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Ferramentas de suporte a identificação visual de feições de desmatamento usando a solução QGIS/PostGIS Alex Lopes Pereira [email protected], [email protected] 069 3217 6413 Cristina Beneditti [email protected] [email protected] 061 3214 0324 Bruno Alphonsus Mário Fraga Miranda

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Page 1: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Ferramentas de suporte a identificação

visual de feições de desmatamento

usando a solução QGIS/PostGIS

Alex Lopes Pereira [email protected],

[email protected]

069 3217 6413

Cristina [email protected]

[email protected]

061 3214 0324

Bruno Alphonsus

Mário Fraga Miranda

Page 2: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Cristina Beneditti – Formação e Experiência

2003 a 2007 - Graduação em Engenharia Ambiental

2008 a 2010 – Mestrado em Ciências Cartográficas

2011 a 2015 – Doutorado em Geociências e Meio Ambiente

2014 – Atual – Analista C&T – área de Sensoriamento Remoto - Censipam / Ministério da Defesa

Page 3: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

CENSIPAM

Centro Gestor e Operacional do Sistema de Proteção daAmazônia

-Secretaria Geral do Ministério da Defesa

Missão: Promover a proteção da Amazônia Legal por meioda sinergia das ações de governo, da articulação, doplanejamento, da integração de informações e dageração de conhecimento.

Page 4: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Amazônia SAR: Objetivo

• Gerar alertas de desmatamento com uso de imagens de radar orbital

• Período de alta cobertura de nuvens

• De forma complementar ao DETER do INPE

• Subsidiar as ações de fiscalização do IBAMA

• contra o desmatamento ilegal e a outros crimes ambientais associados.

Page 5: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Justificativa

Grande quantidade de nuvens durante o período de outubro a abril.

Page 6: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Prazo e Custo

• O Projeto Amazônia SAR será implantado em 4 anos

• Investimento de R$80 milhões,

• R$ 64 milhões financiados pelo BNDES – Fundo Amazônia ; e

• R$16 milhões em contra partida do Censipam (Tesouro Nac.).

• Infraestrutura de Recepção e processamento de Imagens de Radar

• O Censipam assume a continuidade do Projeto com recursos próprios e , se possível, de parceiros.

• A partir de julho de 2019

Page 7: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Áreas Prioritárias

• Mapa de Kernel -polígonos de desmatamento

• Amapá

Page 8: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Necessidades

• Grande volume de imagens (950 mil Km2) acessíveis em

• Belém, Manaus e Porto Velho.

• Distribuição das áreas de trabalho entre os analistas

• Mapeamento do

desmatamento num

BD único/centralizado

Page 9: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Alex Pereira – Formação e Experiência

2000 a 2004 – Graduação em Engenharia de Computação no ITA

2005 a 2008 – Mestrado em Eng. de Computação e Eletrônica no ITA

2009 a 2015 – Doutorado em Eng. de Computação e Eletrônica no ITA

2004 a 2010 – Empreendedor, sócio em empresa de base tecnológica

2013 – Atual - Censipam / Ministério da Defesa

2014 a 2014 – QualConcurso

2017 – Ministério do PlanejamentoMPOG

Page 10: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Roteiro

● O projeto Amazônia SAR

● Ferramentas usando PostGIS/QGIS

● Índice de Imagem

● Plugins do QGIS

● Sincronização de Usuários, Grupos e

Permissões do Active Directory (AD)

● Modelagem de Banco de Dados

● Integração do PostGIS com o ArcGIS

Page 11: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Motivação do Índice de Imagem

Procurar imagens pelo nome do arquivo/pasta é uma tarefa “ingrata”.

Analogia com livro.

Page 12: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

MetaGETA

Software Livre para Gerar Índices de Imagem

Aplicação Python

Para descobrir e extrair metadados de dataset de rasters espaciais (metadata crawler)

e transformar isso num XML (metadata transformation).

Vários formatos genéricos e especializados sãosuportados

E mais formatos podem ser adicionados facilmente

Endereço do repositório

https://github.com/lpinner/metageta

Page 13: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Geração do Índice com o MetaGETA

– Gera um shapefile com o retângulo envolvente das imagens

• Recursivamente dentro de uma árvore de diretórios

• De formato compatível.

– A camada é disponibilizada via Banco Dados

Desenvolvimento de Drivers para as imagens ALOS2, Sentinel e Cosmo (Bruno Alphonsus)

– Ainda não foi integrado ao trunk (branchmaster) do MetaGETA.

Solução para o Índice de Imagem

Page 14: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Solução para o Índice de Imagem

Princípios

– Repositório único

– Dados Brutos/Originais

– Utilidade

– Publicidade

– Automatizar Processos

– Controle Prévio

Page 15: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Solução para o Índice de Imagem

Criou-se um índice de imagem (Bruno Alphonsus)

– Das imagens que chegarem ao órgão,

– Fez-se um algoritmo(script) para copiar essas imagens para o destino correto

– Desta maneira a garantir a organização do índice.

Ação/Script em linguagem Python para

– Realizar busca espacial de forma rápida; e

– Abrir e copiar as imagens.

Page 16: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Solução para o Índice de Imagem

Page 17: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Solução para o Índice de Imagem

Page 18: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Plugins QGIS

Barra de Ferramentas no QGIS

– Atualmente com 2 Plugins

Page 19: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Plugins QGIS

Atribuição de tarefas (Regiões Geográficas)

Page 20: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Plugins QGIS

Cópia de Imagens baseado em seleção geográfica

Page 21: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Sincronização com o AD

Vários analistas produzindo dados vetoriais

– Em 4 sites diferentes

– Porto Velho, Manaus, Belém e Brasília

Gestão de usuários, grupos e permissões do Censipam

– Já encontra-se centralizado e bem estável no AD

Solução

– Sincronizar a infra-estrutura existente com Postgres

– https://github.com/larskanis/pg-ldap-sync

Page 22: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Sincronização com o AD

Instalar o pg_ldap_sync

– https://github.com/larskanis/pg-ldap-sync

Arquivo de configuração

Comando a executar

– pg_ldap_sync -c ./config_sync_ldap.yaml

Page 23: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Sincronização com o AD

• Regra:

./grant_[write / read_only]_privileges.sh IP GRUPO ESQUEMAS

• Exemplos:

./grant_write_privileges.sh 172.23.5.66 GLB-DST-CRPV-COPER-Membros vetorial_crpv prodmet,prodser,amazoniasar

./grant_write_privileges.sh 172.23.5.66 GLB-SEC-CCG-DIPRO-CGOPE vetorial_crpv prodmet,prodser,amazoniasar

./grant_readonly_privileges.sh 172.23.5.66 vetorial_crpvpublic,vetor,publicacao,parceiros,prodmet,prodser,amazoniasar

Page 24: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Modelagem de Banco de Dados

Versionamento do QGIS

– Tabela mostra todas as revisões;

– View mostra a revisão mais atual;

Triggers de BD para

– Cadastrar o usuário que

– Criou / alterou / deletou uma feição;

– Criar ponto interno à cada feição;

– Calcular a área da feição;

– Validação de campo (Floresta/Não Floresta).

Page 25: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Integração do QGIS/Postgres

Integração imediata

– Sem tarefas adicionais para o administrador do banco de dados

• Nem para os usuários.

Basta conectar com o usuário/senha

– E adicionar as camadas do banco de dados

Page 26: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Integração com o ArcGis

Integração demanda tarefas de adaptação inicial

– No servidor de banco de dados

– Nos computadores dos usuários

• Copiar arquivos DLL para o diretório do ArcGis

Integração

– Cria um esquema chamado SDE

• Equivalente ao PGCATALOG

– Para guardar meta-informações dos dados geográficos

Os dados permanecem em formato aberto (Postgis)

Page 27: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Permissões no Banco de Dados

ArcGisUsuários

Todos Editores Prop. do Esquema

Leitura

Criar/editar Feições

Adicionar camada

QGISUsuários

Todos Editores Prop. do Esquema

Leitura

Criar/editar Feições

Adicionar camada

Page 28: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Restrições da solução da ESRI

Cada usuário tem um esquema com seu nome, onde adiciona novas camadas.

– Workaround: criar um usuário administrador para cada esquema.

– Nenhum outro usuário pode adicionar camadas.

– Usuários com permissão podem adicionar feição.

Remover camadas com o QGIS/PgAdmin

– Faz com que o ArcGis perca a consistência dos dados e

– Não acessa nenhuma camada depois disso.

• Não consegui restaurar os dados depois deste problema. Tive que carregar um backup dos dados.

Page 29: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Perspectivas do Projeto

Mapeamento semi-automático

Desenv./Adoção de mais ferramentas

– Replicação/Alta Disponibilidade de servidores de BD;

– Servidor de Mapa com Tile Cache;

– Ferramenta de acompanhamento da produção/revisão; e

– Ferramenta de publicação/divulgação do produto.

Iniciativa Privada

Page 30: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Duplicação de Esforços?

Como minimizar ?

Ideia / Sugestão

– Criar uma comunidade de software livre para

– Definição de Processos;

– Especificação de soluções compartilhadas;

– Desenvolvimento/Compartilhamento de Soluções PostGIS/QGIS

Page 31: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Perguntas ?

Alex Lopes Pereira

[email protected]

[email protected]

069 3217 6413

Cristina Beneditti

[email protected]

[email protected]

061 3214 0324

Parabéns pela Iniciativa.

Obrigado pela Oportunidade.

Page 32: Ferramentas de suporte a identificacao visual de feições de desmatamento usando a solucao QGIS/PostGIS

Outros detalhes

Atualização automática agendada

– 6as

Feiras as 19h

Atributos preenchidos automaticamente, quando o metadado não for encontrado

– Ano estimado (year_est)

• A partir do campo filepath (caminho do arquivo)

– Sensor estimado (sensor_est)

• A partir do filepath (caminho do arquivo)

echo $url | grep -oe 20[0-1][0-9] | head -1

echo $url | grep -ic $satellite