Tutorial - Aula 1 - Visão Geral do SPRING

Os tópicos apresentados aqui são:

• 1. Apresentação do Sistema
• 2. Bancos de Dados do SPRING
• 3. Modelo de Dados do SPRING
• 4. Projetos
• 5. Visualização de PIs
• 6. Sair do SPRING

Sumário das aulas.

1. Apresentação do Sistema

O produto SPRING (Sistema de Processamento de Informações Georeferenciadas) é um banco de dados geográfico de 2º geração, para ambientes UNIX e Windows com as seguintes características:

• Opera como um banco de dados geográfico sem fronteiras e suporta grande volume de dados (sem limitações de escala, projeção e fuso), mantendo a identidade dos objetos geográficos ao longo de todo banco;
• Administra tanto dados vetoriais como dados matriciais ("raster"), e realiza a integração de dados de Sensoriamento Remoto num SIG;
• Provê um ambiente de trabalho amigável e poderoso, através da combinação de menus e janelas com uma linguagem espacial facilmente programável pelo usuário (LEGAL - Linguagem Espaço-Geográfica baseada em Álgebra).;
• Consegue escalonabilidade completa, isto é, é capaz de operar com toda sua funcionalidade em ambientes que variem desde microcomputadores a estações de trabalho RISC de alto desempenho.

O SPRING é baseado num modelo de dados orientado a objetos, do qual são derivadas sua interface de menus e a linguagem espacial LEGAL. Algoritmos inovadores, como os utilizados para indexação espacial, segmentação de imagens e geração de grades triangulares, garantem o desempenho adequado para as mais variadas aplicações. Projetado para a plataforma RISC e interface gráfica padrão OSF Motif, o SPRING apresenta interface altamente interativa e amigável, além de documentação on line, ambas escritas em português, fatos que facilitam extremamente a utilização e suporte do usuário.

Outra característica, considerada extremamente importante, é que a base de dados é única, isto é, a estrutura de dados é a mesma quando o usuário trabalha em um micro computador (IBM-PC) e em uma máquina RISC (Estações de Trabalho UNIX), não havendo necessidade alguma de conversão de dados. O mesmo ocorre com a interface, a qual é exatamente a mesma, de maneira que não existe diferença no modo de operar o produto SPRING.

Baseado nessas características o SPRING tem se mostrado um software altamente atrativa na área de geoprocessamento, pois passa a ser considerado uma software de domínio público, podendo ser adquirido pela internet ("http://www.dpi.inpe.br/spring"), bastando se cadastrar na própria "home-page".

O SPRING é um produto desenvolvido com tecnologia totalmente nacional, feito totalmente pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE, em São José dos Campos/SP, cidade que se destaca no cenário nacional pelas empresas e institutos ligados a área de tecnologia principalmente do setor aeroespacial.

Tópicos dessa Aula

2. Bancos de Dados do SPRING

Um Banco de Dados no SPRING corresponde fisicamente a um diretório onde serão armazenados suas definições de Categorias e Classes, e os projetos pertencentes ao banco. Os projetos são armazenados em sub-diretórios juntamente com seus arquivos de dados: pontos, linhas, imagens orbitais e aéreas, imagens temáticas, textos, grades e objetos.

Apenas poderá ativar um Banco de Dados o usuário de "login" que tiver permissão de leitura, e apenas um banco pode estar ativo em uma sessão de trabalho.

OBS: Um banco de dados é ativado automaticamente toda vez que carregar o SPRING, sempre no último banco que estava trabalhando, ou um determinado banco definido pela janela de Configurar Ambiente.

A figura a seguir apresenta a estrutura de um Banco de Dados no SPRING. Observe que um dado geográfico qualquer está representado por um Geo-campo ou um Geo-Objeto:

Geo-campo : "Um geo-campo representa a distribuição espacial de uma variável que possui valores em todos os pontos pertencentes a uma região geográfica." Os geo-campos podem ser especializados em:

• TEMÁTICO: Dada uma região geográfica R, um geo-campo temático associa a cada ponto do espaço um tema de um mapa (p.ex. um mapa de pedologia é caracterizado pelo conjunto {latosolo roxo, litosolo, cambisolo, ...}).
• NUMÉRICO: Dada uma região geográfica, um geo-campo numérico associa, a cada ponto do espaço, um valor real (p. ex. um mapa de campo magnético);
• IMAGEM: Dada uma região geográfica, é obtida através de discretização da resposta recebida por um sensor (passivo ou ativo) para todos os pontos desta região. Veja figura abaixo.


Geo-Objetos : "Um geo-objeto é um elemento único que possui atributos não espaciais e está associado a múltiplas localizações geográficas. A localização pretende ser exata e o objeto é distinguível de seu entorno." Cada geo-objeto está associado a uma ou mais regiões (ou localizações) no espaço. Por exemplo, num mapa de cadastro urbano, os lotes de um mesmo bairro são armazenados e apresentados em conjunto (veja figura a seguir).

Þ Ativando um banco de dados:

- # Iniciar - Programas - Spring - Spring( ) #spring ( )
- [Arquivo] [Banco de Dados...] ou botão


Banco de Dados
- (Banco de Dados | Curso)
- (Ativar) - Responda Sim caso tenha outro Banco/Projeto ativo.
* Na janela principal do módulo "Spring" todas as função são acessadas pela barra de menus, ou da barra de ferramentas (caso versão ).

Tópicos dessa Aula

3. Modelo de Dados do SPRING

Antes da introdução de qualquer dado no SPRING é necessário criar/definir o Modelo de Dados do banco de dados ativo, pois qualquer dado deverá pertencer a uma Categoria (a único Modelo) ou seja: Temático, Numérico, Imagem, Rede, Cadastral ou Objeto. As características de apresentação gráfica (Visual de áreas, linhas, pontos e textos) dos dados também são definidas e armazenadas junto com o modelo do Banco de Dados.

O usuário não precisa definir todas as categorias de imediato, mesmo porque, muitas vezes não se sabe tudo que será necessário para chegar ao seu objetivo. A qualquer momento pode-se acrescentar ou definir novas categorias. Apenas as categorias do modelo Temático são divididas em Classes Temáticas, e cada classe pode ter um visual diferente, por exemplo: cores diferentes para cada tipo de solo.

Þ Analisar o Modelo de Dados do banco Curso:
- [Arquivo] [Modelo de Dados...] ou botão

Modelo de Dados
- (Categorias | Imagem_TM)
- (Categorias | Altimetria)
- (Categorias | Uso_Terra)
* Observe que cada categoria pertence a um dos modelos. Somente a categoria temática é subdividida em classes.
- (Classes Temáticas | Cerrado)
- (Visual...)


Visuais de Apresentação Gráfica
- (Áreas | SOLIDO, HACHURADO, etc..)
- (Cor...)


Seleção de Cores
- Selecionar uma cor
- (OK)


* Veja os visuais também para Linhas, Pontos e Textos.
- (Fechar)


Modelo de Dados
- (Fechar)

OBS: Ao alterar o visual de uma classes de uma entidade geográfica qualquer, representada em um ou mais PI's mesmo ou em outro Projeto, dentro do mesmo banco, as mesmas sofrerão a alteração efetuada.

Tópicos dessa Aula

4. Projetos

Um projeto define realmente a área física de trabalho. Deve ser fornecido um nome, projeção e retângulo envolvente para criar um projeto. Um sub-diretório, debaixo do diretório correspondente ao banco, será criado, e todos os dados referentes a uma dada região serão armazenados neste. A condição para criar um projeto é apenas ter um banco ativo, não sendo necessário definir as categorias. Pode-se ter quantos projetos desejar, mas somente um pode estar ativo de cada vez.

Um Projeto pode ter um conjunto de Planos de Informações (PIs), sendo estes PIs com mesmo sistema de projeção. Os dados originais provenientes de outros sistemas de projeção, serão sempre remapeados para a projeção do projeto durante o processo de importação ou entrada de dados. Daí a importância de se definir um sistema adequado com a escala dos dados, prevendo-se também os produtos cartográficos que serão gerados.

OBS: Um projeto dentro de um banco de dados é automaticamente ativado após ter sido aberto em outra sessão. O Spring guarda o último projeto que se trabalhou antes de fechá-lo, ou um determinado projeto definido pela janela Configurar Ambiente.

Þ Ativando um Projeto:
- [Arquivo] [Projeto...] ou botão

Projetos
- (Projetos | Brasilia)
- (Projeção...)


Projeções
- (Sistemas | UTM)
* Observe que pode-se escolher uma entre treze projeções. Dependendo da escolha deve-se definir outros parâmetros como Hemisfério, Latitude e/ou Longitude de Origem e Paralelos Padrão;
- (Fechar)


Projetos
- (Coordenadas <=> Geográficas ou Planas)
* Observe que um projeto pode ser definido em coordenadas Planas (metros) ou Geográficas (grau, minuto e segundo).
- (Ativar)

NOTA : A janela "Painel de Controle" é apresentada para o usuário juntamente com a janela principal do Spring quando se ativa um Projeto, e é nesta janela que se faz seleção de dados e controle das telas de visualização.

Tópicos dessa Aula

5. Visualização de PI's

É através da janela "Painel de Controle" que os Planos de Informações e suas diferentes representações são selecionados tanto para a visualização quanto para uma operação desejada.

Para selecionar um PI sobre o qual deseja-se efetuar alguma operação é necessário ativá-lo, ou mesmo, dependendo da operação é necessário apresentá-lo na tela ativa. Assim utilize as duas listas do "Painel de Controle": Categorias e Planos de Informação.

• Categorias - são apresentadas apenas as categorias do Banco de Dados ativo, as quais possuem pelo menos um Plano de Informação no projeto ativo. De acordo com a categoria, apresentam-se os PI's e suas representações disponíveis. Os parênteses "( )" ao lado da categoria serão preenchidos com (V) quando algum dado daquela categoria estiver selecionado.
• Planos de Informação - são apresentados de acordo com a Categoria selecionada acima. Abaixo da lista de PI's apresenta-se as representações disponíveis para o Plano de Informação selecionado.

Ao selecionar um Plano de Informação (PI) tornam-se disponíveis as opções na barra de menu da janela principal para operar sobre aquele PI. Dependendo da operação não é necessária a visualização do dado, apenas a seleção é suficiente para operar sobre o PI ativo.

Þ Visualizando uma imagem monocromática na tela principal:
- [Exibir] [Painel de Controle] ou botão

Painel de Controle
- (Categorias | Imagem_TM)
- (Planos de Informação | TM5)
- (M) para visualizar em níveis de cinza. Observe se PI ficou selecionado.
SPRING
- [Executar] [Desenhar] ou botão
Painel de Controle
- (Exibir <=> Tela 2)
- (Ativar <=> Tela 2)
- (Categorias | Imagem_TM)
- (Planos de Informação | TM5_Realce)
- (M) para visualizar em níveis de cinza.
SPRING- Tela 2 - [Executar] [Desenhar] ou botão
* Compare as duas imagem. Na tela 1 temos a imagem original e na tela 2 a mesma imagem realçada.

Þ Visualizando uma foto aérea na tela principal

Painel de Controle
- (Ativar <=> Tela1)
- (Categorias | Imagem_foto)
- (Plano de Informação | Foto1)
- (M) para visualizar em níveis de cinza. Observe se PI ficou selecionado.
SPRING - [Executar] [Desenhar] ou botão
* Note que a imagem ocupa uma área (retângulo envolvente) menor do que a anterior, mas sua resolução é maior.

Þ Visualizando uma imagem sintética na tela principal

Painel de Controle
- (Categorias | Imagem_TM)
- (Plano de Informação | Comp_3B_4R_5G)
- (Imagem Sintética) para visualizar imagem colorida. Observe se PI ficou selecionado.
SPRING
- [Executar] [Desenhar] ou botão
* Nesta imagem os pixels estão associados a uma tabela de cores.

Þ Visualizando uma Composição Colorida (RGB) na tela principal

Painel de Controle
- (Categorias | Imagem_TM)
- (Plano de Informação | TM3_Realce)
- (R) para visualizar PI na LUT vermelha.
- (Plano de Informação | TM4_Realce)
- (G) para visualizar PI na LUT verde.
- (Plano de Informação | TM5_Realce)
- (B) para visualizar PI na LUT azul.
SPRING
- [Executar] [Desenhar] ou botão
* Nesta imagem os pixels de cada banda (monocromática) estão associados a LUT (canhão de cores primárias RGB).
* Experimente fazer outras composições, por exemplo: TM3_Realce em B, TM4_Realce em R e TM5_Realce em G.

NOTA: Além da Tela 1 representada pela janela principal do módulo "Spring", estão disponíveis outras 4 telas para visualização, de número 2, 3, 4 e 5. A tela 5 é especialmente reservada para registro das imagens que serão corrigidas. A definição das telas presentes e ativa na área de trabalho é feita através das opções presentes no Controle de Telas do "Painel de Controle".

Ampliar a Área de Desenho

Uma vez que se tenha um ou mais PIs desenhados em alguma das cinco telas, pode-se ampliar através de outra janela, o que se esta vendo. No "Painel de Controle" utilize os botões Ampliar para ampliar 2, 4 ou 8 vezes os dados que estão na área de desenho. Mova o cursor sobre uma das telas e terá a posição do cursor ampliada, conforme a opção selecionada.

OBS: Este recurso de ampliar é bastante útil quando deseja-se localizar com maior precisão os pontos de controle no processo de registro de uma imagem.

O Cursor de Área (zoom) é utilizado para definir regiões a serem ampliadas na área de desenho. O zoom está habilitado quando este botão estiver ativo ou o mouse estiver com a forma de um pequeno quadrado ( p/ ) ou uma seta apontando para canto inferior direito ( p/ ) dentro da área de desenho. Dois pontos são necessários para estabelecer a área de zoom, o vértice superior esquerdo e o vértice inferior direito.

O procedimento para efetuar um zoom requer 4 passos principais:

Þ Efetuando um zoom na área de desenho:

1. ative o Cursor de Área. em [Exibir] [Cursor de Área] ou . Observe que o cursor passa do modo normal (seta p/ cima) para modo zoom ( p/ ou p/ );
2. clique com o cursor na área de desenho para definir o primeiro ponto (superior esquerdo). Observe que o curso muda para seta p/ baixo(versão UNIX somente), indicando que o movimento deve ser da esquerda p/ direita e de cima p/ baixo. Arraste até a posição desejada;
3. clique novamente para definir o segundo ponto (inferior direito) da área de zoom;
4. clique em - [Executar] [Desenhar] ou botão .

NOTA: Para desabilitar o cursor de zoom e voltar ao modo normal, basta clicar sobre o Cursor de Ponto na barra de ferramentas ou [Exibir] [Cursor de Área] , ou ainda o botão do meio da direita (BD) dentro da área de desenho.

Uma vez definida uma área (retângulo traçejada) de zoom esta pode ser corrigida, antes de [Executar] [Desenhar]. Clique em qualquer das laterais ou diagonais externas do retângulo, permite redimensioná-lo (veja as oito posições possíveis na figura abaixo). Um segundo clique é necessário para ancorar a nova posição.



A área de zoom marcada pode ainda ser totalmente movida para outra posição, basta clicar na parte interna do retângulo definido, levar a nova posição e clicar novamente para ancorar a nova posição.

Telas de Visualização

As telas de visualização ou área de desenho são controladas no "Painel de Controle", tanto quanto sua presença na área de trabalho quanto ao dado que está sendo apresentado. A seguir descreve-se as facilidades presentes nas telas.

No rodapé das telas, logo baixo da área de desenho, apresenta uma mensagem à direita indicando qual é o Plano de Informação ativo ou seja aquele sobre o qual será realizado uma operação mesmo que não esteja visualizado na tela, e à esquerda apresenta-se as coordenadas geográficas ou planas da posição do cursor, caso esteja habilitado.

Para saber quais PI's encontram-se selecionados para a visualização daquela tela basta ativar a tela equivalente no "Painel de Controle" e as marcas (V) entre parênteses nas Categorias e PI's indicam quais PI's e representações estão selecionados.

Modo Auto/Pleno/Escala

A apresentação de PIs na área de desenho pode ser controlada por outros parâmetros que são definidos para cada tela. No rodapé de cada tela (versão ) ou na barra de ferramentas (versão ) existe um botão de opções que permite selecionar entre: Auto, Pleno e Escala. Veja o efeito de cada uma das opções:

• Modo Auto: o SPRING reamostra a imagem de modo a apresentá-la toda dentro das dimensões padrões da tela, do projeto ativo ou da forma do retângulo definido para um zoom.
• Modo Pleno: não há reamostragem, todos os pixels são apresentados e caso a imagem não caiba nas dimensões da tela, a barra lateral poderá ser utilizada para visualização do resto da imagem.
• Modo Escala: os dados serão apresentados na tela na escala definida no campo equivalente, requer apenas que o valor seja digitado. Uma mensagem fará a advertência para o caso em que não haja memória suficiente para ampliar a imagem na escala desejada, devendo-se então diminuir o fator de escala. A caixa de texto que apresenta a escala a cada visualização não poderá ser alterada a menos que a opção Escala esteja selecionada.

NOTA: Ao clicar em [Executar] [Recompor] ou botão na tela ativa, o modo de apresentação retorna para o Auto.

Apresentação das coordenadas

Uma vez que seu projeto encontra-se cartograficamente definido, pode-se ver em tempo real a posição do cursor, em coordenadas geográficas ou planas, quando se move o mesmo sobre uma área de desenho.

Utilize o botão de opções Inativa/Planas/Geográficas que fica também no rodapé de cada área de desenho (versão ) ou na barra de ferramentas (versão ). As coordenadas são apresentadas no rodapé da tela, em metros para a opção Planas e em graus, minutos e segundos para a opção Geográficas. A opção Inativa desabilita as coordenadas do rodapé.

Desenhar, Recompor e Anterior

O botão Desenhar ou [Executar] [Desenhar] no menu principal atualiza os dados na tela de acordo com a seleção realizada no "Painel de Controle" e as características de apresentação, como escala, definidas na própria tela. Deve ser acionado a cada nova seleção, após mudança dos parâmetros de visualização, edição de dados e após definir área de zoom com o cursor.

O botão Recompor ou [Executar] [Recompor] no menu principal redimensiona a apresentação dos dados em função do tamanho da tela e do retângulo envolvente do projeto ativo. Desfaz um zoom realizado através do Cursor de Área e restaura o modo de apresentação para Auto, caso esteja em Escala ou Pleno.

O botão Anterior ou [Executar] [Anterior] no menu principal restaura a última ação de apresentação de um dado na tela corrente. Desfaz o último zoom realizado através do Cursor de Área ou Cursor de Vôo.

Voar sobre a área de desenho

O recurso de Voar através do botão ou [Exibir] [Cursor de Vôo] no menu principal, permite deslocar os dados na tela mantendo a escala de visualização, e somente tem efeito quando se aplica um zoom sobre os dados na tela ativa. O cursor passa para a forma de uma "cruz" (+) quando o recurso de voar estiver ativo. Clique em um ponto da tela e arraste o mouse até a posição desejada, liberando em seguida o botão do mouse para que a imagem seja apresentada na nova posição. Para restaurar o cursor na forma de uma "seta", clique o botão da direita do mouse dentro da área de desenho ou no próprio botão de vôo.

Tópicos dessa Aula

6. Sair do SPRING

Para sair do SPRING (especificamente do módulo "Spring") o usuário não precisa se preocupar em gravar seus dados, isto é, os planos de informações que estavam sendo editados, são gravados automaticamente. Apenas arquivos auxiliares como; arquivo de contexto para uma classificação e pontos de controle para um registro, exigem a ação de se Salvar os dados.

Þ Encerrando o SPRING:

SPRING
- [Arquivo] [Sair]
* Confirme com SIM a pergunta, se realmente deseja fechar o SPRING.


* No caso da versão Windows , as variáveis ambientais SPRINGPROJ e SPRINGDB são atualizadas ao encerrar o aplicativo, fazendo com que o mesmo banco e projeto sejam ativados ao iniciar o "Spring" novamente.

Tópicos dessa Aula

Sumário - Aula 1

Consulte também:
Modelo de Dados do SPRING
Sobre o SPRING