Lab 1

Esta atividade tem como objetivo explorar o R e o QGIS para manipulação de dados espaciais. Para isso, vamos utilizar o banco de dados espaciais de limites de bairros em Belo Horizonte e a localização de atividades econômicas formais, disponíveis no BHMAP.


Algumas informações gerais:

R e RStudio

O R é a linguagem que utilizaremos. O RStudio é um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) para R. Ele inclui um console, editor de sintaxe que suporta a execução de código, bem como ferramentas para plotagem, depuração e gerenciamento de ambiente de trabalho.

A estrutura do R fundamenta-se em uma grande variedade de ferramentas quantitativas, organizadas por meio de objetos, funções e packages. A instalação base do R já contempla uma série de funções e packages. Packages adicionais podem ser instalados quando for necessário ou interessante. Para instalação de packages, utiliza-se a função install.packages().

A priori, instale os seguintes pacotes no seu computador:

install.packages(c("rmarkdown", "knitr", "dsbox", "tidyverse", "coronavirus", "lubridate", "glue", "scales", "ggrepel", "DT", "flexdashboard", "blogdown", "bookdown", "pagedown", "xaringan", "xaringanthemer", "janitor", "jsonlite", "kableExtra", "leaflet", "officedown", "openxlsx", "readr", "readxl", "devtools", "remotes", "swirl", "stringr", "tmap", "tmapstool", "rvest", "viridis", "installr", "distill", "rticles", "data.table", "ggplot2", "hrbrthemes", "plotly", "learnr", "prettydoc", "corrplot", "tufte", "ggpubr", "sf", "htmlwidgets"))

Ao longo do curso chamaremos as bibliotecas para que possamos implementar as funções.

Em caso de dúvidas, assista o seguinte video:

Os objetos sf podem armazenar informações adicionais sobre os sistemas de referência de coordenadas (CRS). O valor padrão é NA (Não Disponível), como pode ser verificado com st_crs():

st_crs(world)

EPSG simplifica a exploração de sistemas de referência de coordenadas utilizados em todo o mundo para a criação de mapas e geodados e para a identificação da geo-posição. É uma ferramenta prática para qualquer pessoa interessada em cartografia e elaboração de mapas digitais, que precisa conhecer os valores exatos de latitude e longitude para coordenadas numéricas em diferentes sistemas de referência espacial.

Quando um sistema de referência de coordenadas (CRS) está faltando ou o CRS errado está configurado, a função st_set_crs() pode ser usada:

new_vector = st_set_crs(new_vector, "EPSG:4326") # set CRS

Atividades

Esta atividade deverá ser realizada no dia 02/04/25. São propostos os seguintes exercícios:

  1. Instale os aplicativos R e RStudio, nessa ordem, conforme diretrizes do link

  2. Faça a instalação do aplicativo QGIS. O download do instalador pode ser obtido no link

  3. Abra o QGIS e o RStudio e verifique se estão funcionando corretamente. Explore o ambiente do RStudio e do QGIS.

  4. Leia os tópicos Dados espaciais e QGIS na página com cuidado e entenda o que é a estrutura de arquivos denominada shapefile.

  5. Faça o download dos shapefiles referente aos bairros BH e atividades econômicas formais no site BHMAP

  6. Abra o QGIS e carregue os shapefiles referentes aos bairros BH e atividades econômicas formais.

  7. Carregue os shapefiles no RStudio utilizando o pacote sf e explore as respectivas funções do pacote para manipulação de dados espaciais.

shapefile <- st_read('caminho do arquivo')

Informações sobre este procedimento estão disponíveis no link. Mas não se apresse. Utilize apenas a função st_read() para carregar os shapefiles.

vignette(package = "sf") # see which vignettes are available
vignette("sf1")          # an introduction to the package
  1. Agora gere o seu primeiro mapa de representação dos dados espaciais no QGIS e no RStudio.

No QGIS é bem direto. Basta clicar no botão Add Vector Layer e selecionar o shapefile que deseja visualizar.

No RStudio você pode utilizar a função plot() para visualizar os dados.

plot(dados)

Hora de pensar

a. O que quer dizer a representação gerada por você?

b. Quais as diferenças entre a representação no QGIS e no RStudio?

b. Qual a diferença entre dados espaciais e dados não-espaciais?

c. Qual a diferença entre dados vetoriais e raster?

d. Quais os cuidados necessários para representação geográfica em diferentes sistemas de projeção geográfica?

e. Quais os tipos de geometria de dados vetoriais são representados por meio do pacote sf?

f. Qual o EPGS para estudos em BH que precisem de um sistema de projeção de coordenadas?