Hugo Martins Pereira - Esri Portugal

Conversão Cartografia Multicodificada
Hugo Pereira
Câmara Municipal de Abrantes

Cartografia Multicodificada
Muitos utilizadores não estão cientes do
conceito de cartografia multicodificada
Logo não estão preparados para o seu uso.

Cartografia Multicodificada
Surgem os comentários:
“esta cartografia é muito má, falta muita
informação”
“é uma confusão, vai dar muito trabalho
organizar a informação”

Cartografia codificada
• Para que servem os códigos?
Os códigos são associados aos elementos
geométricos da cartografia para indicar qual o
elemento do mundo real, que pretendemos
representar.
“Modernices”… Sempre usamos o layer!?

Multicódigos
Porque se usam multicódigos?
O mesmo elemento da cartografia pode
representar vários elementos do mundo real.
Nesse caso o mesmo elemento é codificado
com os vários códigos que os identificam.

Uma Linha dois códigos

Representação
Se um elemento tem vários códigos, a sua
representação na cartografia é feita apenas de
acordo com as regras do código mais
importante.
(corresponde ao valor numérico mais baixo)

Problema
Os softwares normalmente utilizados para lidar
com a cartografia não conseguem ler
multicódigos, ou mesmo que os leiam não
sabem lidar com eles.
Então os utilizadores são tentados a usar a
representação da cartografia, e desta forma
perder muita da informação que consta na
cartografia.

O ArcGIS lê Multicódigos?
O ArcGIS está preparado para ler códigos e
multicódigos de ficheiros Microstation, desde
que estes estejam “linkados” em ODBC.
(o que por norma não acontece)
Se um elemento da cartografia tiver mais que
um código o ArcGIS cria vários campos na tabela
de modo a guardar todos os códigos do
elemento.

Replicação de Multicódigos
A replicação de multicódigos consiste em :
transformar um elemento da cartografia que
tem vários códigos
em várias cópias desse elementos, em que cada
uma tem um e um só código do elemento
original.

Como o fazer na prática?
Por exemplo, usando a ferramenta ngXis para
Microstation, e realizar 2 simples tarefas:
- Transformar os códigos em códigos ODBC.
(gravar “linkagens” em ODBC).
- Replicar a informação (comando ngXisF).

Pré-Requisitos
Se pretendemos utilizar esta cartografia em SIG
(ArcGIS)
Devemos solicitar (ou exigir) que, para além da
versão original, nos seja entregue:
Cartografia
Replicada e com linkagens em ODBC!

Passos na importação da Cartografia
DGN
CAD to
Geodatabase
Annotation Multipatch Point (3d) Polygon (3d) Polyline (3d)

CAD To Geodatabase – DGN Original

CAD To Geodatabase – DGN ODBC

CAD To Geodatabase – DGN Replicado ODBC

Automatização
Agora que já conseguimos ter acesso aos
códigos no ArcGIS, seria interessante ter um
procedimento para importar toda a
informação de um modo simples e eficaz.
Model Builder

Passo 1 – CAD to Geodatabase

Resultado
Obtive anotações, linhas, polígonos, pontos
então já está, afinal não é assim tão complicado.

Polígonos?
Que polígonos são estes? Algo correu mal…

O que aconteceu?
Na realidade a conversão CAD to Geodatabase
apenas gera polígonos para linhas fechadas da
cartografia.
No modelo da cartografia, os elementos de área
não estão representados por linhas fechadas,
mas sim por vários segmentos de linhas que
partilham o mesmo código (e que até podem
estar desenhados em Layers diferentes).

Como gerar os polígonos?
Feature To Polygon.
(apenas disponível no ArcInfo)
Para gerar polígonos para determinado tema
(código) será necessário correr esta ferramenta
com as linhas (2d) que têm esse código.

Passo 2– Polylines 3d para 2d

Gerar Polígonos Código a Código
As linhas 2d estão todas na mesma featureclass,
agora “é só” exportar as linhas referentes aos
códigos para o qual pretendo fazer os
polígonos e correr a ferramenta.
Feature To Polygon
Mas tenho de fazer isto código a código?

Model Builder
Iterações:
O model builder permite fazer iterações.
Uma das possibilidades é iterar todos os valores
distintos de um campo de uma determinada
tabela.
Desta forma o modelo “corre” para cada valor
distinto da tabela.

Passo 3 – Linhas 2d para Polígonos (por código)
Iterate Field Values – MsLink_ODBC.
Em cada iteração usar o valor para filtrar as
linhas2d e para dar nome à featureclass.

Resultado

Polígonos para FeatureClass
Copiamos todos os polígonos para uma nova
feature class.

Tabela com os polígonos identificados por código

Catálogo de Objetos

Exemplo de polígonos

Resumo da obtenção de polígonos.
Obtemos os polígonos para todos os
códigos existentes nos ficheiros
DGN originais de forma automática.

Este método não resolve todos os problemas da
importação da cartografia, mas permite de
uma forma expedita que a mesma possa ser
usada em ambiente SIG.

Exemplo de Utilização da Cartografia
Hugo Pereira
Câmara Municipal de Abrantes

Exemplo de Aplicação
Pretende-se estimar a
área bruta de construção
para cada arruamento do perímetro
urbano da cidade de Abrantes.
De que modo a cartografia 2000
multicodificada pode ser útil?

A área de construção é determinada por:
Área de Implantação x Número de pisos
A área de implantação de um edifício será a área
do polígono que o representa.
Como podemos estimar o número de pisos?

Estimativa do número de pisos
No modelo da cartografia 2000 da Comunidade
Urbana do Médio Tejo, existe o elemento:
“3010206” – Ponto de Cota No Beirado Do Telhado.

Informação existente
• Polígonos edificado
• Pontos de cota no beirado dos edifícios.
• Eixos de via
• Modelo Digital de Terreno (pode ser gerado)

Modelo Digital de Terreno
Construção do modelo digital do terreno a partir
dos elementos da cartografia.
Para simplificar usamos apenas os elementos:
• Curvas de nível
• Linhas de água
• Pontos cotados

Modelo Digital de Terreno

Edificado e Pontos de Beirado

Associar Cotas ao Edifício.
Para cada ponto de Beirado, obtemos o valor do
MDT. (estimativa da cota soleira do edifício)
Extract Values to Points (Spatial Analyst)
Associamos o Ponto de Beirado, já com a
estimativa da cota soleira, ao Edifício.
Spatial Join (Analysis)

Calcular altura e estimar pisos
A altura do edifício será dada pela diferença
entre a Cota de Beirado e a Cota Soleira.
Para a estimativa do número de pisos
usou-se a fórmula:
Pisos = Parte Inteira (Altura/3 + 0,5)

Modelação v1.0
Foi criado um modelo, e obtiveram-se os
seguintes resultados.

Edificado com estimativa de pisos
Fotografia

Edificado com estimativa de pisos
Fotografia

Problema
A localização do ponto de beirado dentro do
edificado tem influência na estimativa da altura
do mesmo. E consequentemente na estimativa
do número de pisos.
Como determinar uma melhor estimativa da
cota soleira do edifício?

Usar os vértices do polígono do Edifício
Feature Vertices To Points (Data Management)

Obtemos assim várias estimativas para a cota
soleira do edifício, a ferramenta usada identifica
para cada ponto o polígono que lhe deu origem.
É possível fazer uma análise aos vértices de um
polígono e guardar a informação que se julgue
importante.

Aplicamos a estatística aos Pontos.
Summary Statistics (Analysis)
Vamos obter o valor Máximo e Mínimo para a
cota de terreno para cada conjunto de pontos
que partilha o mesmo ORIG_FID
(id do polígono original).

Associar Cotas ao Edificado
Associamos a estatística, cota máxima e mínima,
ao edificado.
Add Join (Data Management)
De seguida os pontos de cota de beirado
ao edificado.
Spatial Join (Analysis)

Estimativa da Altura do Edifício
Passamos a poder calcular uma estimativa
máxima e mínima para a altura do edifício.
Foram analisados os resultados obtidos para
estas estimativas, e como estes
não eram satisfatórios foi necessário
encontrar um equilíbrio.

Ponderação

Modelação v1.1
O modelo, foi adaptado à nova metodologia.
obtiveram-se os seguintes resultados

Edificado com estimativa de pisos
Fotografia

Edificado com estimativa de pisos
Fotografia

Comparação entre modelos
Versão 1.0
Cálculo da cota soleira para a localização do ponto
de cota. Altura corresponde à diferença das cotas.
Versão 1.1
Cálculo da cota soleira para os vértices do polígono.
Estimativa do número de pisos baseado numa altura
ponderada.

Área bruta de construção
Com o número de Pisos e a Área de Implantação
podemos finalmente estimar a área bruta de
construção para cada um dos edifícios.

Relação entre Edifícios e Arruamentos
Os edifícios são relacionados com os
arruamentos através da ferramenta
Near (Analysis)
Os edifícios recebem 2 novos campos.
NearID – ID do arruamento mais próximo.
NearDistance – Distância ao arruamento.

Estatística
Aplicamos uma análise estatística à tabela de
edifícios e para cada código de arruamento
calculamos a soma da área bruta de construção.
Summary Statistics (Analysis)
Associamos a Estatística aos Arruamentos e
ficamos com uma estimativa da área bruta de
construção para cada um.
Add Join (Data Management)

Resultado Final

Conclusão
Mesmo com os defeitos que a cartografia
multicodificada possa ter, se juntarmos
“Os SIG e a Arte de Ser Português”
esta pode ser transformada em
conhecimento sobre o território.

Obrigado pela atenção,
Hugo Martins Pereira
hugo.pereira@cm-abrantes.pt