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referência ao DEM copernicus
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temospena committed Feb 9, 2021
1 parent f478927 commit dcec7ca
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Showing 5 changed files with 64 additions and 20 deletions.
30 changes: 21 additions & 9 deletions README.Rmd
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -36,11 +36,16 @@ Para o Porto, o ficheiro `RedeViariaPorto_osm.shp` já foi limpo segundo o [tuto
### Modelo Digital do Terreno
Estes raster são difíceis de obter gratuitamente para resoluções melhores. Para o caso de uma Rede Viária, seria bom ter um raster com células de 10metros ou menos.

Os dados do SRTM (_Shuttle Radar Topography Mission_), uma missão da NASA, estão [disponíveis gratuitamente](https://gisgeography.com/srtm-shuttle-radar-topography-mission/), mas para uma resolução de 25 a 30m, com erro da altimetria vertical de 16m - [saber mais](https://www2.jpl.nasa.gov/srtm/).
Os dados do **SRTM** (_Shuttle Radar Topography Mission_), uma missão da NASA, estão [disponíveis gratuitamente](https://gisgeography.com/srtm-shuttle-radar-topography-mission/), mas para uma resolução de 25 a 30m, com erro da altimetria vertical de 16m - [saber mais](https://www2.jpl.nasa.gov/srtm/).
Para fazer donwload do _tile_ correcto, pode-se também recorrer a um outro plugin do QGIS, o [SRTM-Donwloader](https://plugins.qgis.org/plugins/SRTM-Downloader/), e pedir para guardar o raster que cobre a shapefile da rede viária - é uma opção no QGIS.

Como o raster cobre uma área bem maior do que necessitamos (ver ficheiro `N41W009.hgt`), podemos sempre fazer um _clip_ para ficar com dimensões mais adequadas à nossa análise: `Raster > Extraction > Clip Raster by Extent`
O ficheiro `PortoNASA_clip.tif` na pasta `raster` já foi cortado para uma área mais adequada à cidade do Porto.
Em alternativa, a **COPERNICUS**, uma missão da ESA, também [disponibiliza gratuitamente](https://land.copernicus.eu/imagery-in-situ/eu-dem) os DEM para toda a Europa, e com uma resolução de 25, com erro da altimetria vertical de 7m - [saber mais](https://land.copernicus.eu/user-corner/publications/eu-dem-flyer/view). Trata-se de um produto que é baseado no SRTM e no ASTER GDEM, com uma abordagem de ponderação de pesos. A sua versão anterior (1.0) apresentava uma precisão média de 2.9m verticais, quando foi validada.
Para escolher o _tile_ correcto, pode-se [navegar no mapa](https://land.copernicus.eu/imagery-in-situ/eu-dem/eu-dem-v1.1), e seleccionar os ficheiros. Para fazer download é necessário fazer login ([registo gratuito](https://land.copernicus.eu/@@register)).

> Neste caso, é necessário re-projectar a rede viária no sistema de coordenadas do DEM: `EPGS-3035` para ETRS89-LAEA.
Como o raster cobre uma área bem maior do que necessitamos (ver ficheiro `N41W009.hgt`), podemos sempre fazer um _clip_ para ficar com dimensões mais adequadas à nossa análise: `Raster > Extraction > Clip Raster by Extent`.
O ficheiro `PortoNASA_clip.tif` ou `PortoCOPERNICUS_clip.tif` na pasta `raster` já foi cortado para uma área mais adequada à cidade do Porto.


## Cálculo dos Declives
Expand Down Expand Up @@ -76,6 +81,7 @@ res(DEM)
Este raster tem valores de altimetria entre -10 e 178m. As células são de 27.7m

#### visualizar
O DEM e a Rede Vuária têm de estar no mesmo sistema de coordenadas.
```{r}
raster::plot(DEM)
plot(sf::st_geometry(RedeViaria), add = TRUE)
Expand Down Expand Up @@ -111,14 +117,19 @@ round(prop.table(table(RedeViaria$declive_class))*100,1)
```
... o que quer dizer que 34.3% das ruas são planas ou quase planas, e cerca de 58% são perfeitamente cicláveis.

> Ao usarmos o DEM europeu ([Copernicus](raster/PortoCOPERNICUS_clip.tif)) os resultados são diferentes: 50.9% das vias são planas ou quase planas (0-3%) e cerca de 72% das vias são perfeitamente cicláveis (0-5%). Experimenta!
Pode-se agora exportar novamente o shapefile
```{r eval=F}
Pode-se agora calcular a extensão das ruas
```{r}
RedeViaria$length = st_length(RedeViaria)
```

e exportar novamente o shapefile
```{r eval=FALSE}
#exportar shapefile com os declives, em formato GeoPackage (QGIS)
st_write(RedeViaria, "shapefiles/RedeViariaPorto_declives.gpkg", append=F)
#exportar em formato kml (GoogleMaps)
st_write(RedeViaria, "shapefiles/RedeViariaPorto_declives.kml", append=F)
```


Expand All @@ -142,7 +153,8 @@ tm_shape(RedeViaria) +
palette = palredgreen, #palete de cores
lwd = 2, #espessura das linhas
title.col = "Declive [%]",
popup.vars = c("Tipo :" = "highway",
popup.vars = c("Tipo: " = "highway",
"Comprimento" = "length",
"Declive: " = "declive",
"Classe: " = "declive_class"),
popup.format = list(digits = 1),
Expand All @@ -154,7 +166,7 @@ mapadeclives

#### Gravar em html
```{r eval=FALSE}
tmap_save(mapadeclives, "DeclivesPorto.html")
tmap_save(mapadeclives, "DeclivesPorto_SRTM.html")
```

_Dependendo do tamanho da rede, pode ser exigente para a RAM. Esta tinha cerca de 14mil arcos, e só consegui exportar num pc com 16GB de RAM_
Expand Down Expand Up @@ -186,7 +198,7 @@ Declives da rede viária de Lisboa (10m): http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfe
* [Guarda](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesGuarda.html)
* [Lisboa](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesLisboa.html)
* [Loures](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesLoures.html)
* [Porto](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesPorto.html)
* [Porto (NASA)](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesPorto_SRTM.html) | [Porto (ESA)](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesPorto_EU.html)
* [Isle of Wight (UK)](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/SlopesIoW.html)
* [São Paulo (BR)](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesSaoPaulo.html)

54 changes: 43 additions & 11 deletions README.md
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -54,7 +54,7 @@ Estes raster são difíceis de obter gratuitamente para resoluções
melhores. Para o caso de uma Rede Viária, seria bom ter um raster com
células de 10metros ou menos.

Os dados do SRTM (*Shuttle Radar Topography Mission*), uma missão da
Os dados do **SRTM** (*Shuttle Radar Topography Mission*), uma missão da
NASA, estão [disponíveis
gratuitamente](https://gisgeography.com/srtm-shuttle-radar-topography-mission/),
mas para uma resolução de 25 a 30m, com erro da altimetria vertical de
Expand All @@ -64,12 +64,29 @@ do *tile* correcto, pode-se também recorrer a um outro plugin do QGIS, o
pedir para guardar o raster que cobre a shapefile da rede viária - é uma
opção no QGIS.

Em alternativa, a **COPERNICUS**, uma missão da ESA, também
[disponibiliza
gratuitamente](https://land.copernicus.eu/imagery-in-situ/eu-dem) os DEM
para toda a Europa, e com uma resolução de 25, com erro da altimetria
vertical de 7m - [saber
mais](https://land.copernicus.eu/user-corner/publications/eu-dem-flyer/view).
Trata-se de um produto que é baseado no SRTM e no ASTER GDEM, com uma
abordagem de ponderação de pesos. A sua versão anterior (1.0)
apresentava uma precisão média de 2.9m verticais, quando foi validada.
Para escolher o *tile* correcto, pode-se [navegar no
mapa](https://land.copernicus.eu/imagery-in-situ/eu-dem/eu-dem-v1.1), e
seleccionar os ficheiros. Para fazer download é necessário fazer login
([registo gratuito](https://land.copernicus.eu/@@register)).

> Neste caso, é necessário re-projectar a rede viária no sistema de
> coordenadas do DEM: `EPGS-3035` para ETRS89-LAEA.
Como o raster cobre uma área bem maior do que necessitamos (ver ficheiro
`N41W009.hgt`), podemos sempre fazer um *clip* para ficar com dimensões
mais adequadas à nossa análise:
`Raster > Extraction > Clip Raster by Extent` O ficheiro
`PortoNASA_clip.tif` na pasta `raster` já foi cortado para uma área mais
adequada à cidade do Porto.
`Raster > Extraction > Clip Raster by Extent`.
O ficheiro `PortoNASA_clip.tif` ou `PortoCOPERNICUS_clip.tif` na pasta
`raster` já foi cortado para uma área mais adequada à cidade do Porto.

## Cálculo dos Declives

Expand Down Expand Up @@ -140,6 +157,8 @@ de 27.7m

#### visualizar

O DEM e a Rede Vuária têm de estar no mesmo sistema de coordenadas.

``` r
raster::plot(DEM)
plot(sf::st_geometry(RedeViaria), add = TRUE)
Expand All @@ -157,8 +176,6 @@ Ler mais na página do package sobre como são calculados.
RedeViaria$slope = slope_raster(RedeViaria, e = DEM) #28 segundos
```

## [1] FALSE

Declives em percentagem: *mínimo, P25, mediana, média, P75, max*.

``` r
Expand Down Expand Up @@ -198,7 +215,18 @@ round(prop.table(table(RedeViaria$declive_class))*100,1)
… o que quer dizer que 34.3% das ruas são planas ou quase planas, e
cerca de 58% são perfeitamente cicláveis.

Pode-se agora exportar novamente o shapefile
> Ao usarmos o DEM europeu
> ([Copernicus](raster/PortoCOPERNICUS_clip.tif)) os resultados são
> diferentes: 50.9% das vias são planas ou quase planas (0-3%) e cerca
> de 72% das vias são perfeitamente cicláveis (0-5%). Experimenta!
Pode-se agora calcular a extensão das ruas

``` r
RedeViaria$length = st_length(RedeViaria)
```

e exportar novamente o shapefile

``` r
#exportar shapefile com os declives, em formato GeoPackage (QGIS)
Expand Down Expand Up @@ -231,7 +259,8 @@ tm_shape(RedeViaria) +
palette = palredgreen, #palete de cores
lwd = 2, #espessura das linhas
title.col = "Declive [%]",
popup.vars = c("Tipo :" = "highway",
popup.vars = c("Tipo: " = "highway",
"Comprimento" = "length",
"Declive: " = "declive",
"Classe: " = "declive_class"),
popup.format = list(digits = 1),
Expand All @@ -241,12 +270,12 @@ tm_shape(RedeViaria) +
mapadeclives
```

![](README_files/figure-gfm/unnamed-chunk-10-1.png)<!-- -->
![](README_files/figure-gfm/unnamed-chunk-11-1.png)<!-- -->

#### Gravar em html

``` r
tmap_save(mapadeclives, "DeclivesPorto.html")
tmap_save(mapadeclives, "DeclivesPorto_SRTM.html")
```

*Dependendo do tamanho da rede, pode ser exigente para a RAM. Esta tinha
Expand Down Expand Up @@ -298,7 +327,10 @@ Declives da rede viária de Lisboa (10m):
- [Guarda](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesGuarda.html)
- [Lisboa](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesLisboa.html)
- [Loures](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesLoures.html)
- [Porto](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesPorto.html)
- [Porto
(NASA)](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesPorto_SRTM.html)
\| [Porto
(ESA)](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/DeclivesPorto_EU.html)
- [Isle of Wight
(UK)](http://web.tecnico.ulisboa.pt/~rosamfelix/gis/declives/SlopesIoW.html)
- [São Paulo
Expand Down
Binary file added README_files/figure-gfm/unnamed-chunk-11-1.png
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Binary file modified shapefiles/ConcelhosPT.gpkg
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Binary file modified shapefiles/RedeViariaPorto_declives.gpkg
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