2. Ferramentas Básicas

2.1. Layers - 2.2. Visualização de Atributos - 2.3. Navegação - 2.4. Representação Gráfica: Legendas e Rótulos - 2.5. Consulta Espacial

Estão agrupadas neste item as funções básicas de visualização, navegação e consulta aos dados, funções disponíveis em todos os SIG. Os exemplos são aqui demonstrados com o software ArcView 8.1.

Vale incluir aqui um comentário a respeito deste software - sob o nome ArcGIS Desktop são comercializados os sistemas ArcInfo, ArcEditor e ArcView, que compartilham um mesmo núcleo e um número de funções que varia da versão mais completa (ArcInfo) até a mais simples, objeto deste tutorial. Mas cada um deles é composto por três aplicativos diferentes: o ArcMap (semelhante ao ArcView 3.x), o ArcCatalog (semelhante a um Windows Explorer para dados espaciais) e o ArcToolbox (conjunto de ferramentas de conversão de dados). Neste texto, sempre que o autor se referir a ArcGIS ou ArcView estará se referindo aos aplicativos ArcMap e ArcCatalog.

2.1. Layers

2.1.1. Interface do ArcMap - 2.1.2. Tipos de layers - 2.1.3. Adicionar e remover layers - 2.1.4. Visualização - 2.1.5. Ordem - 2.1.6. Data frames

Entende-se por layer um nível de informação que representa determinada feição da realidade - o conceito é muito mais intuitivo do que explicável. Pode-se dizer que o conjunto dos layers representam a realidade, muito embora seja óbvio que no processo de interpretação da realidade para se gerarem os layers haja sempre uma perda na informação. É mais correto dizer, portanto, que a soma dos layers seja uma representação, incompleta e simplificada, da realidade.

Podem ser encontrados diversos nomes para os níveis de informação, sendo os mais comuns overlay (papel utilizado na fotointerpretação), layer (nome difundido pelo AutoCAD e usado no ArcGIS - mais sobre essa distinção abaixo), coverage (nível de informação no ArcInfo, versões anteriores à 8) ou tema (utilizado pelo ArcView, versões anteriores à 8).

A capacidade de lidar com layers das mais diversas origens, possibilitando ao usuário criar um mapa temático a partir de dados de fontes distintas, é uma característica, se não exclusiva, pelo menos distintiva dos SIG. Apesar de sistemas CAD se utilizarem deste conceito de níveis de informação, o modo como eles são armazenados (i.e. vários layers em um único arquivo *.dwg) impede a sua pronta reutilização. Em SIG, basta escolher o layer e utilizá-lo.

Uma última informação a respeito dos layers no ArcGIS: as diferentes formas de representação de shapefiles podem ser salvas como layers distintos - isso significa que, para um mesmo shapefile, diversos layers podem ser gerados, cada um representando um campo diferente em sua tabela de atributos, ou ainda diferentes distribuições de cores para um mesmo campo.

2.1.1. Interface do ArcMap

ArcMap é o aplicativo do ArcGIS voltado para o desenho e a investigação de mapas, para a análise dos mesmos de modo a resolver questões geográficas, e para a produção de mapas que expressam essa análise. Suas funções são correspondentes às do Arcview 3.x, e sua interface se assemelha a este antepassado. O código interno do programa, porém, foi totalmente reescrito, e o usuário experiente irá notar algumas diferenças que se refletem na interface. Mas este curso não é voltado apenas aos experientes. Se for novato, tanto melhor! Virá sem pré-conceitos.

Quando se inicia o programa pela primeira vez a disposição da interface é semelhante à da figura. Uma área principal, o Map Display, onde são dispostos os layers georreferenciados, circundados por uma Table of Contents (que consiste em uma legenda onde pode-se controlar as propriedades dos layers e o modo em que são dispostos) e diversas caixas de ferramenta (Toolboxes), aqui destacadas a Standard Toolbox (Padrão) e a Tools Toolbox (Ferramentas).

A disposição destas caixas de ferramenta, contudo é totalmente configurável pelo usuário. Veja aqui uma animação demonstrando a mobilidade dos objetos dispostos na interface do ArcMap, no exemplo com a caixa de ferramentas Tools mas que pode ser utilizado para qualquer objeto, inclusive a Table of Contents.

Muito importante também nesta versão é a funcionalidade do botão direito do mouse. Um clique-direito sobre qualquer objeto na interface traz um menu de contexto onde podem ser modificadas as propriedades do objeto, adicionar novos menus, excluir, e assim por diante.

A disposição dos layers no Map Display, o modo como são representados na Table of Contents, as informações alfanuméricas e todos os demais itens em uma sessão de trabalho no ArcMap podem ser salvas como um mapa. Este é um arquivo no formato *.MXD e corresponde grosseiramente ao *.APR nas versões anteriores do Arcview.

2.1.2. Tipos de layers

O conceito de layer no ArcGIS é um pouco mais abrangente do que um simples nível de informação. Neste software, é possível modificar a representação de um shapefile (arquivo vetorial padrão, extensão *.SHP) e salvá-la como layer (um arquivo *.LYR). Desta maneira é possível economizar espaço de armazenamento, pois o shapefile e seus arquivos associados (*.DBF e *.SHX) são guardados apenas uma vez, e suas transformações, que ocupam um espaço muito menor, podem ser armazenadas em grande número. Na figura ao lado, um mesmo shapefile gerou três layers.

Neste sentido, o conceito de layers no ArcGIS se assemelha aos algoritmos no ER-Mapper: são transformações executadas sobre os datasets, arquivos raster com tamanho grande, em geral. Por outro lado, se assemelha também às legendas (*.AVL) no Arcview 3.x, porém permite também a inclusão de rótulos ou labels.

No ArcGIS é possível gerar layers para os mais diversos tipos de dados: shapefiles, coverages, arquivos CAD, rasters variados e redes triangulares, tabelas de bases de dados. A seguir estão dispostos os principais tipos de dados (e respectivos layers) da maneira em que são representados como ícones pelo ArcCatalog. Todos os formatos listados abaixo são reconhecidos pelo ArcGIS em sua forma nativa, não sendo necessário nenhum procedimento de exportação/importação.

Shapefile (SHP, ponto)	Layer de shapefile (ponto)
Shapefile (SHP, polilinha)	Layer de shapefile (polilinha)
Shapefile (SHP, polígono)	Layer de shapefile (polígono)
Raster (GRID, BIL, ERS, TIF, BMP, JPG,...)	Layer raster
Rede triangular (TIN)	Layer Tin
Base de dados (Geodatabase, MDB, Conexão)	Tabela (DBF)
CAD (DWG, DXF, DGN)	CAD (feições puntuais)
CAD (feições lineares)	CAD (áreas)
CAD (anotações)	Mapa (MXD) - Equivalente ao APR Não é layer

2.1.3. Adicionar e remover layers

Clique aqui para aprender como adicionar layers no ArcMap.

Clique aqui para observar como adicionar layers no ArcMap através do ArcCatalog.

... E clique aqui para saber como remover layers de um mapa.

2.1.4. Visualização

Clique aqui para observar como tornar layers visíveis ou não no ArcMap.

2.1.5. Ordem

Clique aqui para observar como modificar a ordem na qual os layers são desenhados.

2.1.6. Data Frames

Data frames são conjuntos de layers que não compartilham necessariamente o mesmo espaço. Têm a função de permitir a geração de mapas que compreendem diferentes regiões geográficas. As data frames são as correspondentes às Views no Arcview 3.x. Clique aqui e veja uma animação sobre como criar um data frame e como alternar entre eles.

2.2. Visualização de Atributos

2.2.1. Identify - 2.2.2. Measure - 2.2.3. Tabela de Atributos - 2.2.4. Map Tips

Atributos referem-se às propriedades de um objeto. São as informações qualitativas e quantitativas, textuais e numéricas. Correspondem à componente não-espacial do objeto, acompanhando a forma e a posição do mesmo. No ArcGIS os atributos são armazenados na tabela de atributos sob a forma de campos da tabela.

2.2.1. Identify

Responde à pergunta O que é este objeto?

A ferramenta Identify encontra-se na caixa de ferramentas Tools e é utilizada para recuperar os atributos, ou propriedades de um objeto. Os atributos são recuperados de sua tabela e dispostos em uma janela própria, que mostra apenas as propriedades do objeto investigado.

Veja aqui como identificar as propriedades dos objetos.

2.2.2. Measure

A ferramenta Measure encontra-se na caixa de ferramentas Tools e é utilizada para, como o próprio nome diz, medir interativamente as distâncias entre os pontos A e B, ou de um caminhamento composto por vários segmentos de linha.

Siga o link e observe como medir distâncias.

2.2.3. Tabela de Atributos

As informações quantitativas e/ou qualitativas de um shapefile são armazenadas em uma tabela de mesmo nome e extensão *.DBF. Os registros desta tabela estão relacionados aos objetos do shapefile através do arquivo *.SHX, de modo que a cada objeto gráfico corresponda um registro na tabela.

Clique aqui e observe como trabalhar com tabelas no ArcGIS.

2.2.4. Map Tips

Map Tips são pequenos rótulos que mostram valores de um determinado campo de um layer enquanto se desloca o mouse no map display.

Observe como funcionam os map tips.

2.3. Navegação

2.3.1. Zoom - 2.3.2. Pan

Entende-se por navegação o processo de investigação visual dos dados geográficos, como ampliar detalhes, afastar para ter uma visão geral (zoom), ou se deslocar lateralmente (pan).

2.3.1. Zoom

O conceito de Zoom é auto-explicativo, sendo uma metáfora para o ato de "se aproximar" e "se afastar" do mapa. Os botões aqui representados são, respectivamente, zoom in (aproximar), zoom out (afastar), fixed zoom in, fixed zoom out, full extent (em todos os layers), previous extent (zoom anterior) e next extent (zoom posterior).

Veja aqui como usar estas ferramentas.

2.3.2. Pan

Pan é "deslocamento lateral" dos dados, nome derivado da técnica cinematográfica panorâmica.

Observe como utilizar o comando pan - e experimente você mesmo em seu computador.

2.4. Representação Gráfica: Legendas e Rótulos

2.4.1. Simbologia: Feições, 2.4.2. Categorias, 2.4.3. Quantidades - 2.4.4. Transparência - 2.4.5. Rótulos - 2.4.6. Salvar layers

Serão descritas nesta unidade as diferentes formas de se representar graficamente os shapefiles, compreendendo a escolha de cores, padrões de preenchimento, símbolos e texto.

Legendas são tratadas pelo ArcGIS como diferentes formas de simbologia, isto é, diferentes maneiras de se representar um shapefile. Cada legenda poderá ser salva como um layer diferente. Rótulos são informações textuais dispostas no mapa, como nomes e toponímia.

2.4.1. Simbologia: Feições

Quando se adiciona um shapefile a um mapa MXD, a simbologia dos objetos é assumida como sendo símbolo único, ou seja, todos os objetos são representados da mesma forma, sem distinção de categoria. Veja uma animação demonstrando como modificar o single symbol. Tente por conta própria, após observar como modificar os shapefiles de pontos, linhas e polígonos a seguir.

Simbologia de Pontos

Simbologia de Linhas

Simbologia de Polígonos

2.4.2. Simbologia: Categorias

Informações qualitativas (texto) podem ser representadas como Categorias. Neste tipo de simbologia, a cada valor alfanumérico corresponde um símbolo diferente (também conhecido como Unique Value).

Adicione um shapefile a um mapa e depois veja a animação da escolha da simbologia Unique Value. Se desejar, você pode salvar este layer.

2.4.3. Simbologia: Quantidades

Informações quantitativas (numéricas) podem ser representadas como Quantidades. Neste tipo de simbologia, classes de valores são agrupadas e representadas por cores graduadas (Graduated colors, onde a intensidade das cores são proporcionais aos valores das classes) ou símbolos graduados (Graduated symbols, onde o tamanho dos símbolos é proporcional aos valores das classes).

Adicione shapefiles que possuem algum campo numérico a um mapa e depois veja a animação da escolha das simbologias Graduated color e Graduated symbol. Se desejar, você pode salvar estes layers.

2.4.4. Transparência

No ArcGIS é possível definir a transparência dos layers, para permitir a visualização do conteúdo abaixo dele, em uma escala de 0% (layer opaco) a 100% (layer transparente). Clique aqui para observar como definir a transparência de um layer.

2.4.5. Rótulos

Rótulos são pequenas informações textuais dispostas em um mapa. Cada layer pode ser rotulado à sua própria maneira, com diferentes estilos, tamanhos de fonte e ornamentos. O mecanismo de rotulagem do ArcGIS é um dos principais avanços em relação ao Arcview 3.x, e usuários experientes irão perceber que seu uso foi bastante aprimorado.

Campo

A definição do atributo que irá fornecer o conteúdo dos rótulos é o primeiro passo na rotulagem. Para isso, é importante que o usuário conheça o contéudo da tabela do layer para a escolha do campo correto. Assista aqui como escolher o atributo e como rotular/desrotular (de duas maneiras!).

Fonte e Máscara

Observe aqui como escolher a fonte e o tipo de máscara.

Posição

Para layers de pontos e linhas é possível determinar a posição do rótulo em relação ao objeto. Polígonos têm os rótulos sempre posicionados em seu centro. Veja aqui como definir a posição dos rótulos.

2.4.6. Salvar layers

Conforme explicado aqui, um shapefile pode ser representado de várias maneiras diferentes, e cada uma delas pode ser salva como um layer distinto.

É um procedimento bastante comum em uma sessão de trabalho do ArcMap executar a seguinte rotina: adicionar um shapefile, modificar sua simbologia, acrescentar rótulos e salvar o layer.

Veja aqui como salvar layers.

2.5. Consulta Espacial

2.5.1. Seleção interativa - 2.5.2. Sintaxe SQL - 2.5.3. Seleção por atributos - 2.5.4. Seleção por locação

A consulta espacial tem como objetivo encontrar objetos que satisfazem a determinadas condições, impostas tanto pelo usuário quanto por fatores externos (modelo, situação ou cenário). Um procedimento comum ao lidar com informações espaciais consiste primeiramente em selecionar os objetos que satisfaçam a estas condições, para em seguida realizar operações sobre estes objetos, como recuperar informações a respeito deles, convertê-los a um novo layer ou shapefile, ou ainda realizar operações geométricas como união e intersecção, quando em modo de edição.

A consulta espacial pode ser efetuada interativamente, onde o usuário vai indicando com o mouse os objetos que satisfazem a determinada condição, e através de uma consulta por atributos, onde por meio de expressões SQL (uma linguagem padrão de consultas a banco de dados) o usuário constrói a expressão que irá selecionar os dados.

2.5.1. Seleção interativa

Para selecionar interativamente um objeto (isto é, indicando com o mouse) é necessário primeiro saber se o layer ao qual pertence o objeto é selecionável.

Veja aqui como selecionar objetos interativamente, como selecioná-los pela sua tabela e como limpar a seleção.

2.5.2. Sintaxe SQL

Para construir expressões usando a sintaxe SQL (Structured Query Language, ou linguagem estruturada de consultas) é necessário que o usuário seja sempre bastante explícito naquilo que ele deseja. O computador não consegue inferir significado de uma expressão coloquial, e portanto as expressões devem ser como se seguem:

• [ouro] > 15 : seleciona todos os objetos cujos valores do campo [ouro] sejam maiores que 15
• ([ouro] > 15) AND ([cobre] > 200) : seleciona todos os objetos que satisfazem as duas condições
• ([lito] = "arenito") OR ([lito] = "siltito") : seleciona rochas que sejam ou arenito ou siltito
• e assim por diante... sempre que houver erro de sintaxe observe bem a posição dos parêntesis, sinais e operadores AND e OR.

Por uma questão de formalidade é importante dizer que as expressões utilizadas no ArcGIS não são SQL, mas bastante semelhantes. Você pode ver exemplos de expressões usadas no ArcGIS em seleção por atributos.

2.5.3. Seleção por atributos

Usando-se o contrutor de expressões é possível estabelecer condições simples ou complexas para a seleção dos dados. Veja aqui como selecionar dados específicos através de suas propriedades.

2.5.4. Seleção por locação

Utiliza-se a seleção por locação para selecionar objetos de um layer que estão relacionados a outros objetos de outro layer. Por exemplo: quais as regiões de matas ciliares (i.e. matas a uma distância de, digamos, 100m dos rios)? Quais as ocorrências de ouro situadas na unidade metassedimentar? Assista à animação demonstrando o uso da seleção por locação.

Salvar consulta como layer

Salvar consulta como shapefile

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