lidar é o clipe da banda Radiohead, na música House of Cards, que não usa nenhuma câmera ou luz em sua produção, mas somente tecnologia de mapeamento através de nuvens de pontos 3D. Todas as paisagens e edificações foram obtidas com tecnologia de levantamentos com laser.

A Microsoft também investe pesadamente na geração de modelos tridimensionais de cidades, porém com outra tecnologia. A gigante do setor de TI comprou em 2006 a empresa Vexcel Corporation, empresa do segmento de fotogrametria e sensoriamento remoto que atua há duas décadas no mercado internacional. O principal objetivo da aquisição foi buscar uma forma intuitiva de navegação, simulando o mundo real. Além disso, em dezembro de 2005 a empresa comprou a canadense GeoTango, especializada em modelagem e visualização em 3D na web.

O resultado de tudo isso são as edificações tridimensionais que aparecem no Microsoft Virtual Earth. Diferentemente do Google Earth, onde é o criador do modelo que escolhe a textura das fachadas, no Virtual Earth as imagens dos prédios são obtidas diretamente, através das câmeras digitais embarcadas em aviões.

De um ponto de vista mais técnico, o Consórcio Geoespacial Aberto (OGC, na sigla em inglês), uma organização de instituições e empresas envolvidas com a interoperabilidade dos Sistemas de Informações Geográficas, criou uma linguagem para geração e publicação de modelos 3D de cidades, chamada CityGML. Além disso, existem também padrões ISO especificamente para uso em modelagem da paisagem urbana.

Veja mais sobre CityGML em www.citygml.org

Futuro

A evolução dos modelos 3D são as simulações em 4D, que levam em conta uma quarta dimensão, o tempo. Esse tipo de ferramenta é útil para fazer simulações de construções, por exemplo, antes mesmo de finalizar o projeto e implantar o canteiro de obras. Dessa forma, é possível observar o cronograma da obra e analisar as possíveis correções no projeto, bem como quantificar o impacto do empreendimento no meio ambiente.

Modelos tridimensionais de cidades trazem diversas vantagens em relação aos antigos projetos 2D. Segundo Paulo Simão, os principais diferenciais são a precisão centimétrica dos dados de posicionamento, tanto em X e Y para posicionamento como em Z para elevação das edificações. Além disso, há uma redução do custo com trabalho em campo, pois os modelos 3D diminuem as dúvidas sobre a precisão dos dados utilizados.

Alguns estudos têm sido realizados para desenvolver a tecnologia 3D e torná-la mais escalável, permitindo a produção de dados em série. Outra linha de estudo refere-se ao estudo de novas tecnologias, buscando a minimização do custo desses dados, que ainda não encarados como “pesados” por alguns dos segmentos de mercado.

As empresas tradicionais de geotecnologia têm passado por um processo natural de transição, de representações em duas dimensões, nas quais a projeção cartográfica era um dos principais fatores, para modelos tridimensionais de terrenos e de construções. Por sua vez, a “internet geográfica” ou GeoWeb já nasceu 3D, descrevendo o mundo de uma forma mais natural e completamente alinhada ao perfil de novos profissionais da geração Y, que já cresceram brincando com games imersivos e que consideram bastante aborrecido usar mapas planos.

O presente já é 3D, 4D, ...

Adaptado de Eduardo Freitas Oliveira

(Fonte: www.mundogeo.com.br)

Making Your Point with Marker Symbols

ArcMap in ArcGIS Desktop comes with hundreds of point, line, and area symbols for use when symbolizing features on maps. Point marker symbols, both two- and threedimensional, have been designed for use on maps dealing with geology, environment, business, transportation, public safety, weather, and many other themes.

Did you know that, in addition to these premade symbols, you can create your own symbols? A picture marker is one of the most helpful types of custom point markers, particularly for teachers.

The spring issue of ArcUser included “Using GIS to Study Sports—Putting the where in baseball,” a tutorial I wrote for teachers and students that showed how to compare the coverage of radio stations broadcasting Kansas City Royals baseball games versus those broadcasting games of the St. Louis Cardinals. The lesson asks students to consider the size and shape of the two catchment areas in relationship to each team, to each other, and to other teams. In so doing, students learn about the geographic concept of diffusion and the business concept of market competition in a spatial context.

After finding lists of radio stations that broadcast the games for each team online, I added a Team field in the attribute table for United States cities to indicate the team broadcast by each station. I populated this field with the appropriate team name. I also noted cities that broadcast games for both teams.

To symbolize these cities based on this newly created field, I could use circles, stars, squares, or another standard point symbol. To let students more easily see the locations of the stations broadcasting each team, I created marker symbols from photographs I had taken. Photographs of Kauffman Stadium, home of the Kansas City Royals, and the St. Louis arch were used to represent the two teams.

Creating a Picture Marker
In addition to ArcGIS Desktop at any license level (ArcView, ArcEditor, or ArcInfo), a simple graphics program is required when creating picture markers from photographic images. The Paint program that comes with the Windows operating system or any program that can open a JPG format file and save it as a bitmap (BMP) format file will work.
1. To create a picture marker symbol, open the photograph in a graphics program and save it as a BMP file. Repeat this process for each photograph. For the cities that broadcast the games of both teams, I created a panoramic image of both photographs and saved it as a separate file.
2. Start ArcMap and choose Tools > Styles > Style Manager. In the Style Manager, select the marker symbol style folder in the style tree where the new picture symbol will be saved. The style folders under Documents and Settings are associated with your logon and might be a good place to store custom markers.
3. Right-click on any part of the open space in the right pane of the Style Manager and choose New > Marker Symbol.
4. In the Symbol Property Editor, click the Type drop-down arrow and choose Picture Marker Symbol. Navigate to the location of the desired BMP file and select it.
5. If the picture is too large for the map at the scale it will be displayed, use the Symbol Property Editor to resize it. You can also rotate the symbol, apply colors to it, change its angle, change its x or y offset, or make it transparent. When finished, click OK.
6. Back in the Style Manager, assign it a name and click Close.
7. Repeat the process for each picture symbol.

Using the Picture Marker
Once picture markers are created, they can be used on any map.
1. Open the desired map in ArcMap. Doubleclick on the layer to be symbolized in the table of contents.
2. In the Properties dialog box, click the Symbology tab. In this case, I selected Team as the value field to symbolize and chose Unique values under Categories.
3. Next to the symbol for each value, doubleclick the default point symbol to open the Symbol Selector.
4. Make sure All is selected from the Category dropdown and scroll and select the desired picture marker. You can further refine size or other characteristics for display in your map. Click OK.
5. Repeat the process of changing the default point markers to picture markers. Click OK on the Layer Properties dialog box when finished.

Storing and Sharing Picture Markers
Though custom symbols would typically be stored in the Style Library under Documents and Settings > user name > Application data > ESRI > ArcMap, you can copy and store style libraries wherever you wish. Use the style manager, located under Tools > Styles to create, modify, and manage custom symbols.

If you need to share your customized symbols for others to edit, you can send the style file along with the map document and datasets. When others access ArcMap, they can load the style by accessing the Symbol Selector window.

However, to use these symbols once they have been applied to a map doesn’t require a style file. The symbol set gets saved with your map document (MXD file); it does not need to be provided separately when you share the map document.

The Bigger Picture
The ability to create and share picture markers opens up a whole new world of map symbology as an aid in understanding spatial patterns.
. A map of world cities could be symbolized with city images, using a different type based on the size of the cities.
. An energy resources map could contain an image of a steam vent for geothermal and a turbine for wind energy.
. A community history project could include points symbolized as photographs of each house or with a graphic from the community Web site.

Be creative with picture markers, and share with others what you are doing with picture markers.

Joseph J. Kerski, Ph.D., Education Manager, ESRI

(Disponível em www.esri.com)