Metodologia

- Técnicas de visualização de dados escalares

A principal função do DEMVis é oferecer ferramentas que permitam a exploração de dados relacionados à altitude de uma região. Para desenvolver uma ferramenta com esse propósito é necessário possuir conhecimento relacionado à Visualização de Dados, mais especificamente Visualização de Dados Científicos Escalares.

Todo o embasamento teórico necessário para o desenvolvimento desse projeto foi adquirido através da disciplina de Tópicos em Engenharia de Computação VI, ministrada pela Profª. Drª. Wu, Shin-Ting no segundo semestre de 2009, do curso de pós-graduação da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade Estadual de Campinas.

- Definição do ambiente de desenvolvimento

Existem inúmeras possibilidades na escolha da tecnologia a ser utilizada no desenvolvimento de um programa de visualização de dados, tal como o DEMVis. O desempenho, a escalabilidade, a qualidade da interface etc., são aspectos que dependem, entre outros fatores, da escolha da tecnologia utilizada no desenvolvimento de um programa.

O VTK, que possui interface com o Python, foi escolhido para o desenvolvimento do programa devido à farta documentação disponível na internet e às inúmeras funcionalidades já implementadas, entre elas funções de leitura automática de arquivos, plotagem de dados, mapeamento de escalares em cores, etc.

A interface gráfica foi desenvolvida em Qt. Essa tecnologia oferece um conjunto de ferramentas para a criação de interfaces gráficas contendo janelas com menus, botões e ícones, o que tornam a navegação pelo programa bastante intuitiva.

- Aquisição de dados geoespaciais

Para demostrar todas as funcionalidades do DEMVis foi necessário pesquisar websites que disponibilizassem dados de elevação de regiões no formato de arquivo DEM (Digital Elevation Model).

Os arquivos de tipo DEM são representações digitais de informações cartográficas em forma raster. Estes consistem em matrizes de valores escalares relacionados às elevações de amostras de posições espaçadas em intervalos regulares. Esses arquivos digitais de dados cartográficos/geográficos são produzidos pela U.S. Geological Survey (USGS).

A GeoCommunity foi selecionada pela USGS como a primeira distribuidora oficial dos arquivos DEM. Registrando-se gratuitamente na GeoCommunity é possível ter acesso à download de arquivos DEM de diversas regiões dos Estados Unidos.

Geralmente os dados DEM são distribuídos pela GeoCommunity em arquivos compactados contendo vários arquivos com extensão DDF. Para utilizar esses arquivos no programa DEMVis é necessário convertê-los para um arquivo com extensão DEM. Essa conversão pode ser realizada utilizando o programa sdts2dem disponibilizado pela Universidade do Arizona.

A GeoCommunity possui um repositório contendo uma grande lista de arquivos DEM. Destaque para os arquivos do Arizona que possui regiões de relevo bastante acidentado, o que torna a visualização mais interessante. Algumas dessas regiões podem ser visualizadas através do Google Maps:

- United States Arizona Coconino County Additional Hill
- United States Arizona Coconino County Apache Maid Mountain
- United States Arizona Coconino County Buckhorn Mountain