Tutorial

TUTORIAL PREPARADO PARA O CURSO DE INTRODUÇÃO AO ARCGIS Rio Claro  –  SP.

Oragnização: Osvaldo José Ribeiro Pereira Responsáveis: Prof a Dra Maria Isabel Castreghini de Freitas Pro. Dr. Roberto Braga

Piracicaba 2010

Sumário 1 - Explorando o ArcCatalog. ............................................ .................................................................. ............................................ ......................... ... 3 2 - Visualização de Dados e Projeções. ......................... ............................................... ............................................. ............................. ...... 5 2.1 Para começar…............................................. ................................................................... ............................................ ........................................ .................. 6 3 - Simbolização e Feições (Vetor e Raster). .......................................... ................................................................. ........................... 8 3.1 Simbolização de Vetores: ........................................ .............................................................. ............................................ ............................. ....... 8 3.2 Representações Raster: ........................................ .............................................................. ............................................ ................................. ........... 9 3.3 Opções de Visualização e Classificação de dados Raster. ......................................... ......................................... 9 4 - Georreferenciamento de imagens: ........................................... .................................................................. .................................. ........... 11 5 - Ferramentas de seleção: sele ção: ...................................................... ............................................................................ ...................................... ................ 12 5.1 Seleção por Atributos Select by b y Attributes: .................................................... ............................................................. ......... 12 5.2 Seleção por Localização Select by b y Location. ........................ ............................................... ................................... ............ 14 6 - Ferramentas de Edição Ediçã o Vetorial: ......................................... ............................................................... ...................................... ................ 15 6.1 Criando uma nova Feature Classe e editando Polígonos:......................................... Polígonos:......................................... 19 7 - Georreferenciamento de dados Vetoriais. .............................. ..................................................... ................................... ............ 23 8 - Manipulação de Ferramenta GOGO. Edição para levantamentos topográficos. ...... 24 9 - Edição Automática de Linhas de Drenagem: ........................................... ........................................................... ................ 25 10 - Manipulação de Informações em Três Dimensões: Dimens ões: ....................................... ................................................ ......... 28 11 - Operações Matemáticas Matemátic as em Rasters. ........................................... .................................................................. ........................... .... 32 12 - Análise Multicritério. ................................................ ....................................................................... ............................................. ........................ 33 13 - Análise Geoestatística: .............................................. ..................................................................... ............................................. ........................ 37 14 - Visualização em 3D  – ArcScene. ........................................................ ............................................................................ .................... 38 15 - Overlay e Obtenção do Mapa de Suscetibilidade à Erosão..................................... .................................... 40 16 - Layout Final de Mapas: .......................................... ................................................................ ............................................ ........................... ..... 43

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1 – Explorando o ArcCatalog.

É comum entre usuários do pacote ArcGis, o surgimento de dúvidas a respeito de como estrutura-se este SIG e quais as funções que podemos utilizar a partir de sua interface. Cabe uma breve explanação à respeito respei to da estrutura básica do aplicativo. O ArcGIS Desktop é um conjunto de softwares que roda em computadores padrão. São usados para criar, importar, editar, buscar, mapear, analisar e publicar informações geográficas. Quatro softwares compõem o conjunto ArcGIS Desktop; cada um acrescenta um nível superior de funcionalidades, são eles: ArcReader (gratuito), ArcView, ArcEditor, ArcInfo. Este último apresenta todas as funções disponíveis no pacote ArcGis e será utilizado em nosso curso. Dentro do ArcGis temos quatro aplicativos básicos os quais permitem lidar de maneira mais flexível com banco de dados e informações em 3D. ArcMap – Ferramenta completa de processamento de informações. ArcScene – Visualização em 3D. ArcGis ArcGlobe – Semelhante ao Google Earth. ArcCatalog – Manipulação de Banco de dados. Este último será agora abordado em maiores detalhes: - Para iniciar vamos abrir o aplicativo  –  Iniciar  –  Todos os Programas  –  ArcGis  – ArcCatalog. Com o programa aberto você irá observar que existem duas janelas para manipulação e visualização dos dados. Vamos proceder a abertura de um layer.

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- Deverão ser localizadas as informações de acordo com o local onde descarregaram os dados (Dados fornecidos para o curso em um CD) seguindo o seguinte caminho: (...)  –  Curso ArcGis – Dados Espaciais – Dados SHAPE  – Jaboticabal. Na aba superior, como pode ser visto, em imagem acima, temos as opções: Contents, Preview e Metadata. Metadata. Após ter escolhido o layer Jaboticabal clique em cada uma das opções e explore os dados. Estas guias servem para que possamos observar informações relativas aos dados que iremos manipular. Na guia Content veremos o conteúdo dos dados, em Preview podemos ver o dados em si, e na opção Metadata todas as informações referentes à este dado.

Nesta etapa é importante compreender detalhadamente a edição de  Metadata. Siga as Etapas:

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As edições aqui realizadas não afetam os arquivos e tem como objetivo apenas enriquecer as bases referencias dos layers. São importantes caso os dados sejam disponibilizados publicamente, pois, permitem informar fontes de elaboração. Para deletar um layer qualquer, seja no formato vetor ou raster raster,, basta clicar com o botão direito sobre o mesmo e proceder a operação Deletar. 2. – Visualização de Dados e Projeções.

Durante esta etapa vamos realizar uma série de tarefas básicas em ArcGIS, tal como criar um novo projeto, definir o sistema de coordenadas, representar informação espacial e construir mapas (layouts) prontos para impressão.

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2.1. Para com eçar…

Iniciar o ArcGIS (Iniciar (Iniciar - Todos os Programas - ArcGIS - ArcMap) ArcMap) Inserir o Layer Jaboticabal que já foi abordado no tópico anterior. Criar um novo projeto (Start using ArcMap with: wit h: a new empty map)

Definir o sistema de coordenadas, clicando com o botão do direito do mouse sobre Layers,, escolhendo a opção Properties e a tab Coordinate System - Predefined Layers Projected Coordinate System - UTM - Other - Souht American Cordenate Sistem 22S OK 6

Caso tenha dúvida veja as etapas:

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3 – Simbolização e Feições (Vetor e Raster).

A diferenciação entre dados matriciais (raster) e vetoriais, é um dos princípios básicos do Geoprosessamento e não será, portanto, abordada aqui em maiores detalhes, porém, convém compreender como o SIG representa tais feições e suas diferenças. Relembrando... - Dados vetoriais são representados a partir de linhas pontos e polígonos, permitindo manipulação de tabela de atributos. Superfícies discretas. - Dados matriciais ou raster são representados como superfícies contínuas em forma de pixels com resoluções espaciais diversas.

3.1 Simbolização de Vetores: Iremos agora adicionar o mapa pedológico do município de Jaboticabal, editado em forma de polígonos. Siga os seguintes passos: (...)  –  Curso ArcGis  –  Dados Espaciais – Dados SHAPE – Solos.shp – Clique em Add. - Clique com o botão direito do mouse sobre o layer solos  – Nesta guia escolha a opção propriedades, a seguinte janela irá se abrir:

- Para escolher uma nova cor para as classes clique, na legenda, sobre a cor de alguma atributo, como por exemplo Latossolo Roxo, e escolha a cor adequada. A SBICS, estabelece as cores oficiais para o segundo nível categórico de classificação do solo. Como complemento é indicado consulta ao Manual Técnico de Pedologia. OBS: Os detalhes relativos à visualização serão tratados em aula e abordados com maior ênfase no momento de elaboração do mapeamento final.

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3.2. Representações Raster: - Será adicionada uma composição SOPT com as bandas 1, 2 e 3 (azul, verde e vermelho, respectivamente). Siga os seguintes passos: (...)  –  Curso ArcGis  –  Dados Espaciais – SOPT.tif  –   – Clique em Add. - O layer solo pode ser mantido. - Para movimentar um layer e sobrepor ao outro, basta clicar e segurar sobre o layer que você deseja que fique aparente no display, arrastando e soltando acima dos outros layers. Poderá também ser apagado o layer solos desmarcando a aba ao lado do nome do layer. Desmarque aqui. - Esta é uma composição a qual comporta três bandas pancromáticas. Como próxima etapa, iremos mudar os filtros Defult da imagem. - Clique com o botão direto do mouse sobre o layer SPOT  –  Clique em Properties . Na  janela que irá se abrir escolha a opção Simbology. - Nesta janela são mostrados os Channels (Filtros) e as bandas. - Faça a seguinte composição: composição: 1 – Clique sobre Band_1 nesta janela escolha a opção – Band_3 Band_3.. 2 – Clique sobre Band_2 Mantenha – Band_2 Band_2.. 3 – Clique sobre Band_3 nesta janela escolha a opção – Band_1 Band_1.. - Clique – Aplicar – OK OK.. - Dê um   zoom in na imagem e veja a resolução espacial. Observe as diferenças na composição com a aplicação de outros filtros. Se for pertinente teste outros filtros. - Para realização do zoom ideal da imagem clique com o botão direito sobre o layer SPOT,, e escolha a opção  – Zoom to raster resolution. SPOT resolution.

3.3 Opções de Visualização e Classificação de dados Raster. Para a efetivação desta etapa será utilizada a imagem SRTM. O aplicativo ArcMap não apresenta muitas opções de manipulação de composições coloridas, portanto devem ser utilizadas imagens monocromáticas.  – Clique - Adicionar o seguinte dado : (...) – Curso ArcGis – Dados Espaciais – srtm.tif  –  em Add. - Clique com o botão direto do mouse sobre o layer srtm  –  Clique em Properties . Na  janela que irá se abrir escolha a opção Simbology.

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- Após esta etapa você deverá ver na tela a seguinte imagem:

- Iremos agora ver outra forma de classificação:

OBS: Para familiarização com as ferramentas teste outras opções disponíveis para a classificação dos dados. dados.

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4 - Georreferenciamento Georreferenciamento de imagens:

Muitas vezes é comum obtermos dados, via internet ou mesmo produtos analógicos digitalizados, sem sistema de projeção e coordenadas definidas, o que exige o georreferenciamento adequado que pode partir de dados obtidos diretamente em campo através de GPS ou mesmo analisando-se as próprias informações do produto que se deseja referenciar, como por exemplo, cartas topográficas rasterizadas. No exercício seguinte iremos aprender a fazer o georreferenciamento a partir de carta topográfica com coordenadas de canto conhecidas. - A área que iremos trabalhar agora corresponde à uma outra quadrícula. - Feche a janela atual do ArcGis sem salvar e abra uma nova clicando em New

Map Flie: , botão na barra superior do ArcGis. - Nesta nova janela iremos adicionar uma carta topográfica do estado de Minas Gerais. - Clique em Add Data : e insira a imagem SF-24-V-A-I-3.jpg que se encontra dentro da pasta Georreferenciamento. Dê OK para as mensagens e visualize a imagem no display. - Para o Georreferenciamento siga os passos do vídeo a seguir: - OBS: Fique atento às coordenadas que serão inseridas no vídeo e insira da mesma forma. Para inserir clicar com o botão direito do mouse.

- Foi realizada a etapa de inserção de coordenadas porém a imagem ainda não está com sistema de projeção. Para isso vamos estabelecê-lo de acordo com as indicações do vídeo a seguir:

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- Ao final poderá ser aberta uma nova janela sem necessidade de salvar o que foi feito nessa etapa. 5 - Ferramentas de seleção:

5.1 Seleção por Atributos Select by Attributes: - Inserir layer Solos.shp a partir da ferramenta - Ir na janela Selection na barra superior: Clicar em Select by Atributes . A janela abaixo se abrirá:

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- Nesta janela clicar duas vezes na opção “Classes” –  Clicar na Opção =. Clicar em Get  Unique Values e clicar duas vezes em: „Latossolo Roxo‟ A fórmula final deve ser: "Classes" = 'Latossolo Roxo'. Roxo'. - Clique em Apply (Alguns polígonos de solo serão selecionados).

A próxima etapa é gerar um novo layer  para estes polígonos que representam as áreas correspondentes à Latossolos Roxos. Proceda da seguinte se guinte forma: - Clicar com o botão direto do mouse no layer Solos. - Escolher a opção Export Data. Clicar e proceder como segue no video.

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- Escolher diretório de destino como segue na opção: Output shapefile or feature class: - Clique OK OK.. Na mensagem de alerta escolha SIM SIM.. Foi completada a etapa de geração de um novo shape a partir de seleção de uma Feature Class.

Class, por atributos : - Seleção de inúmeros Feature Class, - Ir a janela Selection na barra superior: Clicar em Select by Atributes . Proceda da mesma forma descrita na tarefa anterior. - Nesta janela clicar duas vezes na opção “Classes” –  Clicar na Opção =. Clicar em Get  Unique Values e clicar duas vezes em: „Latossolo Roxo ’  - Após ter obtido a primeira operação "Classes" = 'Latossolo Roxo', Roxo', Clique na opção OR e escreva a seguinte operação: "Classes" = 'Latossolo Roxo' OR "Classes" = 'Solos Podzolizados Variação Lins'. Clique em Apply – OK. - Desta vez não será realizada exportação dos dados então portanto podemos clarear a seleção. Para tanto, vá na guia Selection na barra de ferramentas, escolha a opção Clear Selected Feature. Feature. 5.2 Seleção por Localização Select by Location. Esta ferramenta permite selecionar dados a partir de sua localização com relação à outros atributos de dados shapes, sejam eles pontos, linhas ou polígonos. - Primeiramente podem ser excluídos os layers que estão no ArcMap. Para isso basta clicar com o botão direito sobre o layer e escolher a opção Remove. Agora iremos adicionar os seguintes layers : - Vegetação.shp - Hidrografia.sph. Hidrografia.sph. - Este dados estão na pasta Dados_SHAPE Dados_SHAPE.. - Mude a cor da linha da hidrografia para o azul clicando sobre a linha abaixo do nome hidrografia.shp. Escolha algum tom azulado. Para a vegetação siga os passos.

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- O próximo passo será realizar a seleção. 1 – Na barra de ferramentas vá na opção Selection Selection,, escolha Select by Location. Location.

- Tente proceder como na imagem acima. Caso não consiga veja o vídeo.

OBS: Em aula iremos explorar outras opções de seleção que não serão se rão aqui explicitadas. 6 – Ferramentas de Edição Vetorial:

A partir desta ferramenta é possível efetivar a edição de um arquivo vetorial ou mesmo criar um novo para que este possa ser posteriormente editado. Devido a 15

limitações de tempo serão abordadas as ferramentas gerais de edição de vetores e posteriormente veremos em maiores detalhes a ferramenta conhecida como GOGO, a qual auxilia na edição de dados topográficos. - Editando uma Feature Class: - Inserir através da ferramenta ADD DATA, os layers Hidrografia.shp e Jaboticabal.sph , os quais se encontram na pasta: (...) Curso ArcGis\Dados Espaciais\Dados SHAPE. Após inserido vamos mudar a cor dos layer para o bege da seguinte maneira: Clique com o Botão direito sobre o Layer Jaboticabal.shp  –  Properties  –  Simbology Simbology.. Clique dentro da Box Simbol e depois em More Colors como segue:

Abrirá uma janela: Nela coloque os Números como na figura:

- Clique OK para todas as janelas e repita a operação para o Layer  Hidrografia optando por um tom de azul de sua preferência .

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Partiremos agora para a edição propriamente dita: dit a: Com o botão direito do Mouse clique na área de trabalho e ative a ferramenta: editor.

- As ferramentas de maior interesse para o presente curso e no cotidiano de manipulação do software são aquelas relacionadas a modificação e edição de linhas, pontos e polígonos. A janela de edição será aberta... - Nesta janela vá em editor  –  start edition. O layer a ser editado será - Hidrografia.shp Hidrografia.shp.. Surgirá uma janela na qual é oferecida a opção para escolha do layer a ser editado, escolha o layer Hidrografia.shp Hidrografia.shp.. - Clique na opção Editor Editor,, novamente e escolha a opção snapping.

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- Com a janela aberta marque as caixas relativas à: Vertex, Edge, End. A janela poderá ser fechada agora. - A janela Task, apresenta diversas opções de edição para serem efetivadas sobre Feature Class. A opção defult é: Create New Featur e. e. Mantenha esta opção. - Clique sobre o Lápis

e inicie a edição: Siga os passos do vídeo.

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 DESAFIO...

Insira a imagem SPOT e tente localizar a linha de drenagem que não foi editada, tendo como base áreas de APP, nas matas ciliares. - Dica: Se não encontrar a linha de drenagem que você precisará editar proceda da seguinte maneira: 1 – Selecione a ferramenta de localização de pontos: 2 – Após aberta a janela digite as coordenadas c oordenadas UTM como segue abaixo:

3  –  Após ter digitado as coordenadas clique no botão marcado com circulo vermelho. A edição da linha de drenagem deverá partir deste ponto.

6.1 Criando uma nova Feature Classe e editando Polígonos: - Em Arctoolbox , Irá abrir uma janela na parte lateral ao lado da tela de display, clique no símbolo de + para a opção  Data Management Tolls  –  Feture Class  –  Create Feature Class.

- Escolha a pasta, na primeira opção, onde serão alocados os dados SEM ABRIR A PASTA. Na segunda opção escolha o nome do layer: Cobertura do Solo. Solo. - Na opção Geometry Type escolha Polyline. - Clique OK. Forma alternativa para a criação de um layer shape, em ArcCatalog.

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- Na barra Editor  –  escolha: Start edition. edition . O layer a ser editado será Cobertura do Solo clique OK OK.. - Caso não tenha entendido os passos acesse o vídeo.

- No passo anterior lidamos basicamente com a edição de linhas. Agora iremos trabalhar com polígonos. Inicialmente serão traçadas as linhas limítrofes das diferentes fisionomias vegetais, posteriormente será gerada topologia para os polígonos. Esta etapa está explicitada no vídeo.

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Nesta etapa você aprendeu a editar um polígono simples, porém, como pode ser observado na janela Atributes, a qual foi aberta ao final, não existe uma coluna na tabela de atributos correspondente à classes de vegetação. Veja no vídeo como criar atributos na tabela.

- A próxima etapa será editar a área de solo exposto no entorno da APP editada. Siga as etapas abaixo: 1 – Selecione o polígono que você acabou de editar e mantenha-o selecionado; 2 – Clique na opção Sketch Toll, Toll, a mesma que você usou para traçar a APP; 3 – Trace o polígono da área de solo exposto como na imagem abaixo:

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4 – Como você pode observar o polígono interno foi tampado por aquele que foi editado por último;

5  –  Clique no box azul indicado e deixa os polígonos sem preenchimento: Proceda como segue: - Abrirá a janela Symbol Selector – Escolha a opção Hollow Hollow..

6 – Clique OK e agora selecione o polígono interno menor.

7 – Vá para a opção Editor e clique em Clip Clip.. 8  –  Selecione o polígono maior, clique com o botão direito do mouse e repita a operação realizada para o polígono menor. Em Atributies para o atributo Cobert_sol coloque o nome: Solo Exposto  – Agricultura Agricultura..

- Para visualizar as duas classes com cores distintas clique com o botão direito do mouse em Cobertura do Solo e vá em Properties Properties.. 22

- Abra a aba Symbology Symbology,, escolha a opção Categories – Unique Values. Values. - Em Value Field escolha Cobert_sol Cobert_sol.. - Clique em Add All Values. Values. - Clique Aplicar – OK OK.. Aprendemos até agora à criar um polígono dentro de outro. A próxima etapa é fazer a edição de polígonos vizinhos. - Para editar polígonos vizinhos siga os passos do vídeo.

- Após ter editado o polígono, na função Atributies de a ele o nome: Área Cultivada.. Cultivada - Na aba Editor finalize a digitalização e salve as alterações. 7 - Georreferenciamento Georreferenciamento de dados Vetoriais .

Dados vetoriais são georreferenciados a partir dos mesmos princípios utilizados para imagens, porém, utilizando-se a ferramenta Spatial Ajustment. Neste tipo de análise você irá regular a drenagem para que se adéqüe à imagem SOPT, seguindo os passos a seguir. - Para esta etapa iremos utilizar os layers SOPT e Hidrografia. - Siga os passos do vídeo:

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- Ao Final você irá perceber que corrigindo a drenagem em uma área, acarreta a distorção em outra, com isso, para um bom georreferenciamento, é necessário a seleção de pontos representativos em toda a área estudada. 8 - Manipulação de Ferramenta GOGO. Edição para levantamentos topográficos.

Tal ferramenta é de grande valia na utilização de dados para levantamentos topográficos, auxiliando na transferência direta de informações levantadas para ambiente georreferenciado. Podem ser desenhadas trilhas ou polígonos como segue abaixo. - Vá na ferramenta Editor – Options Options.. Nesta janela escolha a ferramenta UNITS. Mude Mude a opção Direction Type para North Azimute. Clique Aplicar – OK e feche a janela. - Com o botão direito clique na barra de tarefas e ative a ferramenta GOGO. Iremos continuar editando o layer Cobertura do Solo. Solo . Para tanto, em Editor ative a ferramenta Start Edition. Edition. Na janela Target , , escolha o layer Cobertura do Solo. Solo.

- Na janela que foi aberta, escolha es colha o primeiro BOX: - Irá abrir uma nova janela onde deverão ser inseridos os dados de edição de informações. 24

- Na janela Reference, escolha a flecha e clique em algum ponto no mapa de imagem SPOT. Tal procedimento permite selecionar o ponto de partida para o início da edição. Tendo sido selecionado o ponto, poderão ser editadas as linhas a partir da inserção da Distância e da Direção desejada para cada linha. Escolha uma direção e uma distância. Após isso clique em Create Create.. OBS: Se não conseguir realizar esta etapa a partir da descrição veja o vídeo

- Esta ferramenta é utilizada para a edição de dados levantados em campo a partir de Instrumental Topográfico. Os dados inseridos no exercício são fictícios, porém, polígonos levantados em campo devem fechar com perfeição. - Na mesma ferramenta GOGO podem ainda ser editadas linhas. - Finalize a edição e não salve as alterações. - Após finalizar a digitalização remova o layer Cobertura do Solo. Solo. 9 - Edição Automática Automática de Linhas de Drenagem: Drenagem:

- Para a utilização desta ferramenta será adotado o Tool: Hidrology Analisys . O qual permite a geração de linhas de drenagem a partir de modelos numéricos de terreno. - Antes de iniciar iremos ativar a extensão Spatial Analyst. A partir da ferramenta Extensions. - Abra a janela na barra de ferramentas: Tools  –  Extensions. Abrir a janela e marcar a opção - Spatial Analyst. Analyst.

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- Feche a janela. - Na Tool Box abra a janela Spatial Analyst Tools  –  Hydrology. Nela, abra a janela: Fill. - Insira a imagem srtm na janela de entrada. Escolha a pasta de saída e clique OK. A imagem utilizada deverá ser esta que foi filtrada (mantenha o nome defult para a imagem de saída). - Abra agora a janela (na mesma aba Hydrology Hydrology): ): Flow Direction e insira a imagem filtrada (imagem obtida no procedimento anterior). Escolha a pasta de saída com o nome da imagem e clique OK OK.. As outras opções deverão ser mantidas como defult. - Será gerada uma imagem com as direções reinantes de fluxo, a qual posteriormente dará origem ao mapeamento de drenagem.

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- O passo seguinte será a geração do mapa de fluxo acumulado, o qual ilustra as zonas de várzeas, partindo-se de parâmetros automáticos. - Abra a janela Flow Acumulation ainda na Toll Hidrology Hidrology.. A imagem de entrada será aquela que foi gerada no procedimento anterior. Para a imagem de saída escolha o seguinte nome: flow_accum – Mantenha as outras opções e clique OK. - A próxima etapa consiste na obtenção das linhas de drenagem propriamente dita, tendo como base a imagem de Fluxo Acumulado: - Clique com o botão direito do mouse na área de trabalho e ative a ferramenta: Spatial Analyst. - Nesta janela escolha a opção Raster Calculator em Spatial Analyst. Analyst. - Nesta janela escreva a formula exatamente como na imagem abaixo :

- Após tal procedimento clique em Evalute Evalute.. - Ao final deverá ser fornecida uma imagem somente com pixels referentes as áreas de linhas de drenagem. - O último passo é transformar a imagem Raster em um vetor. 1  –  No Tool Spatyal Analyst, Analyst , que foi utilizado para gerar a imagem de Drenagem, abra a aba Reclassify Reclassify.. 2 – Aparecerá a Seguinte janela:

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3  –  Para o valor zero coloque também NoData NoData.. Mantenha somente o 1 com correspondência de valor 2.  – Volte à Toll Hidrology e clique na ferramenta Stream To Feature.

- A imagem que será utilizada em Input Stream Raster será aquela que você gerou na etapa acima. - Abra a ferramenta Stream to Feature e proceda como na figura abaixo:

- Clique OK OK.. Fim... As etapas de edição foram concluídas. Partiremos agora para manipulação de Modelos Numéricos de Terreno. 10 - Manipulação de Informações em Três Dimensões: Dimensões:

- Tal ferramenta permite a manipulação de Modelos Numéricos de Terreno. Para nosso caso iremos lidar com informações de altitude oriundas de imagens SRTM. As operações podem partir tanto de dados em formato vetorial como matricial. 28

- Para iniciar clique com o botão direto do mouse na barra de ferramentas e ative a opção 3D Analyst.

- Para esta operação iremos utilizar somente a imagem srtm srtm.. Os outros layers podem ser removidos. - Com a barra 3D Analyst ativada, iremos explorar as opções de tratamento de dados em 3 dimensões. - Clique na Box 3D Analyst e escolha a opção Surface Analysis – Slope.

- Abra a janela. Para Input Surface escolha a srtm srtm.. Output Measuremant – Percent. - As outras opções deverão ser mantidas. Escolha a pasta de saída. Aconselha-se criar uma nova pasta nos documentos do curso com o nome 3D Analyst para guardar os dados produzidos nesta secção. O nome do arquivo deverá ser declividade. - Clique OK OK.. - Será gerado um mapa de declividade em percentagem:

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 Mapa de Curvas de Nível 

- Iremos gerar agora o mapa de curvas de nível a partir de imagem SRTM. É importante relembrar que dados SRTM são disponíveis para todo o território nacional e podem ser adquiridos pelo site da EMBRAPA (http://www.relevobr.cnpm.embrapa.br/ ). - No Box 3D Analyst, Analyst, escolha a opção Surface Analysis – Contour Contour.. O input surface será srtm. Contour Interval = 10. Base Contour = 0 e Z Factor = 1. - Escolha a pasta de saída e o nome da imagem e clique OK OK.. - Este procedimento gera o mapa de curvas de nível a partir de imagem SRTM.

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Gerando texto para as curvas de nível. - Antes deveremos mudar a coloração das linhas para um aspecto que seja mais adequado. - Clique com o botão direito sobre o layer curvas e vá em: Properties. Abra a janela Symbology. - Em symbol clique na linha e escolha uma cor mais adequada (use seu bom senso). - Para a geração de texto mantenha-se na mesma janela (Properties (Properties)) e escolha a opção Labels. - Proceda como na imagem abaixo:

- Clique OK OK..

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- A visualização de texto para este layer somente será interessante para mapas impressos em folhas grande (A2, por exemplo). A densidade do texto não permite um layout interessante para o mapa em folhas A4.  Mapa de orientação de Vertentes .

Este mapa será gerado porque permite a visualização do grau de exposição das vertentes, o qual pode auxiliar em estudos do índice de radiação solar ou mesmo permitir compreender processos de perda de solo por erosão devido à incidência de chuvas. - Para a obtenção de tal mapa seguiremos procedimentos semelhantes aos que foram descritos anteriormente para mapa de declividade e curvas de nível. - Na Aba 3D Analyst, Analyst, a qual já foi abordada escolha: Surface Analyst – Aspect Aspect.. - Na janela que será aberta abert a mantenha as opções como estão e clique cli que OK OK.. - Esta imagem não precisa ser salva pois já se encontra no CD CD.. 11 - Operações Matemáticas Matemáticas em Rasters.

Neste tópico iremos explorar uma das diversas potencialidades de um SIG, no que se refere à análise de variáveis espaciais a partir de aplicação de cálculos sobre imagens. Iremos lidar com exemplos como obtenção de NDVI, e análise multivariada de atributos. - Obtenção de imagem NDVI : Esse índice usa as bandas do infravermelho próximo (0,760- 0,900) e o vermelho (0,630-0,690), mais ou menos nesse intervalo, normalizando os números digitais por razão simples em um intervalo i ntervalo de -1 a +1. - Siga os passos do Vídeo:

- Caso julgue pertinente, mude a composição de cor da imagem gerada observe a diferença de tons entre áreas de vegetação densa e solo exposto.

e

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12 - Análise Multicritério.

Neste tutorial iremos trabalhar com dois layers em ArcMap. Um com o uso do solo e outro com as zonas de risco à ocupação humana, ambos, para uma zona às margens da represa Billings. O objetivo final é obter um mapa com as áreas de risco de acordo com seus usos, lançando-se mão à técnicas de operações matemáticas sobre imagens raster. - Serão utilizadas neste tutorial dois layers em formato shp (shape). - Para começar abra o ArcGis  –  ArcMap. - Na aba Add Data adicione os layers Areas_Risco_pol.shp e Uso_foto_pol.sph. - Ambos estão no formato vetorial e deverão ser convertidos para imagens a partir das seguintes etapas: - Abra a tool Box como e siga o cominho como na imagem:

- Abra a janela Feature to Raster. - Em Input Feature escolha primeiramente o layer de Uso do solo. - Na opção Field escolha SPRCLASSE. - Em Output raster escolha o local onde você irá salvar sua imagem. - Em Output cell size escreva 5 e finalmente clique em OK. - Aceite a inserção da nova imagem gerada, em seu banco de dados. - REPITA a operação para o layer Área_Risco_pol.sph. Escolha também o campo SPRCLASSE para esta imagem. - Neste etapa teremos então duas imagens raster com valores numéricos para cada classe. Cada valor numérico terá uma classe em forma de texto na tabela de atributos.

Operação Matemática: Nesta etapa iremos aplicar uma soma simples entre layers, porém, é importante compreender a interpretação do produto resultante. - Primeiramente ative a ferramenta Spatyal Analyst como segue: - Para abrir esta janela basta clicar com o botão direito sobre a barra de ferramentas. 33

- Após ter aberto esta ferramenta arraste-a para algum lugar adequado e vá em Spatial Analyst  –  Raster Cauculator, como segue:

- Nesta janela escreva a seguinte fórmula como segue:

- Para inserir os nomes basta clicar duas vezes sobre o nome do Layer La yer na janela Layers: - Sendo assim clique duas vezes no primeiro layer (o nome será aquele que você estabeleceu no momento de transforma os vetores em imagem), depois clique em + e

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depois no segundo layer. Clique em Evalute e você terá como resultado a seguinte imagem com 11 classes:

Essa imagem representa em valores numéricos as diferentes classes de uso do solo de acordo com o local onde ocupam na paisagem com relação ao risco. Os valores deverão ser substituídos por textos. Procederemos da seguinte maneira: - Clique com o botão direito do mouse sobre o layer de uso do solo e vá na aba properties:

- Na janela Properties selecione sel ecione a aba Simbology e proceda da seguinte maneira. - Em Show escola a opção Unique Values . - Em Value Field escolha SPRCLASSE. - Clique em Add All Values  – Aplicar – OK. - Repita a operação para o mapa de risco. Agora podemos observar os valores e dar os devidos nomes para as classes, pois, os números não nos permitem identificar adequadamente o que corresponde cada classe no mapa. - Antes iremos exportar a imagem que foi calculada. - Clique com o botão direito do mouse em no layer Calculation. - Vá na aba Data – Export Data . - Nesta janela mantenha as opções como estão, mudando somente o local de saída na opção location. Em Location, escolha a pasta de saída e não abra. 35

Clique em ADD. Em name escolha o nome de saída e clique em OK. Clique em Save. Vamos colocar os nomes reais para as classes. Na imagem que foi exportada iremos colocar os nomes a partir da tabela de atributos como segue: - Com o botão direito do mouse ative a aba editor caso ela não esteja ativa.

- Arraste a janela para algum lugar adequado. - Clique com o botão direito sobre o layer da imagem que foi exportada por último (aquela que foi resultado da soma dos layers), clique em Open Atribute Table. - Nesta janela, na parte inferior vá na opção Options  –  Clique em Add Field  –  Nesta Janela em Name coloque: Categoria. Em Type, escolha Text e clique OK. - Minimize a tabela. - Clique em Editor e em Start Edition.

- Selecione a pasta onde se encontra a imagem que foi exportada. - Maximize a tabela que foi minimizada e iremos agora inserir os nomes para os números correspondentes.

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- Na coluna Categorias escreva os nomes como na imagem acima e quando terminar vá na aba Editor  –  Save Edits e Stop Edit . - Para visualizar a legenda como os nomes basta procede como foi citado anteriormente na aba Simbology, escolhendo o Unique Value para a opção Categorias. 13 - Análise Geoestatística:

A análise Geoestatístca permite a interpolação de dados a partir de krigagem, considerando a dependência espacial entre valores amostrais. Este modelo não é paramétrico e portanto mais adequado à interpolação de informação que apresentam correlação espacial, como o caso de dados de relevo. Para este exercício foi selecionada uma parte da área de estudos, visto que, a krigagem é indicada para um número mais limitado de amostras. - Para realizar a krigagem siga as etapas do vídeo. Antes adicione e imagem Krig ao seu banco de dados.

A krigagem é uma ferramenta complexa e exige conhecimento estatístico para a sua aplicação. O entendimento dos modelos de ajuste é crucial. Para tanto leia mais sobre o assunto.  Interpoladores Lineares:

Para proceder este método de interpolação veja o vídeo:

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14 – Visualização em 3D – ArcScene.

O ArcGis Desktop, com a função ArcInfo ativada, permite manipulação e visualização de Modelos Numéricos de Terreno em 3D em uma interface moderna e interativa. - Para iniciar siga o caminho abaixo:

- Com o ArcScene aberto iniciaremos a visualização de imagem srtm e SPOT em 3D.

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- Insira as imagens srtm e SPOT a partir do botão: . - Com as duas imagens inseridas clique com o botão direito do mouse sobre o layer SOPT.. Clique em Properties SOPT Properties.. - Nesta janela clique na aba Base Heights. Heights.

- Clique na opção Obtain Heights from Surface. Surface. No diretório certifique-se de que a imagem srtm está selecionada. - Na janela ao lado de custom escreva 7. - Vá para a próxima janela Rendering Rendering.. - Nesta janela altere somente a opção: Quality Enhancement for Raster Images. Images . Nesta opção arraste o marcado para o nível máximo de qualidade (High). - Clique em Aplicar – OK OK.. - Após o processamento da visualização em Display Display,, apague a imagem srtm e deixe somente a composição SPOT na tela. - A Aba acima mostra as opções de visualização de modelos 3D. - Assista ao vídeo e veja algumas opções de visualização.

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- Não é objetivo do presente curso explorar em maiores detalhes as ferramentas disponíveis neste aplicativo, contudo, explore a vontade as opção e analise as diferentes formas de visualização. 15 – Overlay e Obtenção do Mapa de Suscetibilidade Suscetibilidade à Erosão.

O objetivo do presente curso é oferecer aporte à geração de mapa de suscetibilidade à erosão, tendo como base o material que foi desenvolvido durante os módulos anteriores. Nesta etapa iremos lançar mão aos mapas de declividade e orientação de vertentes, os quais foram obtidos no curso e os mapas, pedológico e de cobertura do solo, os quais estão no CD disponibilizado para o curso. - A opção Overlay, permite análise booleana de dados a partir de pesos estabelecidos pelo usuário, neste sentido, é indispensável conhecimento prévio das informações as quais lançamos mão e o objetivo pretendido a partir delas. Para o mapa de suscetibilidade à erosão as variáveis são: - Declividade Declividade:: Em solos mais declivosos é natural a perda de solo que é depositado nas áreas rebaixadas. - Cobertura do Solo: Solo: É esperado que em áreas de solo exposto seja maior a perda de solos, quando comparamos com regiões de cobertura vegetal. Neste sentido, a variável considerada será a exuberância da vegetação. - Pedologia Pedologia:: Para análise desta variável, é indispensável conhecimentos na área da pedologia. Quando pensa-se em perda de solo deve-se ter em mente que a componente textural será a maior responsável pela agregação do solo. A perda de solos será maior conforme caminhamos das texturas argilosas para as arenosas. Sabendo-se que nesta região temos Latossolos e Argissolos, qual é mais suscetível? Aplique seus conhecimentos geográficos. - Orientação de Vertentes: Vertentes: Este variável, de menor representabilidade que as outras, irá indicar o grau de exposição de determinada vertente à chuvas. Deve-se, portanto, conhecer qual a direção predominante da chuva para a região. OBS: Podem ainda ser aplicados outros mapas caso sejam disponíveis. Quanto mais informação para a realização do Overlay, maior será a acurácia do resultado final. final. - Para a realização do Overlay abra uma nova janela do ArcMap e insira os layers que seguem: Os arquivos se encontram em: D:/Curso ArcGis/ Dados Espaciais/ Overlay... Overla y... - Nesta pasta insira: Declividade; Solos; Vegetação; Orientação.. Orientação - Com a toolbox habilitada siga o caminho como na imagem abaixo:

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- Abra a Janela – Weighted Overlay. Overlay. - No sinal de + você poderá adicionar os layers. Clique nele e adicione o layer Vegetação.. Vegetação

- Na janela Input Field escolha classes e clique OK OK.. - Escolha os pesos no campo Scale Value, como na imagem abaixo:

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- Agora adicione o Layer Solos a partir do sinal + como antes. - Escolha também o Input Field – classes. Coloque os pesos como na imagem abaixo:

- Agora adicione o layer Declividade Declividade.. Em Input Field escolha Declividad Declividad.. - Coloque os pesos como na imagem abaixo:

- Por último adicione o layer Orientação Orientação.. Em Input Field escolha o campo classes classes.. - Neste caso vamos supor que as chuvas predominam à sudeste. Então esta classe terá o maior peso. Coloque os pesos como na imagem abaixo:

- Precisamos agora estabelecer, em porcentagem numa escala de 0 a 100, qual a importância de cada layer no quadro total. - Para isso no campo %Influence coloque os seguintes pesos: - Vegetação: 30 - Solos: 30 - Declividade: 30 - Orientação: 10. - Com os pesos estabelecidos proceda como na imagem:

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- Nos campos From From,, coloque 1, em To coloque 9 e em By coloque 1. - Escolha a pasta de saída. Preferencialmente crie uma pasta em seu computador pois o dado obtido será utilizado para o mapa final. Antes de clicar em OK verifique se os campos From From,, To e By estão preenchidos e clique OK OK.. - Temos agora o mapa de suscetibilidade a erosão. Caso queira treinar tente refazer o Overlay com outros pesos. 16 - Layout Final de Mapas:

OBS: Para a finalização do mapa você poderá se remeter à última páginas deste tutorial, na qual existe um mapa pronto, o qual pode servir de modelo visual. visual . - O layout final de um mapa é necessário para a finalização dos produtos gerados em SIG, permitindo plotagem na escala desejada. Algumas regras de cartografia temática devem ser obedecidas, porém, não serão aqui abordadas em detalhe, visto que, este não é o propósito do presente curso. - Na barra de tarefas escolha a opção View  –  Layout View

- A página de visualização irá alterar-se para permitir edição de layout de mapas. Iremos fazer o mapa Suscetibilidade à Erosão. - A primeira etapa consiste em mudar a orientação da página para se adaptar melhor à realidade do mapeamento. - Vá na guia Arquivo  –  Page and Print Setup. Mude a orientação pata Landscape e clique OK OK..

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- Veremos que o Mapa irá apresentar uma orientação que não condiz com a folha A4 Landscape forçando-nos a redimensionar o mapa para que se adéqüe ao formato da folha. Clicando dentro da área do mapa veremos um retângulo que delimita sua área. Para regulá-lo adequadamente siga o vídeo.

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- Este limite irá permitir direcionar a área que apresentará a grade georreferenciada que será inserida à seguir. - Para inserir a grande cli que com o botão direito em Layers – Propriedades Propriedades..

- Na janela que irá se abrir, na barra superior escolha a opção: Grid.

- Nesta janela clique em New Grid. Grid. - Na janela que irá se abrir escolha Mensure Grid... e avance. - Na próxima janela na opção Aparence Aparence,, escolha Tick Marks and Labels.

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- Agora poderá avançar até a próxima janela. Avance até o fim e clique em Finish  –  Aplicar – OK. - As coordenadas não estão devidamente organizadas no mapa e deverão ser ajustadas, para tanto, siga os procedimentos abaixo: - Clique dentro do mapa e seleciona sua caixa. Clique agora com botão direto do mouse e vá em propriedades. Selecione Mensured Grid e vá em: Properties Properties..

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- Vá para a guia Labels: Em labels Style , selecione para Format a opção – Formatted.

- Agora vá em Aditional Properties e selecione Number of Significant Digits .

- Clique OK e aplique até que as janelas sejam fechadas. - Veja se seu mapa está alinhado como na imagem abaixo:

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- Como podemos observar as cores não condizem com o que queremos representar, portanto, deveremos alterar para uma gradação que represente a escala de erosividade menor para a maior. - Para tanto basta ir no layer Erosão e escolher as cores adequadas clicando com o mouse em cima dos retângulos de cada cor:

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- Ao escolher as cores não se esqueça que estamos lidando com uma escala de intensidade, na qual o menor número representa menos risco de erosão e o maior, a situação oposta. - Escolha as cores como você julgar pertinente. - Caso queira poderá excluir os outros layers deixando somente o que iremos utilizar para o mapeamento. - OBS: Para que o mapa fique mais rico em informações adicione o layer Hidrografia que se encontra em D:/Curso ArcGis/Dados Espaciais/Dados SHAPE. SHAPE . - Inserindo Escala: - Vá na barra de tarefas:  Insert  –  Scale Bar. . Escolha um formato apropriado na janela que aparecerá e clique em OK.

- Como alternativa você pode optar pela escala que está indicada na imagem abaixo:

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- Para corrigi-la proceda como no vídeo.

- Inserindo Legenda: - Vá na mesma barra onde você inseriu escala (Insert) – Legend Legend..

- Mantenha as opções Hidrografia e Erosão na janela da direita usando as flechas para mover os layers. Avance Avance.. - Na próxima janela Escreva Legenda.

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- Avance até o final e conclua a operação. Arraste a legenda para o canto direito do mapa. OBS: A legenda que você inseriu está vinculada ao layer. Se forem alterados nomes e cores no layer, eles apareceram alterados na legenda. Vamos mudar a nomenclatura das classes de erosão. erosão. - Para alterar nomes, basta clicar sobre a classe e segurar o mouse esperando permitir a edição.

- Dê os nomes como indicado pela seta vermelha.

- Inserindo Referência de Norte: - Na mesma barra Insert escolha a opção North Arrow. Escolha o Norte de sua preferência e clique OK OK.. Arraste o símbolo para algum al gum local apropriado. - Inserindo texto: - Ainda na barra Insert escolha a opção Title. Escreva o título do Mapa: Suscetibilidade à Erosão  –  Município de Jaboticabal. Jaboticabal. Clique Enter e feche a janela. Escolha o local apropriado para o título. - Para inserir outros textos deverá ser feito o mesmo procedimento escolhendo-se a opção Insert Text. Text. - Não se esqueça que o mapa deve ter informações de projeção, fonte, elaboradores, etc. Todas devem ser inseridas em forma de texto através desta função. - Para editar selecione o texto e clique com o botão direito do mouse sobre ele. Vá em Propriedades.. Propriedades

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. - Na frase acima dê um ENTER, entre as palavras Erosão e Município Município.. Fazendo com que o texto fique em duas linhas.

- Centralize. - Clique na guia Change Symbol... Symbol ... - Nesta janela escolha o tamanho da Fonte 14 – Negrito. Clique OK OK,, Aplique. Arraste o texto para a parte superior direita do Mapa. - Agora insira as seguintes informações em forma de texto. Projeção:UTM Datum Horizontal: Córrego Alegre, Zona 22S. Rio Claro, 2009.

- OBS: O tamanho do texto será 8, Ariel, centralizado centraliz ado e colocado acima da escala. escala. - Inserindo Imagens . - Agora iremos inserir o mapa de localização o qual já foi elaborado. - Vá na guia Insert – Picture Picture..

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- Procure o arquivo D:/Curso ArcGis/Dados Espaciais/localização.jpg - Clique abrir. - Diminua a imagem até que ela tenha tamanho suficiente para ser alocada entre o texto explicativo da projeção e a legenda. OBS: Se houver tempo iremos construir o mapa de localização em sala e inseri-lo a partir da opção Add Data Frame. Frame . - Inserindo Bordas.

- Esta etapa é puramente estética, porém, poderá ajudar na visualização das informações. - Na guia Draw Draw,, escolha a opção New Rectangle: Rectangle:

- Insira um retângulo sobre toda a área externa do mapa tentando colocar uma borda. - Após inserir clique com o botão direito do mouse sobre o retângulo E vá na guia Properties.. Properties - Em Fill Color, Color, escolha No Color, Color, clique em Aplicar – OK OK.. - Agora insira uma linha separando o mapa das informações inf ormações à direita. - Para inserir a linha siga a mesma etapa utilizada para inserir o retângulo. - Exportação do mapa final .

- Iremos exportar em JPG. - Vá na guia File – Export Map. Map.

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- Na janela de exportação escolha o formato jpg  – 180 dpi.

- Escolha a pasta de saída e clique Salvar Salvar..

- Seu mapa deverá ficar como o que segue na página seguinte:

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