Referência e Manual do Usuário
Esta seção descreve o relacionamento entre sistemas de referência espacial
e sistemas de coordenadas e explica como criar um sistema de referência
espacial a partir do Centro de Controle.
Esta seção continua a discussão sobre sistemas de coordenadas que foi iniciada
em A natureza dos dados espaciais. Depois expande-se para definição de sistemas de
referência espacial fornecida em Desenvolvendo e implementando um projeto do GIS. Ela também fornece diretrizes para determinação dos
valores que devem ser atribuídos aos parâmetros do sistema de referência
espacial.
Você pode imaginar um sistema de coordenadas como sendo uma grade
imaginária que encobre uma área geográfica específica. Exemplos seriam
uma grade que cobre a terra, uma grade que cobre uma nação ou uma grade que
cobre uma região em um estado. Cada recurso geográfico na área está
situado na interseção de uma linha da grade leste-oeste e uma
norte-sul. Um valor, chamado de
coordenada X, indica a localização na linha da grade leste-oeste.
Outro valor, uma
coordenada Y, indica a localização na linha da grade norte-sul.
Ambos os valores referenciam a localização até o centro da grade ou a
origem.
As coordenadas X e Y na origem são zero. Da origem rumo leste, as
coordenadas X são positivas; da origem rumo oeste, elas são
negativas. De modo similar, da origem rumo norte, as coordenadas Y são
positivas; da origem rumo sul, elas são negativas. Para uma
ilustração desta distribuição, considere o seguinte exemplo
generalizado: O sistema de coordenadas A contém uma grade que abrange
uma grande área metropolitana. Uma coordenada X de 7 denotaria uma
posição que é de sete unidades de medida rumo leste a partir da origem desta
grade. Uma coordenada X de -9.5 denotaria uma posição que é de
nove e meio unidades de medida rumo oeste a partir da origem.
Cada item de dados em uma coluna espacial inclui ou (1) uma coordenada X e uma
coordenada Y que define a localização de um recurso geográfico ou (2) várias
coordenadas X e Y que definem as localizações das partes de um recurso ou que
definem a área que um recurso abrange. Dois outros tipos de valores
-- uma coordenada Z e uma medida -- também
podem ser incluídos. Ao contrário das coordenadas X e Y, as coordenadas
Z e as medidas não são utilizadas no Spatial Extender para definir
localizações ou áreas. Ao invés disso, elas simplesmente transmitem as
informações exigidas por uma aplicação GIS. Uma coordenada Z geralmente
indica a altura ou profundidade de um recurso geográfico. As
coordenadas Z acima da origem são positivas; as coordenadas Z abaixo dela
são negativas. Uma medida é numérica; ela pode transmitir qualquer
tipo de informação. Suponha, por exemplo, que você está representando
poços de petróleo em seu GIS. Se você solicitar que suas aplicações
processem valores que denotam IDs de ponto de detonação para dados sísmicos,
você pode armazenar estes valores como medidas.
Como indicado no Sistemas de coordenadas, coordenadas e medidas, as coordenadas podem ser negativas e expressas em
decimais. O mesmo é verdadeiro para medidas. No entanto, para
reduzir armazenamentos suplementares, o Spatial Extender armazena cada
coordenada e medida como um inteiro não-negativo (isto é, como um inteiro
positivo ou como zero). Sendo assim, coordenadas e medidas negativas e
decimais devem ser convertidas em inteiros não-negativos, para que o Spatial
Extender possa armazená-las. Além disso, é necessário instruir o
Spatial Extender como ele deve fazer a conversão. Isto é feito através
da definição de alguns parâmetros. Definições de parâmetro que devem
ser utilizadas para converter coordenadas e medidas dentro de uma área
geográfica específica são coletivamente chamadas de sistema de referência
espacial.
Você pode criar um sistema de referência espacial:
- Primeiro, determinando as coordenadas e medidas negativas mais baixas para
os recursos que você está representado. (Quanto mais distante do zero
um valor negativo estiver, mais baixo ele é. Uma coordenada X de
-10 é mais baixa que uma coordenada X de -5; uma medida de
-100 é mais baixa que uma medida de -50.)
- Em seguida, especificando os fatores de deslocamento (ou
deslocamentos, abreviando): valores que, quando subtraídos de
coordenadas e medidas negativas, deixam números não negativos.
-
Em seguida, especificando fatores de escala: valores que,
quando multiplicados por coordenadas e medidas decimais, produzem inteiros
cuja precisão é, pelo menos, a mesma que a das coordenadas e a das
medidas. Considere, por exemplo, uma coordenada com uma precisão de
quatro: 92.77. Você poderia multiplicá-la por um fator de
escala de 100 para obter um inteiro com uma precisão de quatro:
9277. Observe que ao criar um sistema de referência espacial, os
fatores de deslocamento são aplicados antes dos fatores de escala.
O DB2 Spatial Extender pode armazenar coordenadas e medidas se forem
inteiros positivos, mas não se forem números negativos ou decimais.
Portanto, é necessário converter as coordenadas e medidas negativas em
positivas e as coordenadas e medidas decimais em inteiros. Para
concretizar essa conversão, você define um conjunto de parâmetros que, quando
aplicado às medidas de coordenadas negativas ou decimais, produzem inteiros
positivos. Esse conjunto de parâmetros é chamado sistema de
referência espacial. Os parâmetros utilizados para converter os
valores negativos são chamados fatores de deslocamento, os
utilizados para converter valores decimais são chamados fatores de
escala.
Quando você invoca uma função espacial que toma como entrada uma coordenada
ou medida decimal e o identificador de um sistema de referência espacial, a
função multiplica a coordenada ou a medida decimal por um fator de escala
dentro do sistema. O resultado é um inteiro armazenado pelo DB2 Spatial
Extender. O fator de escala precisa ser grande o suficiente para
garantir que a precisão desse inteiro seja a mesma precisão da coordenada
decimal.
Por exemplo, suponha que a função ST_Point receba uma entrada que consista
em uma coordenada X de 10.01, e uma coordenada Y de 20.03 e o
identificador de um sistema de referência espacial. Quando ST_Point é
invocada, ela multiplica o valor de 10.01 e o valor de 20.03
pelo fator de escala do sistema de referência espacial para as coordenadas X e
Y. Se esse fator de escala for 10, os inteiros resultantes que o DB2
Spatial Extender armazena serão 100 e 200, respectivamente. Devido a
precisão desses inteiros (3) ser menor que a precisão das coordenadas (4), não
será possível ao DB2 Spatial Extender converter esses inteiros de volta para
as coordenadas originais ou derivar delas valores que sejam consistentes com o
sistema de coordenadas ao qual essas coordenadas pertencem. Porém se o
fator de escala for 100, os inteiros resultantes que o DB2 Spatial Extender
armazena serão 1001 e 2003 -- valores que podem ser convertidos de novo
para as coordenadas originais ou dos quais as coordenadas compatíveis podem
ser derivadas.
Antes de definir parâmetros para um sistema de referência espacial, é
preciso determinar a mais baixa coordenada X, coordenada Y, coordenada Z e
medida negativas na área geográfica que contém os recursos sobre os quais você
deseja obter informações. Para descobrir quais são estes valores,
responda as seguintes perguntas:
- Dos recursos que você está representando, algum deles fica a oeste da
origem do sistema de coordenadas sendo utilizado? Caso haja algum, qual
coordenada X indica a localização ou borda oeste do recurso que está mais a
oeste? (A resposta será a mais baixa das coordenadas X negativas com as quais
você está lidando.) Se, por exemplo, você estivesse representando poços
de óleo, e alguns deles ficam a oeste da origem, qual coordenada X indica a
localização do poço de petróleo que está na extremidades oeste?
- Há algum recurso a sul da origem? Se houver, qual coordenada Y indica a
localização ou borda sul do recurso que está mais a sul? (A resposta será a
mais baixa das coordenadas Y negativas com as quais você está lidando.)
Se, por exemplo, você está representando poços de óleo, e alguns deles ficam a
sul da origem, qual coordenada Y indica a localização do poço de petróleo que
está na extremidade sul?
- Se você for utilizar coordenadas Z para definir profundidades, qual
recurso é o mais profundo e qual coordenada Z representa o ponto mais baixo
deste recurso? (A resposta será a mais baixa das coordenadas Z negativas com
as quais você está lidando.)
- Se você for incluir medidas em seus dados espaciais, alguma delas será
negativa? Caso seja, qual a mais baixa das medidas negativas?
Tendo determinado as coordenadas e medidas negativas mais baixas, inclua em
cada uma uma quantia entre cinco e dez por cento de seu valor. Se, por
exemplo, a coordenada X negativa mais baixa for -100, você poderia
incluir -5 na mesma. Este manual chama o número resultante de
valor aumentado.
- Nota:
- O identificador do sistema de referência espacial padrão do DB2 Spatial
Extender é 0 (zero). O DB2 Spatial Extender fornece um sistema de
referência espacial a ser utilizado com o geocoder padrão. Esse
identificador de sistema é 1.
Em seguida, especifique quais fatores de deslocamento o Spatial Extender
deve utilizar para converter coordenadas e medidas negativas em
não-negativas:
-
Depois de decidir qual será o valor X aumentado, especifique um deslocamento
que, quando subtraído deste valor, sobre zero. O Spatial Extender irá
então subtrair este número de todas as coordenadas X negativas até chegar a um
valor positivo. O Spatial Extender também irá subtrair este número de
todas as outras coordenadas X.
Se, por exemplo, o valor X aumentado for -105, é preciso subtrair
-105 do mesmo para obter 0. Depois, o Spatial Extender irá
subtrair -105 de todas as coordenadas X associadas aos recursos sendo
representados. Como nenhuma destas coordenadas é maior que -100,
todos os valores que resultam da subtração serão positivos.
- De modo similar, especifique deslocamentos que tenham sobra 0 quando
subtraídos do valor Y aumentado, o valor Z aumentado e a medida
aumentada.
O deslocamento subtraído das coordenadas X é chamado de X
falso. Os deslocamentos subtraídos das coordenadas Y, coordenadas
Z e medidas são chamados de Y falso, Z falso e M
falso, respectivamente. Para obter instruções sobre a
especificação destes parâmetros, a partir do Centro de Controle, consulte Criando um sistema de referência espacial a partir do Centro de Controle.
Em seguida, especifique os fatores de escala que o Spatial Extender deve
usar para converter coordenadas e medidas decimais em inteiros:
- Especifique um fator de escala que, quando multiplicado por uma coordenada
X decimal ou uma coordenada Y decimal, resulte em um inteiro de 32
bits. É aconselhável fazer deste fator de escala um fator de 10:
10 elevado a um (10), 10 elevado a dois (100), 10 elevado a três (1000), ou,
se necessário, um fator maior. Para decidir qual fator de 10 o fator de
escala deve ser:
- Determine quais coordenadas X e Y são, ou provavelmente serão, números
decimais. Suponha, por exemplo, que das várias coordenadas X e Y com as
quais você estará lidando, você determina que três delas são números
decimais: 1.23, 5.1235 e 6.789.
- Pegue a coordenada decimal com a precisão decimal mais longa.
Depois, determine por qual fator de dez esta coordenada pode ser multiplicada
para que resulte em um inteiro de igual precisão. Para ilustrar:
das três coordenadas decimais no exemplo atual, 5.1235 possui a
precisão decimal mais longa. Multiplicando-a por dez elevado a quatro
(10000) o resultado seria o inteiro, 51235.
- Determine se o inteiro produzido pela multiplicação que acabou de ser
descrita é muito longo para ser armazenado como um item de dados de 32
bits. 51235 não é longo demais. Mas suponha que além de
1.23, 5.11235 e 6.789, a faixa das coordenadas X e Y
inclui um quarto valor decimal, 10006.789876. Como esta precisão
decimal da coordenada é mais longa do que aquela das outras três, você
multiplicaria esta coordenada -- e não 5.1235 --
por um fator de 10. Para convertê-la em um inteiro, você poderia
multiplicá-la por 10 elevado a seis (1000000). Mas o valor resultante,
10006789876, é longo demais para ser armazenado como um item de dados de 32
bits. Se o Spatial Extender tentasse armazená-lo, os resultados seriam
imprevisíveis.
Para evitar este problema, selecione um fator de 10 que, quando
multiplicado pela coordenada original, resulte em um número decimal que o
Spatial Extender pode truncar transformando-o em um inteiro armazenável, com
perda mínima de precisão. Neste caso, você selecionaria 10 elevado a
quatro (10000). A multiplicação de 10000 por 10006.789876
resulta em 100067898.76. O Spatial Extender truncaria este
número transformando-o em 100067898, reduzindo sua precisão por uma quantia
virtualmente insignificante.
- Se os recursos que você está representando possuem coordenadas Z decimais,
siga o procedimento anterior para determinar um fator de escala para estas
coordenadas. Se os recursos estiverem associados a medidas decimais,
siga o mesmo procedimento para determinar um fator de escala para estas
medidas.
O fator de escala para as coordenadas X e Y é chamado de unidade
XY. Os fatores de escala para coordenadas Z e medidas são
chamados de unidades Z e unidades M,
respectivamente. Para obter instruções sobre a especificação destes
parâmetros, a partir do Centro de Controle, consulte Criando um sistema de referência espacial a partir do Centro de Controle.
Esta seção apresenta uma visão geral das etapas para criação de um
sistema de referência espacial a partir do Centro de Controle. A visão
geral está seguida por detalhes de como completar cada etapa.
Não é necessária nenhuma autorização para realização destas
etapas.
Visão geral das etapas para criação de um sistema de referência
espacial a partir do Centro de Controle:
- Abra a janela Criar Sistema de Referências Espaciais.
- Indique o sistema de coordenadas que você deseja utilizar.
- Especifique identificadores para o sistema de referência espacial que você
deseja criar.
- Determine que faixas de coordenadas e medidas se aplicam aos recursos
geográficos sobre os quais você quer obter informações.
- Especifique valores que podem ser usados para converter coordenadas e
medidas negativas ou decimais em itens de dados que o Spatial Extender pode
armazenar.
- Peça ao Spatial Extender para criar o sistema de referência espacial
desejado.
Etapas detalhadas para criação do sistema de referência espacial a
partir do Centro de Controle:
- Abra a janela Criar Sistema de Referências Espaciais.
- Da janela do Centro de Controle, expanda a árvore de objetos até encontrar
a pasta Bancos de Dados sob o servidor no qual deseja que o Spatial
Extender seja executado.
- Clique na pasta Bancos de Dados. Os bancos de dados são
exibidos no painel de conteúdos no lado direito da janela.
- Dê um clique com o botão direito no banco de dados que foi ativado para
dados espaciais e clique em Spatial Extender -->
Referências Espaciais no menu instantâneo. A janela
Referências Espaciais aparece.
- A partir da janela Referências Espaciais, clique em
Criar. A janela Criar Sistema de Referências Espaciais é
aberta.
- Da janela Criar Referências Espaciais, utilize o campo Sistema de
coordenadas para indicar o sistema de coordenadas que deseja
utilizar.
- Especifique identificadores para o sistema de referência espacial que você
deseja criar.
- No campo Nome, digite um nome com 1 a 64 caracteres para o
sistema.
- Restrição:
- Não especifique o nome de outro sistema de referência
espacial. Não pode haver dois sistemas de referência espacial no banco
de dados com o mesmo nome.
- No campo da ID, digite um identificador numérico. Ele deve ser um
inteiro.
- Restrição:
- Não especifique a ID de outro sistema de referência espacial. Não pode
haver dois sistemas de referência espacial no banco de dados com a mesma
ID.
- Utilizando um meio externo ao Centro de Controle -- por exemplo
um papel ou um quadro branco -- determine as coordenadas e medidas
negativas mais baixas que se aplicam aos recursos geográficos sendo
representados. Para obter diretrizes sobre como fazer isto, consulte Determinando as mais baixas coordenadas e medidas negativas.
- Da janela Criar Referências Espaciais, especifique os
valores para converter coordenadas e medidas negativas ou decimais em itens de
dados que o Spatial Extender suporte -- ou seja, em inteiros não
negativos de 32 bits.
- Especifique valores para converter coordenadas X negativas ou decimais em
inteiros não-negativos:
-
Especifique um Y falso que irá permitir que o Spatial Extender converta
coordenadas Y negativas em valores positivos. Isto é feito na coluna
Deslocamento, no campo mais próximo do Y:
- Se algum dos valores dentro do intervalo de coordenadas Y identificados na
etapa 4 for negativo, digite um Y falso que, quando subtraído da
coordenada negativa mais baixa, tenha um número positivo como sobra.
Para obter orientações, consulte Especificando valores de deslocamento.
- Se todas as coordenadas Y forem positivas, digite um Y falso igual a
0.
- Se você for incluir coordenadas Z em seus dados espaciais, especifique
valores para converter coordenadas Z negativas ou decimais em inteiros
não-negativos:
-
Na coluna Deslocamento, no campo mais próximo de Z,
digite um Z falso:
- Se algum dos valores dentro do intervalo de coordenadas Z identificados na
etapa 4 for negativo, digite um Z falso que, quando subtraído da
coordenada negativa mais baixa, tenha um número positivo como sobra.
Para obter orientações, consulte Especificando valores de deslocamento.
- Se todas as coordenadas Z forem não-negativas, digite um Z falso igual a
0.
-
Na coluna Fator de escala, especifique uma unidade Z no campo na
extremidade direita de Z. Esta unidade Z deve ser uma que,
quando multiplicada por qualquer coordenada Z decimal, resulte em um número
inteiro que pode ser armazenado como item de dados de 32 bits, com perda de
precisão mínima. Para obter orientações, consulte Especificando fatores de escala.
- Se você for incluir medidas em seus dados espaciais, especifique valores
para converter medidas negativas ou decimais em inteiros positivos:
-
Na coluna Deslocamento, no campo mais próximo do rótulo
Linear, digite um M falso:
- Se algum dos valores dentro do intervalo de medidas identificados na etapa
4 for negativo, digite um M falso que, quando subtraído da
medida negativa mais baixa, tenha um número positivo como sobra. Para
obter orientações, consulte Especificando valores de deslocamento.
- Se todas as medidas forem positivas, digite um 0 para M falso.
-
Na coluna Fator de escala, especifique uma unidade M no campo na
extremidade direita do rótulo Linear. Esta unidade M deve
ser uma que, quando multiplicada por qualquer medida decimal, resulte em um
número inteiro que pode ser armazenado como um item de dados de 32 bits, com
perda mínima de precisão. Para obter orientações, consulte Especificando fatores de escala.
- Clique em OK para criar o sistema de referência espacial
desejado.
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