R. Catarino
(a), N. P. Jordão
(b), R. P. Julião
(c)(a) Dep. de Geografia e Planeamento Regional/FCSH, Universidade Nova de Lisboa,
(b) Engenharia Geográfica/FCUL, Universidade de Lisboa, [email protected]
(c) CICS.NOVA e Dep. de Geografia e Planeamento Regional/FCSH, Universidade Nova de Lisboa,
Resumo
O projeto Multinational Geospatial Co-production Program (MGCP) surge na sequência da conclusão do programa VMap1 (Vector Map Level 1). Este projeto internacional conta com a participação de 31 países e tem como objetivo produzir informação geográfica, em plataforma SIG, com exatidão posicional, pormenor e rigor geométrico às escalas 1:50 000 e 1:100 000. Esta informação, produzida em Shapefile, destina-se a sustentar e a apoiar os sistemas militares de apoio à decisão, assim como missões de interesse público e/ou ações humanitárias.
A área de interesse corresponde a 13 103 células de 1º por 1º da superfície terrestre (aproximadamente 110 km por 110 km), mas apenas serão produzidos 2 714 células.
Este artigo faz a apresentação do desenvolvimento do projeto no Instituto Geográfico do Exército, onde na primeira fase (2006-2011) foram adquiridas 16 células (Cabo Verde e São Tomé e Príncipe) e na segunda fase (2012-2017) está a ser efetuada a aquisição de 29 células em território de Angola.
Palavras chave: Multionational Geospatial Co-production Program; Instituto Geográfico do
Exército.
1. Dados
Para o projeto foram adquiridas imagens WorldView-2, disponibilizadas pela NGA (National Geospatial-Intelligence Agency). A tabela I resume os metadados das imagens utilizadas.
Tabela I - Metadados das imagens utilizadas no projeto.
Satélite WorldView-2
Sensor Rastreadores de estrelas
Formato da imagem GeoTIFF (raster)
Localização 14°59'59.665"E 8°59'59.044"S 15°30'6.247"E 9°30'4.77"S
Sistema de referência WGS84
Data de aquisição Julho 2010
Inclinação 98º
Altitude 770 km
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Resolução temporal s./d.
Resolução radiométrica 211 bits
Resolução espectral 9 bandas
Banda B1 Vermelho B2 Verde B3 Azul B4 Infravermelho próximo País Angola
Área de estudo Lucala, Cuanza Norte, Angola
2. Metodologia
2.1. Catálogo de objetos do MGCP
O projeto MGCP, por si só, obedece a um conjunto de regras definidas pelo grupo plenário (grupo composto por representantes de todas as nações MGCP), que dão origem, desta forma, ao catálogo de objetos do projeto. A referência técnica com as especificações do projeto intitula-se MGCP TRD3 (Technical Reference Documentation V 3.0), figura 1.
Figura 1 – Extrato do Guia de Extração MGCP; Fonte: OLIVEIRA, 2014.
A estrutura dos dados do MGCP é desenvolvida num modelo bidimensional, em que a modelação da realidade objeto pode ser constituída por um modelo raster – realidade modelada por células –, ou por um modelo vetorial – por representação discreta.
Assim, no presente projeto, o modelo vetorial constitui a sua base, garantindo-se, deste modo, a definição adequada da métrica espacial dos objetos (materialização do seu referencial espacial), assim como, a definição rigorosa da geometria dos objetos no espaço de validade dos SIG.
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A informação é introduzida numa GeoDataBase (GDB) empresarial, por áreas correspondentes a cada etapa de produção. Através do software ArcGIS da ESRI, especificamente, utilizando a extensão Defense Mapping e Production Mapping, é possível garantir os requisitos estipulados para o projeto. Com estas duas ferramentas é possível gerir, de forma eficaz, bases de dados topográficos e a produção cartográfica, assim como, ajudar as organizações que produzem informação geográfica a alcançar economias de escala através da gestão e publicação de dados e produtos cartográficos com menos recursos.
2.2. Fontes de dados primários
A obtenção das fontes de dados primários é da responsabilidade da NGA (National Geospatial- Intelligence Agency), que procede às correções radiométricas e geométricas, georreferencia as imagens e produz os respetivos Modelos Digitais de Terreno (MDT).
Além destas fontes primárias, surgem outros dados de referência, igualmente importantes que apoiam os trabalhos de aquisição como: a) Modelo Digital de Terreno (MDT); b) Ortofotos cedidas por autoridades e organismos oficiais; c) Rasters de edições antigas de cartas do IGeoE. Para a realização deste projeto utilizam-se imagens pancromáticas e multiespectrais do satélite WorldView-2, cujo tamanho do pixel corresponde a 0,5 m e 2 m, respetivamente.
2.3. Extração da informação geográfica
Para se iniciar a aquisição direta da informação geográfica, é importante aumentar consideravelmente a escala de visualização, consoante o tipo de objeto a extrair. Esta variação varia entre 1:3 000 e 1:1 000, ou seja, as linhas de água, por exemplo, não deverão ser adquiridas a uma escala superior a 1:3 000; por sua vez, a rede viária poderá ser adquirida com uma escala de 1:1 000.
Como referido anteriormente, a aquisição direta de dados espaciais deve ser feita de acordo com as normas do projeto MGCP que estão enumeradas no catálogo de objetos. O processo de aquisição inicia- se pela vetorização linear dos cursos de água; estes deverão apresentar um comprimento ≥ 300 m e distância entre margens < 25 m (figura 2). Se a largura do rio é ≥ 25 m, deverá adquirir-se este objeto em forma de polígono, sendo que deverá apresentar, também, um comprimento ≥ 300 m (figura 3). A utilização do raster antigo (1950) de Angola e do Modelo Digital de Terreno permitem desfazer dúvidas que surgirão ao longo da aquisição tais como, por onde passa a linha de água quando a sua envolvente estava coberta por vegetação ou, por exemplo, quando há dificuldade em diferenciar uma linha de água dos caminhos, sobretudo o caminho de pé posto, em terrenos mais planos.
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Figura 2 – Excerto da imagem de satélite; vetorização linear dos cursos de água para a mesma área.
Figura 3 - Excerto da imagem de satélite; vetorização poligonal dos cursos de água para a mesma área.
De acordo com o catálogo de objetos, no que respeita às estradas, estas para serem vetorizadas deverão apresentar um comprimento ≥ 300 m. Ainda assim, o catálogo diferencia três tipos de caminhos, pé posto (trail), carreteiro (cart track) e estradas (road). Os caminhos de pé posto são adquiridos como tal desde que a sua largura não exceda 1,5 m entre as suas margens; esta largura é a suficiente para passar somente homens ou animais de carga (figura 4). Por outro lado, os caminhos carreteiros deverão apresentar uma largura ≥ 1,5 m e < 2,5 m (figura 5). Por fim, as estradas representadas, por norma, por linhas retas e bem definidas, com largura ≥ 2,5 m (figura 6).
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Figura 4 - Excerto da imagem de satélite da área de estudo; vetorização dos caminhos de pé posto para a mesma área.
Figura 5 - Excerto da imagem de satélite da área de estudo; vetorização dos caminhos carreteiros para a mesma área.
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3. Resultados esperados
A figura 7 representa, a título de exemplo, o produto final esperado neste projeto.
Figura 7 - Produto final do projeto MGCP. Extrato de Luanda
4. Bibliografia
Dellagnello, Marzio. (2012). Multionational Geospatial Co-Production Program (MGCP), National Geospatial- Intelligence Agency Campus East, JACIE Conference, 11.
Farkas, I. (2009). Multinational Geospatial Co-production Program – Production worldwide and in Hungary,
Geoscience, Vol. 8, No. 1, Miklós Zrínyi National Defence University, Budapest, Hungary, 151-157.
Oliveira, Kelly (2013). Extração direta de informação cartográfica de média escala para base de dados
geográficos, Dissertação de Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica – Tecnologias e Aplicações, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia. Sequeira et all. (2006). Implementação do Projecto MGCP (Multionational Geospatial Co-Production Program)
X CONGRESSO DA GEOGRAFIA PORTUGUESA
Os Valores da Geografia
Lisboa, 9 a 12 de setembro de 2015
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