Proposta para generalização cartográfica automatizada de ocupações urbanas representadas em cartas topográficas

Orientadora: Prof. Dra. Claudia Robbi SluterTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa : Curitiba, 09/08/2019Inclui referências: p. 165-172Resumo: Para automatizar o processo de generalização cartográfica é necessário dividi-lo em etapas que auxiliem a identificação de feições que contribuem para os problemas de representação e de quais transformações devem ser aplicadas para manter a visibilidade e legibilidade em uma carta com escala reduzida. Quando estes aspectos são abordados com base nas condições geométricas e parâmetros gráficos é possível estabelecer uma sequência de 'condição-ação' e formalizar o conhecimento necessário para automatizar a generalização. No Brasil, as cartas topográficas são produzidas por métodos diretos e pela seleção de dados. Assim, é necessário adquirir conhecimento e experiência sobre os aspectos da generalização cartográfica para que este possa ser aplicado de modo automatizada no mapeamento urbano. O objetivo desta pesquisa é propor a automatização da avaliação cartométrica e das transformações espaciais referentes ao processo de generalização cartográfica relacionado às feições de edificações, limites de propriedade e vias urbanas de ocupações urbanas representadas em cartas topográficas urbanas na escala 1:5.000, derivadas da escala 1:2.000. Para tal, foi necessário identificar visualmente os problemas de representação existentes na carta topográfica com escala reduzida, relacioná-los com as condições geométricas, definir as medidas espaciais para cada condição, estabelecer os parâmetros gráficos com base em testes de percepção visual, determinar as transformações espaciais necessárias e os operadores correspondentes, e formalizar este conhecimento em regras que foram implementadas em um sistema especialista. Este sistema foi desenvolvido como um plugin, uma ferramenta adicional ao software QGIS, que, com o auxílio de ferramentas de análise espacial e de processamento, realiza medidas geométricas e transformações nas feições de interesse. Como resultado, o sistema especialista gera novas camadas de dados com as feições que possuem problemas de representação destacadas das demais, indica quais operadores de generalização são aplicados, e cria arquivos com as feições generalizadas. A automatização deste processo deve considerar as características de cada feição e o contexto espacial de cada problema para que a aplicação dos operadores seja considerara satisfatória. Palavras-chave: Generalização cartográfica. Problemas de representação. Sistemas Especialistas.Abstract: The automation of the cartographic generalization process requires two main steps: identification of features that cause representation problems and definition of the required transformations to maintain the cartographic communication in a map with reduced scale. When these aspects are analyzed using geometric conditions and graphic parameters it is possible to determine a 'condition-action' sequence and formalize this knowledge to automate the generalization process. Topographic maps in Brazil are produced by direct survey and by data selection. Thus, it is necessary to gain knowledge and experience about generalization aspects so that this process can be automated and applied in urban mapping. This work aims to propose the automation of the cartometric evaluation and of the spatial transformations related with the generalization process of features of buildings, property limits and streets present in an urban occupation represented on a topographic map scale 1:5.000, derived from another on scale 1:2.000. For this it was necessary to visually identify the representation problems, verify which problem can be describe by geometric conditions, define spatial measures for each condition, set graphic parameters based on visual perception tests, determine the spatial transformations and the generalization operators, and develop rules that can be implemented on an expert system. This was developed as a plugin for QGIS, which, with aid of spatial analysis and processing tools, makes geometric measures and transformations on features of interest. As a result, new data layers are generated containing the features that show representations problems, the generalized features and the systems also indicates which operators were applied. The generalization automation must consider the features characteristics and the spatial context of each problem so that the expert system can apply the operator on a satisfying way. Key-words: Cartographic Generalization. Representation problems. Expert Systems