O registro vetorial de um plano de informação compreende uma transformação geométrica que relaciona coordenadas planas de um dado vetorial, que pertence a um plano de informação, com as coordenadas de referência de um projeto. No SPRING este sistema de referência é, em última instância, o sistema de coordenadas planas de uma certa projeção cartográfica. Como qualquer projeção cartográfica guarda um vínculo bem definido com um sistema de coordenadas geográficas, pode-se dizer então que o registro vetorial de um plano de informação estabelece uma relação entre coordenadas planas, de um certo plano de informação, e coordenadas geográficas.
O registro vetorial pode ser útil nos casos em que informações digitais foram criadas sem preocupação de vínculo com coordenadas de projeção ou coordenadas geográficas. É muito comum, por exemplo, a existência de mapas digitais feitos em sistemas CAD que têm suas coordenadas referidas aos dispositivos usados na digitalização. Assim, em vez de coordenadas de projeção, em metros, esses mapas digitais podem ter coordenadas em milímetros, devido ao uso de uma mesa digitalizadora e da ausência de uma função de calibração entre coordenadas de mesa e coordenadas de projeção do mapa.
O registro vetorial também pode ser usado para melhorar o georreferenciamento de dados vetoriais já inseridos no contexto de um certo projeto. Algumas causas para um georreferenciamento de má qualidade são: erros na calibração entre coordenadas de mesa e de projeção, erros na definição de certos parâmetros de projeção (definição incorreta de um meridiano central na projeção UTM, por exemplo), erros na importação de dados digitais com documentação incompleta, ou mesmo erros provenientes de equívocos na definição das unidades das coordenadas planas da projeção considerada.
O primeiro passo no procedimento de registro vetorial é a ativação de um Banco de Dados que contenha um Projeto de Referência, isto é, um projeto que contenha dados cujo georreferenciamento seja confiável. Em seguida, se os dados vetoriais a serem corrigidos ainda não estiverem num plano de informação de um projeto qualquer sob o mesmo Banco, o usuário deve importar os dados vetoriais para um projeto que pertença ao Banco ativo. Este projeto pode muito bem ser o próprio projeto de referência. No caso de dados vetoriais cujas coordenadas não se vinculem a um sistema de projeção, sugere-se que eles sejam inseridos num projeto NO_PROJECTION (sem projeção), cujo retângulo envolvente seja definido nas mesmas unidades originais do dado vetorial considerado. Se um mapa de arruamentos feito no AutoCAD, exportado no formato DXF, por exemplo, não levou em conta coordenadas de projeção e tem um retângulo envolvente original que vai de 0 a 1000 mm em X e Y, o usuário deve criar no SPRING um projeto NO_PROJECTION com o mesmo retângulo envolvente com valores em mm.
O registro vetorial propriamente dito começa com a ativação do Projeto de Referência e a escolha de um plano de informação que contenha boas referências (feições do terreno bem definidas) que possam servir de pontos de controle. O usuário deve então chamar a função de Registro, clicar no botão Plano de Informação para selecionar e desenhar na tela 5 o dado vetorial a ser corrigido e iniciar a definição dos pontos de controle. Nesse momento, apesar do procedimento padrão considerar o modo Tela para a aquisição dos pontos de controle, o usuário pode optar por alterar o modo de aquisição para Teclado ou Mesa. O procedimento de criação, edição e seleção de pontos de controle e de definição da função polinomial de mapeamento é semelhante ao que se faz no registro de imagens.
O passo seguinte consiste na operação de Salvar os pontos de controle selecionados pelo usuário. Ao contrário do registro de imagens, em que os pontos de controle são salvos no próprio arquivo imagem (*.grb), o registro vetorial requer que o usuário salve os pontos de controle num arquivo externo com extensão (*.pro). Desse modo, a saída do registro vetorial compreende o plano de informação a ser corrigido e um arquivo *.pro com a lista de pontos de controle adquiridos. Convém lembrar que o botão Pontos de Controle na janela principal do Registro pode ser usado para selecionar e abrir um arquivo já existente de pontos de controle (*.pro) para, por exemplo, permitir a sua atualização através da inserção de novos pontos de controle.
A última etapa é o uso da janela Mosaico para remapear o plano de informação tratado no registro vetorial para um plano de informação de saída criado e ativado no Projeto de Referência. Para que o arquivo de pontos de controle (*.pro) seja chamado e usado nesse remapeamento é necessário que o usuário clique no botão de seleção Ajuste, deixando-o selecionado. Assim, a execução do Mosaico permite que o usuário diga ao SPRING qual arquivo de pontos de controle (*.pro) deve ser usado para remapear os dados vetoriais.
O usuário pode obter mais informações em:
Operações na janela de registro do SPRING
Consulte também:
Utilizando a janela de Mosaico para corrigir um dado vetorial
O uso de transformações polinomiais é bastante comum no registro de imagens. As transformações polinomiais fazem o vínculo entre coordenadas de imagem e as coordenadas no sistema de referência através de pontos de controle. Pontos de controle são feições passíveis de identificação na imagem e no terreno, ou seja, são feições homólogas cujas coordenadas são conhecidas na imagem e no sistema de referência. Cruzamentos de estradas, pistas de aeroportos e confluência de rios são candidatos naturais a pontos de controle.
A determinação dos parâmetros da transformação polinomial selecionada é feita através da resolução de um sistema de equações. Para que esse sistema de equações possa ser montado as coordenadas dos pontos de controle devem ser conhecidas tanto no referencial da imagem como no sistema de referência. As coordenadas de imagem (linha, coluna) são obtidas quando o usuário clica sobre a feição na imagem. As coordenadas de referência são usualmente obtidas através de mapas confiáveis que contenham as feições homólogas usadas como pontos de controle (modo Mesa na janela de registro). O SPRING também aceita medições feitas diretamente no terreno com GPS (modo Teclado). Dados vetoriais existentes e imagens georreferenciadas também podem ser usados como fontes de extração de coordenadas de referência (modo Tela).
Uma vez determinados os n pontos de controle e
selecionada a
transformação polinomial, um sistema de 2n
equações é
montado
para resolver 6, 12 ou 20 parâmetros, dependendo do
polinômio ser de 1o,
2o ou 3o grau.
Assim, conclui-se que o número mínimo de pontos de
controle é 3 para o
polinômio de 1o
grau, 6
para o polinômio de 2o
grau e 10 para o polinômio de 3o grau (veja as
equações para os polinômios de 1o
e 2o graus
na figura
abaixo).
O número mínimo de pontos de controle
representa a situação de um
sistema de
equações determinado, no qual o número de
equações coincide com o
número de
incógnitas a calcular. Entretanto, como as coordenadas medidas
dos
pontos de
controle estão sujeitas a erros, convém usar um
número de pontos maior
que o
mínimo. Nesse caso, trabalha-se com um sistema de
equações
sobre-determinado,
que tem mais equações que incógnitas e permite
tratar e distribuir os
erros de
medição dos pontos de controle. Em termos práticos
aconselha-se o uso
de 6
pontos de controle para o polinômio de 1o grau, 10 pontos de
controle para o
polinômio de 2o
grau e 14 pontos para o polinômio de 3o grau.
Deve-se ter em mente também que a distribuição dos pontos de controle na área a ser registrada é de suma importância, pois as transformações polinomiais tendem a se comportar adequadamente apenas na região onde se encontram os pontos de controle.
Registro
A seguir apresentamos um exemplo da seqüência lógica que o usuário deve seguir para georreferenciar um plano de informação usando como referência um dado já georreferenciado de um certo projeto ativo. O exemplo supõe a existência de um Banco de Dados e de um Projeto.
|
Etapa |
Caixa de Diálogo ou Menu |
Resultado |
| 1 - Ativar um Banco de Dados | Banco de Dados |
Banco de Dados ativo. |
| 2 - Ativar o Projeto que contém a área dos dados vetoriais a ser corrigidos | Projetos | Projeto ativo. |
| 3 - Importar o dado vetorial para um PI | Importação | PI disponível no painel de controle. |
| 4 - Ativar o Projeto de Referência (que pode até ser o mesmo do item 2) | Projetos | Projeto ativo. |
| 5 - Adquirir pontos de controle | Registro Vetorial
Seleção de Plano de Informação |
Vários pontos de controle. |
| 6 - Selecionar pontos para registro e analisar erro. | Registro Vetorial | Melhores pontos escolhidos. |
| 7 - Salvar os pontos de controle para o registro num arquivo. | Registro Vetorial | Arquivo com extensão *.pro. |
| 8 - Remapear o PI com o dado vetorial para o Projeto de referência | Mosaico | PI com o dado vetorial georreferenciado. |
Sobre Registro