GENERALIZAÇÃO CARTOGRÁFICA DE GRADES RETANGULARES REGULARES BASEADA NA TEORIA MATEMÁTICA DA COMUNICAÇÃO

Nesta Tese apresenta-se uma proposta para realizar generalização cartográfica da superfície topográfica representada pelo método da grade retangular regular. A proposição do método de generalização é baseada na Teoria Matemática da Comunicação de Shannon - TMC. Para aplicar a TMC é necessário identificar uma fonte de dados e expressar conceito de similaridade por meio de uma função. Os dados da representação da superfície são tratados como seções verticais do terreno com orientação paralela aos X e Y. As seções verticais paralelas do terreno são consideradas como os eventos aos quais se atribui probabilidades iniciais. Estes eventos são avaliados por uma função com objetivo de detectar similaridades entres eles. Quando são detectadas similaridades entre os eventos a transmissão da informação é prejudicada. O prejuízo da comunicação é tanto maior quanto maior for a ocorrência de similaridades. O valor de similaridade entre dois eventos pode assumir qualquer valor no intervalo [0,1]. A existência de similaridades entre os dados incorre em equivocação, isto é, pode haver engano ao interpretar a resposta da comunicação. A existência de equivocação implica em redução da informação útil que se pode obter do sistema de comunicação. Em termos de representação da superfície topográfica, a função de similaridade proposta atua sobre os dados das seções verticais paralelas do terreno. Quando o desnível entre pontos pertencentes a duas seções verticais paralelas do terreno for menor do que um valor de tolerância então pode haver similaridade entre as duas seções. A ocorrência de pares de seções similares pode indicar que a representação da superfície pode ser realizada sem que se use uma das duas seções similares. O procedimento de detecção de similaridades é aplicado de forma iterativa e aquelas seções consideradas similares podem ser excluídas do conjunto de seções. O resultado da remoção de seções é uma grade retangular irregular que contém apenas os pontos necessários à representação da superfície considerando o critério de similaridade expresso na função de similaridade. São realizados testes com regiões de relevo com diferentes comportamentos, e com variação na orientação da grade retangular. A declividade média da região tem relação com a tolerância para o desnível que é usado na função de similaridade. Os testes realizados mostram que o processo de remoção de seções verticais paralelas do terreno pode ser aplicado à generalização cartográfica de representações da superfície por grades retangulares regulares. Cartographic generalization for rectangular regular grids based upon mathematical theory of communication Abstract This Thesis presents a topographic surface generalization method for the surfaces represented as a regular rectangular grid. The proposition is based on Shannons Mathematical Theory of Communication - MTC. The application of this theory requires the identification of a data source as well as the expression of a similarity concept to be used on that data. The grid data is considered as vertical terrain sections parallel to the X and Y axes. For the purpose of the MTC these vertical terrain sections are considerded to be events and thus can have probability values associated. These events are evaluated by a similarity function. In the case of presence of similarity among a pair of vertical terrain sections the comunication process can be affected. The similarity value a pair of vertical terrain sections can assume is defined in [0,1] interval. The presence of similarities among events implies in equivocation, that is, it can result in misunderstanding of received information. An increment in the ocurrence of similarities results in increment to the equivocation value. Equivocation implies in reduction of useful information the system can transmit. In terms of topographic surface representation, the similarity function acts on the vertical terrain sections. When the difference between two altitudes of two parallel vertical terrain sections is lower than a tolerance value then these points can contribute to the similarity value of that pair of sections. The existence of similar pairs of vertical terrain sections allows to suppose that one of them can be discarded for the purpose of surface representation. The detection of similarities can be aplied iteratively and the similar sections can be excluded from the data set. The result is a rectangular irregular grid data set that contains the points needed to represent the surface taking in account the criteria expressed by the similarity function. Diferent surfaces and diferent grid orientation are tested. The mean slope of the rectangular regular grid has relation to the tolerance value for similarity function. The tests showed that the iterative removing section process can be used as cartographic generalization process for rectangular regular grids

Confiabilidade da fototriangulaçao : configuraçao e detecçao de erros no apoio de campo

Orientador: Joao Bosco LugnaniDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do ParanáResumo: Além de muitas outras aplicações, a Fototriangulação é etapa importante na metodologia de produção de cartas guando se usam fotografias aéreas como meio de coleta da informação. A densidade e a geometria, bem como a qualidade do apoio de campo são fatores relevantes para os resultados do processo de Fototriangulação . 0 avanço da computação eletrônica permitiu que blocos fotogramétricos maiores pudessem ser tratados simultaneamente» 0 aumento do tamanho dos blocos implica no aumento das observações, o que em consequência aumenta a probabilidade da ocorrência de erros. Neste trabalho tem-se como preocupação principal o estudo da inf1uência de erros grosseiros, densidade e geometria dos pontos de apoio de campo na qualidade dos parâmetros da Fototriangu1ação . Os dados utilizados nos ajustamentos são provenientes de simu1ação computaciona1 . Com isso teve - se oportunidade de estabe1ecer quatro situações de densidade e geometria para pontos de apoio de campo . A parte prática deste traba1ho consistiu em introduzir erros em pontos de apoio de campo , efetuar e ana1izar o ajustamento. Ao longo dos diferentes testes foram alterados a posição e o número de pontos afetados de erros grosseiros propositais. Verificou-se que os blocos mais regulares e mais densos são mais confiáveis face à. mais segura detecção de erros grosseiros. A deterioração da geometria e da densidade do apoio de campo 1eva a resu1tados enganosos . A confiabi1idade decresce mesmo quando a precisão interna não o indique, pela presença de possíveis erros grosseiros remanescentes , no caso de configurações fracas.Abstract: Besides other aplications, the Phototriangulation is an important part in the methodology of chart production where aerial photographs are the source of information. The density and geometry as well as the quality of the ground control are relevant factors in the results of the Phototriangulation process . Advances in Computer Science have made possible the treatment of 1arge photogrammtric b1ocks in the simu1taneous mode. The increase of the photogrammetric. blocks implies in the increase of amount of observations, and as a. result of this, the probability of the occurrence of errors increase too . In this dissertation the main point of concern is the eva1uation of the inf1uence of gross errors in contro1 points , and besides this, their density and geometry, in quality of the PhototrianguIation parameters . The data used in the tests were obtained by computationa1 simu1ation. Through this procedure , it was feasible to estab1ish, four configurations for the ground contro1 points . The practical part of this work consists in the introduction of gross errors in the ground control points coordinates and then executing and analysing the adjustment. The main changes during the experiments were made in the gross error position in the b1ock and the configuration of controI points. The results show that blocks in which there is more regu1ar and densenet, the reliability is greater . The geometry and density deterioration leads to deceiving results because of weakness of the geometry. Even when the internal precision doesn't indicate, the reliability decreases due to the presense of eventual gross errors in the case of weak configuration

AVALIAÇÃO DE MODELOS DE TRANSFORMAÇÃO BIDIMENSIONAL PARA A COMPATIBILIZAÇÃO DE BASES CARTOGRÁFICAS ASSOCIADAS A DIVERSOS SISTEMAS GEODÉSICOS DE REFERÊNCIA

Currently in Brazil there are diverses Geodesic Reference Systems (GRS) in the process of cartographic production. Furthermore, different reference systems coexist in the Brazilian National Cartographic System. Based on goals stated in the Geodetic Reference Change Project, the Brazilian National Mapping Agency, (IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatistica), promotes the adoption of the new geodetic reference system denoted by SIRGAS2000 (Geocentric Reference System for the Americas, in its accomplishment of year 2000). SIRGAS 2000 is a geocentric system, and it has to be compatible to modern positioning technologies. Due to the implementation of SIRGAS2000, a great amount of cartographic documents, currently in use, will have to be converted to the new reference system. Geodetic literature offers methods for transforming among Geodetic Reference Systems. Although there are officially accepted models and transformation parameters, given by IBGE to be used in Brazilian Geodesic System, not all possible transformation needs are covered. This work presents the evaluation of five bidimensional transformation models to be applied to cartographic bases in such a way to produce the reference change, as an alternative method to the classic method.No Brasil, há diversos Sistemas Geodésicos de Referência (SGR) em uso no processo de geração de produtos cartográficos e, no Sistema Cartográfico Nacional Brasileiro, coexistem sistemas de referência distintos. Atualmente, a Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), com base na proposição do Projeto Mudança do Referencial Geodésico, promove a adoção do novo sistema geodésico de referência geocêntrico e compatível em acurácia e precisão com as modernas tecnologias de posicionamento. O novo sistema proposto é denominado SIRGAS2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas, em sua realização do ano 2000). Com a adoção do SIRGAS2000 uma quantidade significativa de documentos cartográficos, em uso atualmente, terá que ser transformada ou adequada ao novo referencial. Para a transformação de valores de coordenadas associados a um SGR em valores de coordenadas associados a outro SGR, há diversos métodos e modelos de transformação propostos em Geodésia. O IBGE indica os modelos e os parâmetros de transformação oficiais para o Sistema Geodésico Brasileiro, embora ainda não estejam divulgados métodos e parâmetros oficiais para a transformação entre todos os referenciais geodésicos ainda em uso no Brasil. No presente trabalho apresenta-se a avaliação da aplicabilidade de cinco modelos de transformação bidimensional para compatibilizar bases de dados cartográficos associadas a diferentes referenciais geodésicos, como possíveis alternativas ao procedimento clássico

GENERALIZAÇÃO CARTOGRÁFICA DAS CARTAS DO MAPEAMENTO URBANO NAS ESCALAS 1:2.000, 1:5.000 E 1:10.000

Na construção de mapas, procura-se representar as feições de maneira que não se percam as suas características geométricas e espera-se que o usuário do mapa compreenda o seu significado independentemente da escala estabelecida para a representação visual. Devido à restrição de espaço para a representação, deve haver a preocupação em simbolizar as informações de forma visível e legível. Se, ao resultado do processo de generalização cartográfica, for aplicada uma simbologia inadequada, pode haver implicações no processo de comunicação cartográfica. Neste trabalho, teve-se por objetivo realizar experimentos de generalização cartográfica para a derivação de representação das feições de vias de acesso, quadras, lotes, edificações e toponímias, nas escalas 1:5.000 e 1:10.000, a partir da escala 1:2.000. O desenvolvimento do trabalho constou da avaliação cartométrica para detectar possíveis problemas geométricos resultantes da redução de escala e a definição dos operadores a serem aplicados às feições. A adoção da simbologia para as escalas menores foi baseada nas respostas obtidas de experimento orientado especificamente à avaliação e escolha da simbologia. A aplicação da simbologia às feições componentes das cartas em escala menor comprovou e reforçou a necessidade de se realizar adequação de símbolos para produtos derivados em escala menor por generalização cartográfica e, portanto, conduziu a resultados coerentes com o conceito de projeto cartográfico.

GENERALIZAÇÃO DE MODELOS DIGITAIS DE TERRENO COM BASE EM TRANSFORMADA WAVELET

Os sistemas de laser scanner permitem a obtenção de modelos digitais de terreno de alta resolução e exatidão. Porém, quando se necessita trabalhar em aplicações comuma resolução menor que a originalmente  gerada, a grande quantidade de dados acarreta a necessidade de generalização. Este trabalho tem por objetivo verificar o comportamento da transformada wavelet na generalização de modelos digitais doterreno sob a forma de grades regulares, obtidas a partir de dados do laser scanner. As transformadas  wavelets foram implementadas em programas na linguagem Matlab. Foram utilizadas as  wavelets de Haar, Daubechies e Symlet. Ageneralização por krigagem  foi utilizada para a comparação dos resultados. Os resultados obtidos nos experimentos  realizados permitem afirmar que a transformada wavelet pode ser utilizada como alternativa para a generalização de MDT em razão da facilidade de programação, baixo custo computacional, altavelocidade de processamento e exatidão compatível com a resolução obtida noMDT generalizado, além de ser um método natural de análise multirresolução.

MODELO PARA WEBMAP: UM ESTUDO DE CASO

Computer science technological achievements in the last decades, combined with the creation of the internet were also felt in cartography. Nowadays it is current the idea of accessing, via internet, to Cartographic products, so called WEBMAP. Several commercial products were implemented focusing the presentation of WEBMAP, but in most cases they have prohibitive costs in reference to licenses. Opposed to this model, two entities were created, OGC (Open Geospatial Consortium) and FSF (Free Software Foundation) which have established many specifications for the products denominated "Open Source". By using the solutions based on "Open Source" software, many providers started making their WEBMAP available. Although they followed the specifications defined by these entities, which provides a relative level of standardization, the same does not occur concerning the layout used on this WEBMAP. The proposal of this research is, having analyzed and compared many WEBMAP to present a model of WEBMAP (and a layout) for cadastral mapping presentation. In the layout project it was considered: the subjects, the tools of interaction and the distribution of area of the monitor for the elements that compose the WEBMAP model. For the development of the model it was used the Mapserver, the Apache and the PHP, classified as "Free Software". The presented subjects (total of nine) are identified as: Relief, Orthophoto, Hydrography, Quarters, Streets, Name of Streets, Parcels, Blocks, and Buildings. The tools for the interaction (total of ten) are for: Zoom out, Zoom in, Pan, Access of the attributes, Search and localization of parcels, Measure of distances, Printer of maps, Return of screen, Advance of screen and Help. The area of the monitor was split into five parts to contain the layers, the tools of interaction, the map properly said, the picture general vision, the display of attributes, the current scale and other subjects.O avanço tecnológico ocorrido na informática nas últimas décadas, associado ao surgimento da internet, fez-se sentir também na cartografia. Vem-se generalizando a idéia de disponibilizar na internet produtos cartográficos, os denominados WEBMAP. Existem vários produtos comerciais, voltados à implantação dos WEBMAP, porém com a limitação do alto custo de licença de uso. Contrapondo-se a esta modalidade foram criadas duas entidades: a OGC (Open Geospatial Consortium) e a FSF (Free Software Foundation), que estabeleceram diversas especificações para os produtos denominados "Software Livre". Utilizando os produtos baseados em "Software Livre", diversos provedores passaram a apresentar seus WEBMAP, segundo as especificações ditadas por estas entidades, o que lhes conferem um relativo padrão nessa tarefa, mas o mesmo não ocorre no que se refere ao layout destes WEBMAP. A proposta com esta pesquisa é, após análise e comparação de diversos WEBMAP, propor um modelo de WEBMAP (e um layout) para a apresentação de mapeamento cadastral. No projeto de layout são tratados: os temas utilizados, as ferramentas de interação e a distribuição de área do monitor para os elementos que compõem o modelo de WEBMAP. Para o desenvolvimento do modelo foram utilizados o Mapserver, o Apache e o PHP, classificados como "Software Livre". Os temas apresentados, num total de nove, são: Relevo, Ortofoto, Hidrografia, Bairros, Vias, Logradouros, Quadras, Lotes e Edificações. As ferramentas para a interação, num total de dez, são para: Redução, Ampliação, Translado, Consulta aos atributos, Busca e localização de lotes, Medida de distâncias, Impressão de mapas, Retorno de tela, Avanço de tela e Ajuda. A área do monitor foi subdividida em cinco partes para conter os temas, as ferramentas de interação, o mapa propriamente dito, o quadro visão geral, o quadro de atributos, a escala corrente e outros assuntos

MAPEAMENTO DIGITAL DO SISTEMA AQÜÍFERO CÁRSTICO NO SÍTIO DE TRANQUEIRA REGIÃO METROPOLITANA DE CURITIBA, FASE ATUAL

Com este trabalho, apresenta-se o estágio atual do Projeto de Mapeamento Digital do Sistema Aqüífero Cárstico - MAPSAC -, que se iniciou em 1996 com a participação de um Grupo Multidisciplinar. A finalidade principal com o MAPSAC é explorar as informações e os dados espacialmente referenciados para obter um entendimento do Sistema Aqüífero localizado em Tranqueira, próximo a Curitiba. Abstract This paper describes the current stage of the project for digital mapping of the Karst aquifer system - MAPKAS. This project started in 1996 and is conducted by a interdisciplinary group. Its main objective is to explore spatially referenced data in order to understanding the structure of the aquifer system aiming at its future use without depleting it. The aquifer is located at Tranqueira site, near Curitiba. It is scrutiny and is expected to be used as one of the major sources of fresh water for the city