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Recorte de Shapefile com as ferramentas
Corte (Clip) e Diferença: uma
abordagem sobre geometrias no QGIS
QGIS
TUTORIAL
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traz ao público interessado nas Tecnologias
Geoespaciais o que há de novo no setor. Este
canal foi idealizado com o objetivo de ajudar
o público, trocar informações e gerar debates
acerca dos temas da área.
ÍNDICE
1. Verifique a Referência Espacial dos Dados ................................... 4
2. As “ilhas” são proibidas ........................................................................ 4
3. Verifique o Sistema de Referência dos atores ...............................5
4. Exemplos de Feições Multipolígono .................................................5
5. Tutorial QGIS: Recorte de Dados Vetoriais ................................... 7
6. Gerar uma cópia do Shapefile ........................................................... 8
7. Seleção dos Municípios ....................................................................... 8
8. Modo de Edição do QGIS: A ferramenta Mesclar Feições ......... 9
9. Modo de Edição do QGIS: Correção das Imperfeições ............. 10
10. As Geometrias e os Geoprocessos .................................................. 13
11. O Geoprocesso Corte (Clip) ................................................................ 14
12. O Geoprocesso Diferença ..................................................................15
13. Considerações Finais ......................................................................... 16
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1. Verifique a Referência Espacial dos Dados
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Recorte de Shapefile com as ferramentas Corte (Clip) e Diferença: uma abordagem sobre geometrias no QGIS
O recorte de feições no QGIS e outros aplicativos para
Geoprocessamento é uma tarefa que envolve a sobreposição dos
elementos que ocupam a mesma posição espacial. No processo
para recorte de dados vetoriais, as feições envolvidas podem
ocupar dois papéis distintos: o cortador e a feição que será
cortada. Assim, o recorte de feição deve observar os seguintes
critérios:
1. Todos os dados devem estar espacialmente referenciados;
2. Polígonos que contém “ilhas” não podem ser utilizados como
cortadores;
3. Os arquivos envolvidos no processo devem possuir o mesmo
SRC (Sistema de Referência de Coordenadas).
O QGIS é um programa favorável à interoperabilidade de vetores
e o Shapefile é o tipo de dado vetorial apropriado para edição no
SIG (Sistema de Informações Geográficas). Outros formatos de
vetor como GPX, KML, DGN e DXF, para citar os mais utilizados,
são dados do tipo leitura e não podem ser editados. Considerando
sua origem, deve-se avaliar se os formatos citados estão
associados a um Datum e se de fato ocupam uma posição espacial.
Após essa avaliação, o passo seguinte consiste em transformar
essa informação de vetor para o formato shape.
2.As “ilhas” são proibidasA camada vetorial do tipo multipolígono não pode ser utilizada
como cortador no processo de recorte de feições, pois contém
ilhas. A camada vetorial que contém as ilhas também é conhecida
como feição de partes simples. Para prosseguir com o recorte, as
ilhas devem fazer parte da porção principal. O método mais eficaz
para redução das ilhas é a transformação de uma geometria de
partes simples em multiparte. Em alguns casos, os geoprocessos
Merge (Mesclar) e Dissolve (Dissolver) são ótimas alternativas
para criação da multiparte.
3.Verifique o Sistema de Referência dos atores
4.Exemplos de Feições Multipolígono
O vetor cortador e o shapefile que será cortado são os atores
principais no processo de recorte de feições. Sabendo disso,
devemos verificar o Sistema de Referência de ambos antes de
executar qualquer atividade de processamento.
Situações que não são admitidas:
1. Cortador no Sistema Geográfico e o vetor que será cortado no
Sistema Projetado (ou vice-versa);
2. Cortador no Fuso 23 S e vetor que será cortado no Fuso 24 S
(ou outro Fuso qualquer).
Consulte as propriedades das camadas vetoriais antes de
submeter os dados vetoriais para o processo de recorte.
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Partes simples: são polígonos individuais agrupados na mesma
camada vetorial. As feições de partes simples que não podem
representar um papel de cortador durante o processo de recorte.
As partes simples possuem múltiplos atributos e podem exibir
uma simbologia diferente para cada porção de ilha.
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Mesclar Feições: ao mesclar uma feição multipolígono, ela perde
suas propriedades de multipolígono e se transforma em shapefile
do tipo polígono. Deve ser utilizada para casos onde é necessário
realizar um recorte de modo a englobar uma área de estudo.
Para mesclar feições, o shapefile deve ser editado no QGIS.
Multiparte: uma feição Multiparte é a feição apropriada para
realizar recortes de feições considerando a união das ilhas
menores com a porção maior. A multiparte possui apenas um
atributo e sempre exibe a mesma simbologia.
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5.Tutorial QGIS: Recorte de Dados Vetoriais Dados utilizados no tutorial
Os arquivos utilizados no tutorial pertencem ao PROBIO
(Projeto de Conservação e Utilização Sustentável da Diversidade
Biológica Brasileira) e são destinados ao mapeamento da
cobertura vegetal para o estado do Maranhão-MA. Os polígonos
que representam os estados e municípios do estado do Maranhão
foram retirados da Base Cartográfica na Escala do Milionésimo
(1:1.000.000), de autoria do IBGE.
Download:
Fontes:
O Problema
A camada da vegetação recobre grande parte do estado onde
é necessário realizar um mapeamento para alguns municípios
selecionados. Para realizar o recorte, é fundamental utilizar
o shapefile dos municípios para recortar os dados do PROBIO
referentes à cobertura vegetal no Maranhão.
https://dl.dropbox.com/s/bjmcywfdiqwyrji/BASE_CART_SHAPEFILE.rar
https://dl.dropbox.com/s/lna2fto2n12clyh/20160502_Tutorial_QGIS_003_shapefile.zip
http://www.mma.gov.br/biomas/caatinga/mapa-de-cobertura-vegetal
http://www.brasil.gov.br/ciencia-e-tecnologia/2014/12/ibge-publica-versao-atualizada-da-
base-cartografica-continua-do-brasil
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Conforme mencionado, a camada dos municípios é um
multipolígono e não pode ser utilizada como cortador no processo
de recorte. Neste caso, devemos transformar essa feição com a
ferramenta Mesclar Feições Selecionadas do QGIS.
Clique com o botão direito sobre a camada dos municípios e
selecione a função Salvar Como para realizar uma cópia do
arquivo, pois o processo de mesclagem vai alterar o dado original.
Esta nova camada deve receber o nome de cortador.
6.Gerar uma cópia do Shapefile
7.Seleção dos MunicípiosApós criar a nova camada de municípios, abra a Tabela de
Atributos deste arquivo e clique no canto superior esquerdo da
tabela para selecionar todos os elementos. Esse canto que habilita
a seleção para todos os objetos é semelhante à função do Microsoft
Excel utilizada para selecionar todas as células da planilha ativa.
Este botão seletor está indicado na imagem abaixo:
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8.Modo de Edição do QGIS: A ferramenta Mesclar Feições
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O próximo passo consiste em acessar a edição de feições para mesclar os
dados.
É utilizada para combinar múltiplas feições e seus atributos. Após
mesclar os arquivos, a operação não poderá ser desfeita, portanto,
sempre faça uma cópia dos seus dados antes de prosseguir com a
utilização da ferramenta Mesclar Feições.
Clique na ferramenta Alternar Edição para habilitar as ferramentas
avançadas do QGIS. Em seguida, clique menu Exibir – Barra de
Ferramentas – Digitalização Avançada para exibir a barra abaixo. Em
destaque, a ferramenta Mesclar Feições Selecionadas:
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Clique sobre a ferramenta Mesclar Feições Selecionadas. Na tela
seguinte, a seleção dos atributos não é importante. Clique no
botão OK para finalizar o processo.
Todos os polígonos serão mesclados numa única camada, porém o
desenho original apresentou algumas imperfeições nas fronteiras
dos polígonos e estas imperfeições serão detectadas na versão
mesclada.
Para solucionar este problema, podemos utilizar as ferramentas
de edição do programa para criar novos polígonos sobrepostos e,
após esta etapa, mesclar novamente os dados.
9.Modo de Edição do QGIS: Correção das ImperfeiçõesAs falhas de edição no interior do polígono podem ser removidas
com a Ferramenta de Nós ou a sobreposição de outro polígono.
Para concluir esta tarefa, siga os passos abaixo:
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Clique na ferramenta Adicionar Feição e desenhe um novo
polígono ao redor da falha de edição
Um novo atributo NULL será adicionado à tabela. Finalize
o desenho com o botão direito do mouse e use novamente a
ferramenta Mesclar Feições Selecionadas para combinar os dois
polígonos:
O procedimento para correção das falhas de edição foi concluído
com êxito. Na feição mesclada, a presença de apenas um atributo
da tabela indica que este dado é uma geometria multiparte e está
apto para a tarefa de recorte de feições.
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Repita este procedimento em outras áreas e corrija as
imperfeições e elementos complexos com a ferramenta Adicionar
Feição (1). Desenhe novos polígonos para cobrir as falhas
provenientes da edição original e use a ferramenta Mesclar
Feições Selecionadas para combinar os pequenos polígonos com a
ilha maior.
Elementos complexos podem ser eliminados com a Ferramenta
de Nós (2):
Após terminar todos os ajustes, clique nas ferramentas Salvar
Edições da Camada e Alternar Edição para sair do modo de
edição de feições do QGIS.
O polígono cortador está pronto para ser um dos atores no
processo de recorte de feições através dos geoprocessos Cortar e
Diferença. Abaixo temos o resultado da edição de feições na cópia
da camada dos municípios:
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10.As Geometrias e os GeoprocessosAs operações de Geoprocessamento que envolvem a sobreposição
de feições consideram uma relação de conjuntos, portanto, aplicar
um recorte ou gerar uma área de intersecção é uma atividade que
deve ser orientada a partir de uma relação de conjuntos.
Na prática, a Intersecção e o Corte produzem o mesmo resultado
no que se refere à geometria, porém a Intersecção engloba os
atributos das duas camadas envolvidas no processo. O Corte é
um geoprocesso que preserva a área dos objetos onde há uma
intersecção. A Diferença é o processo que deve ser utilizado para
excluir parte de uma das geometrias.
Em relação aos dados utilizados no tutorial, temos duas camadas
vetoriais representando os papéis do polígono cortador e da
camada vetorial que será cortada:
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11. O Geoprocesso Corte (Clip)Acesse o menu Vetor – Geoprocessamento – Cortar. No item
Entrar com Camada Vetorial, selecione o polígono que representa
a vegetação.
No item Cortar Camada, selecione o polígono cortador e indique
um local de saída para o novo polígono recortado. Clique no botão
OK e aguarde a execução do processo.
A ferramenta Cortar vai preservar a área de intersecção da
vegetação. Veja o resultado na imagem abaixo:
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12.O Geoprocesso Diferença
Acesse o menu Vetor – Geoprocessamento – Diferença. No item
Entrar com Camada Vetorial, selecione o polígono que representa
a vegetação.
No item Cortar Camada, selecione o polígono cortador e indique
um local de saída para o novo polígono recortado. Clique no botão
OK e aguarde a execução do processo.
A ferramenta Diferença vai excluir a área de intersecção e
o shapefile da vegetação será recortado. Veja o resultado na
imagem abaixo:
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As operações de Geoprocessamento são sistemáticas e seus
algoritmos seguem padrões que não podem deixar de ser
observados. O recorte de feições deve levar em consideração as
recomendações mencionadas no inicio deste documento (evitar
polígonos com ilhas, verificar o SRC, etc.) e o método empregado
está associado com a sobreposição dos objetos.
A execução das tarefas segue uma lógica de operação com
conjuntos. Por este motivo, as regras devem ser aplicadas de
forma criteriosa em todas as situações.
13.Considerações Finais
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