Manaus & dados do Censo IBGE 2010

Written by Sylvain JM Desmoulière on 03/30/2012 Categories: Mapas, Urbanscape Tags: ,

Desde novembro de 2010 o IBGE disponibiliza pouco a pouco o dados do censo de 2010.

Querendo comparar variáveis de renda en 2000 e 2010 para um trabalho em « Abordagem Ecossistêmica em Saúde » sobre a cidade de Manaus fiquei navegando no site do censo de 2010 do IBGE a procura dos dados de renda por pessoa por setores censitário.

Em relação a 2000, o « hotsite » do IBGE par o censo de 2010 faz um uso do webmapping, permitindo a exploração da variáveis pouco a pouco liberadas.

Censo 2010 / IBGE: renda

Censo 2010 / IBGE: sinopse

No servidor ftp encontrasse arquivo « Base_informacoes_setores2010_sinopse_AM ».

Contem dois arquivos xls:

  • Descrição_AM.xls: a descrição dos setores
  • Base_informacoes_setores2010_sinopse_AM.xls: tabela com 143 variáveis (V001 a V143)
  • Documentação.pdf

A identificação das variáveisV001 a V143 esta no arquivo pdf. A Documentação do Arquivo do censo de 2000 (publicado em 2003) contem todas as variáveis de 2000. Não tem correspondência entre as variáveis dos dois censo.

 

A malha de setores censitários esta disponíveis, o link do site do IBGE chega num err404 mas subir na URL presenta a lista certa e o link dos shapefiles para o Amazonas: ftp://geoftp.ibge.gov.br/malhas_digitais/censo_2010/setores_censitarios/am.zip

Shapefile Manaus censo 2010.

Os questionários básico e amostral são disponíveis em pdf.
O simplificado consta com uma questão sobre a renda, mas apesar do dados do universo ser « disponíveis » não foi liberada a variável « V0623″ do censo de 2000 « Total do rendimento nominal mensal das pessoas responsáveis por domicílios particulares permanentes » o que impossibilita o calculo da renda media por pessoa no setores.

Porem, dados por Bairros do universo são disponíveis num arquivo, nesta pasta do servidor ftp:

ftp://ftp.ibge.gov.br/Censos/Censo_Demografico_2010/Resultados_do_Universo/Municipios/ (Que parece ser a base de : http://www.sidra.ibge.gov.br/cd/cd2010universo.asp?o=5&i=P)

Em cada arquivo xls, uma segunda parte corresponde a agregações por bairros.

Censo IBGE 2010 / Dados por bairros / Renda

Os dados disponibilizados relacionado a renda são (segundo as mesorregiões, microrregiões, os municípios, os distritos, os subdistritos e os bairros – Amazonas – 2010):

  • Tabela 4.3.7.1 – Pessoas de 10 anos ou mais de idade, por classes de rendimento nominal mensal.
  • Tabela 4.3.7.2 – Valor do rendimento nominal mediano mensal das pessoas de 10 anos ou mais de idade, total e com rendimento, por sexo.
  • Tabela 4.3.7.3 – Valor do rendimento nominal mediano mensal das pessoas de 10 anos ou mais de idade, total e com rendimento, por situação do domicilio.
  • Tabela 4.3.7.4 – Domicílios particulares permanentes, por classes de rendimento nominal mensal domiciliar.
  • Tabela 4.3.7.5 – Valor do rendimento nominal mediano mensal dos domicílios particulares permanentes, total e com rendimento domiciliar, por situação do domicilio.
  • Tabela 4.3.7.6 – Domicílios particulares permanentes, por classes de rendimento nominal mensal domiciliar per capita.

Dados brutos (salario médio por pessoa) não são presente, mas um « perfil » econômico dos manauara começa ser mapeável. Se Manaus não fosse uma cidade com bairros de dimensão tão diferente (Morro da Liberdade vs Tarumã) daria para produzir um mapa de distribuição de renda por cada bairro usando as tabelas por classe.

O dados que mais se aproxima com a renda media (em salario minimo) por morador do domicilio (Calculado em 2000 com: (V0623/V1330)/Salario Minimo) e o rendimento nominal mediano mensal da tabela 4.3.7.2. Da conta da renda possível, mesmo ficando dividido num numero desconhecido de moradores.

Uma nota informa que « Os dados de rendimento são preliminares ».

A planificação de divulgação dos resultados, consta as previsões de liberação de dados para 2012. Os dados a ser produzido são da amostra.

Fica a possibilidade de construir consultas com variáveis escolhidas usando SIDRA.

Em conclusão onde encontrar o descritivo das variáveis V001 a V154 da Base_informacoes_setores2010_sinopse_ ???

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Mapa de ilha de calor de Manaus: material e método

Written by Sylvain JM Desmoulière on 09/25/2011 Categories: Mapas, Method, Tutoriais, Urbanscape Tags: , , ,

Esse artigo descreve mais detalhadamente o material e método usado na realização do mapa da Ilha de calor de Manaus publicado na secção Mapa da vez da revista FOSSGIS Brasil n3.

Estou terminando redigir, sejam paciente…

LOCATION e REGION sâo usados no seus sentidos no GRASS-GIS

A imagem Landsat5 é baixada do INPE-DGI. Com os objetivos de tratamento é importante que não apresenta nuvens densas acima da área urbana e nuvens difusas (tipo rachaduras de cirrus). Os primeiros mostram valores alteradas inclusive nas áreas de controle e os segundo serão areas sem informação sobre a Temperatura de superficie na cidade.

Em GRASS-GIS: importação das bandas Landsat5, calculo de temperatura de superfície e georreferenciamento.

Criação de uma LOCATION temporária baseada numa banda de resolução 30m, e importação das bandas 1 a 7.

Calculo da temperatura de superficie. GRASS têm uma função (i.landsat.toar) por isso. Mas usei a sequencia de Markus Neteler and Helena Mitasova (capitulo 9.4.3 p. 228 « Application: Deriving a surface temperature map from thermal channel » na segunda ediçâo  (2004) , Open Source GIS: A GRASS GIS Approach. (permanece na terceira edição, p.300).

r.mapcalc « Ls5_201108_B6rad=0.0551584*LANDSAT_5_TM_20110831_231_062_L2_BAND6+1.2378″
r.mapcalc « Ls5_201108_B6K=1260.56 /(log (607.76/ Ls5_201108_B6rad@PERMANENT + 1.)) »
r.mapcalc « Ls5_201108_B6C=Ls5_201108_B6K@PERMANENT – 273.15″

Com as bandas 1,4 e 7 e r.composite se realiza uma composição colorida.

O conjunto de camadas (bandas 1 a 7, banda de temperatura de superfície, composição) e agrupado num GROUP (Imagery > Create images and group s> Criate group).

Numa LOCATION com datum e projeção ad-hoc da sua área de trabalho, se usa Arquivo > georeferenciar para iniciar a ferramenta de georeferenciamento. Prestar atenção às bordas e a resolução da  REGION.  Uma opçâo permite de restringir a area georreferenciada à área da REGION e dessa forma recorta a imagem na área de trabalho.  No mapa apresentado sobre Manaus, a região abrange a cidade mais as áreas de controle. A resolução é de 30m no momento da importação/georreferenciamento. O Geocoding e de 2d ordem, com o método nearest, (o RMS de 23m, sendo que fora da área urbanizada os pontos de referencia são difficile de encontrar devido a própria configuração do tereno: floresta, floresta, floresta,..). Como referencia dentro da área urbana se usou indiretamente camadas de OpenStreetMap. A composição colorida 1,4,7 é usada para o encontro de GCP na imagem Landsat5.

A camada de Temperatura de superfície é exportada em geoTiff (opção Float32 para guardar os valores decimais de temperatura).

Em SAGA: Calculo da temperatura regional de superficie

Importar a camada de temperatura (Module > Files > GDAL/OGR > GDAL:Import Raster)

Importar as áreas periféricas de calibração. Manaus sendo uma ilha urbanizada no meio de áreas florestadas, foram escolhida 8 áreas  (fazem 10517 pixeis de 30m) em locais inalterados.

Se usa a funçâo « Shape > Grid > Grid statistics for polygones » para calcular a temperatura media em cada area de controle. A media desses e a estimativa da temperatura de superfície regional.

Em GRASS-GIS: calculo de uma camada de temperaturas relativas de superfície

A função mapcalc é usada para diminuir os valores da temperatura de superfície regional. Para produzir uma camada de temperatura de superfície relativa. E novamente exportada em GeoTiff.

Com qGIS, PostgrSQL/PostGIS: preparação de uma camada valida de bairros.

Precisa-se de uma camada de bairros de forma a calcular os bairros com maior temperatura de superfície. Outros unidades espaciais de referencia podem ser usada, como zonas, UDH (Unidade de Desenvolvimento Humano), ou qualquer outro recorte espacial relevante.

Para os bairros, uma verificação de geometria é necessária. No caso de Manaus, foi usado o shapefile de setores censitários urbanos de Manaus do IBGE. O próprio formato shapefile individualiza o delineamento de cada polígono que podem ser disjuntos ou sobrepostos, sem que seja visível, o que gera valores calculadas erradas quando cruzado com um Raster. O processo de limpeza usou qGIS e PostgreSQL/PostGIS que armazena nosso banco de dado vetorial da cidade.

Para essa limpeza usamos o plugin ftools de qGIS e a funçâo: Vetores>Ferramenta de geometria> Verificar a validade da geometria. Cada setor censitário identificado com problema foi verificado e manualmente corregido usando o descritivo (em pdf) do setor.

PostgrSQL/PostGIS: uma funçâo de agrupamento baseado numa parte do ID do setor é usado para criar a camada de bairros.

E exportada em shapefile (esta vez perfeito!) e importada em SAGA.

Em SAGA: calculo da temperatura de superfície relativa por bairro

Importação da camada de temperatura relativa de superficie

A camada de bairros é importada.

Mesmo procedimento que anteriormente para calcular media, mas estavez com a opçâo « quartil » para calcular o Q75.

Exportação em shapefile do mapa de bairros com informaçâoes de quartis da temperatura de superficie

Em GRASS: export da camada vetorial de pontos com valores de temperatura de superfície relativa

A REGION é configurada com pixeis de 120m, conforma a resoluçâo da banda Landsat6.

A função r.to.vect (Arquivos>Conversâo de camadas e volumes>Matricial para vetorial) é usada com tipo « point » para criar uma camada de pontos, centroides de cada pixel de 120m, com o atributo de valor de temperatura relativa.

E exportado em shapefiles.

Em qGIS: calculo de uma camada interpolada de temperatura de superficie relativa

Importação do shapefile da camada vetorial de pontos no qGIS. Plugin Extençâo de interpolaçâo.

Se usou a configuração padrão, somente definindo a resolução do raster produzido: sendo que o input é baseado numa resolução de 120m, querendo um output de 10m, multipliquei os números de pixeis vertical e horizontal por 12.

Em qGIS: mapa e legenda

Uso a estrategia: o que é georreferenciado é produzido numa aplicação SIG, o resto numa aplicação de desenho vetorial (Inkscape) ou raster (gimp)

O mapa contem dois elementos:

  1. o desenho dos bairros, com identificado em rachaduras os bairros com maiores quartil75
  2. o raster de temperatura de superficie interpolada

Não têm nada especial na composição com o bairros e a legenda é realizada no « compositor ».

Dois plugins sâo usados para a aparencia e a legenda do raster de temperatura de superficie calibrado.

One band colour table permite de atribuir uma gama de cor a um raster.

Colour Scale Barre (experimental) permite de produzir uma legenda. Como estipulado pelo autor do plugin, nâo pretende ofereer uma saida optimal de uma vez. Vârios teste sâo necessario. Usuario de unix/linux, o txt produzido pelo One band colour table é com final de letra unix e têm que ser aberto num editor de texto e gravado com fin de linha windows para funcionar no Colour scale Barre. as cifras na legenda têm que ser verificados com a realidade (obrigado Felipe!) (sera que é problema de « , » ou « .  » ?).

Final com GIMP e Inkscape.

Os diferentes elementos das imagens (principal, segundaria, e legenda do raster) sâo finalizado em GIMP, sempre com a ideia do tamanho final e dos 300dpi.  Um inch=2,54cm e precisa de 300 pixeis.

Tudos os elementos e a legenda sâo reunidos com Inkscape e exportado em png/300 dpi.

 

FAQ:

P: Porque nâo calcular as temperaturas na LOCATION definitiva, depois do georeferenciamento ?

R: O georreferenciamento, dependendo do método usado, reatribui os valores de DN de cada pixeis. Esses valores recalculadas não são diretamente o valores dada pelo censor. Derivando a temperatura de superfície a partir dos valores DN original, garantia uma aplicação direta do calculo sobre o valor pelo qual foi criado.

P: Porque usar SAGA para calcular as estatisticas de poligonos

R: Em GRASS 6 esse calculo é (ou estava) muito longo, por um motivo que esqueci. Toma menos de um segundo em SAGA.

 

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CGIAR SRTM DEM, INPE TOPODATA SRTM DEM & ASTER GDEM comparaison

Written by Sylvain JM Desmoulière on 09/15/2011 Categories: Landscape Tags: , , , , ,

To close a serie on DEM (and/or Digital Canopy Model!) use in altered equatorial flat landscape, I present here a short gallery with images of our working area, and resulting GRASS-r.watershed river network calculation.

I add transect and some comments. Hopping it can be useful for others.

Material used Is:

  • ASTER GDEM link
  • INPE SRTM TOPODATA link
  • CGIAR are v4.2. link

All layer where re-protected to UTM-SIRGAS2000 & 30 m resolution using GRASS with method=nearest.

Rivers where calculated as this:

  • r.watershed elevation=Cgiar_srtm41@PERMANENT accumulation=DEM_Cgiar_acumulation basin=DEM_Cgiar_basin threshold=1000
  • r.mapcalc ‘DEM_Cgiar_log_accumulation=log(abs(DEM_Cgiar_acumulation)+1)’
  • r.mapcalc ‘DEM_Cgiar_inf_rivers=if(DEM_Cgiar_log_accumulation>6)’
  • r.thin input=DEM_Cgiar_inf_rivers@PERMANENT output=DEM_Cgiar_inf_rivers_thined
  • r.to.vect  input=DEM_Cgiar_inf_rivers_thined@PERMANENT output=DEM_Cgiar_inf_rivers feature=line

Color table is « srtm ». Roads and main river (made on a Ikonos image) are inserted.

Showing 1 2 3 4, each one with river network made with r.watershed

  1. Landsat7 2001 Brovey Fusion
  2. INPE SRTM DEM
  3. CGIAR SRTM DEM v.4.2
  4. ASTER GDEM

Two transects (not crossing  GDEM problems  areas).

And

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Júlio 2011 Landsat 5 composição

Written by Sylvain JM Desmoulière on 09/12/2011 Categories: Urbanscape Tags: , ,

Chegou o verão e o período bom pela imagens da Amazônia central.
Este verão de 2011 começou com um ar muito seco (<20%)  e pouca chuva (ver mapa regional INMET), o landsat5 do 14/07 passou sobre um céu limpo com  muito poucos nuvens. Aqui é uma composição RGB feita com as bandas 147 com GRASS GIS (r.composite).

Landsat 5 RGB bands 147 composition made with GRASS

A ponte (em obra) sobre o Rio Negro (no sudoeste) atravessa do bairro Compensa para o interflúvio entre Rio Solimões e o  Rio Negro (município de Iranduba).

As imagens são de Landsat5 baixados do INPE / DGI e usados ​​por nós para o monitoramento de Manaus UHI.

Ver imagem de março 2011.

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Sobre dados meteorológicos urbanos / periurbanos. Exemplo em Manaus (AM)

Written by Sylvain JM Desmoulière on 08/24/2011 Categories: Healthscape, Urbanscape Tags: ,

Porque os dados meteorológicos são uteis em saúde ?

O ciclos de vida dos insectos vetores de doença transmissíveis depende de variáveis ambientais, entre outras a temperatura, as precipitações e a umidade.  A dinâmica dos agravos pode ser o resultado das variações de temperatura, precipitações e a umidade os dias, semanas anteriores.

Doenças cardiovasculares, cerebrovasculares e respiratórias (entre outras não transmissíveis) são conhecidas como sendo relacionadas às condições meteorológicas.

Quais são os parâmetros de um dados meteorológico ?

  • A frequência de medida (hora, dia)
    • Dois tipos de estacões são usadas. Manuais com três medidas diárias, e automática com medida cada hora. As primeiras têm medidas desde mais de 100 anos, as automatizadas são equipamentos relativamente recente mas sujeitos a falhas.
    • Estações funcionando uns meses ou anos instaladas em universidades têm vocações pedagógicas, ou são ativadas para um determinado programa, são manuais.
  • A agregação (por dia, por semana, por mês, por ano…)
    • Notar a especificidade das medias em relação às maximais (e minimais). A temperatura maximal do mês é a Tmax do dia que têm a Tmax é realmente o valo maximal medido durante o mês. A media de temperatura pode ser baseada nos valores max e min (o que foi feito desde o inicio das estações meteorológicas no mundo inteiro o que lhe da um valor comparativo importante, tanto ao longo dos seculos como espacialmente) mas que esconde a distribuição da temperatura ao longo do dia.
  • O período da observação
    • O dados de temperatura minimais e maximais sobre um período de 24h
    • A temperatura media do dia que PODE ser (Tmax-Tmin)/2
  • A precisão dos dados
    • Por exemplo 1°C ou 0,1°C. Mais a agregação de valor sem decimais produz um resultado com decimais se se trata de media.

Dados climáticos / dados meteorológicos

Nos consideramos e nomeamos neste texto os dados meteorológicos, sendo que os dados climáticos são agregados de dados meteorológicos durante um período de pelo menos 30 anos. São então sub produtos dos  dados meteorológicos e sujeito a fatores de correção (por exemplo a ilha de calor urbana).

A situação em Manaus e sua periferia

Existem uma grande diversidade de demanda, dependendo dos objetivos dos trabalhos a ser realizados: um serie diária de 40 anos ou a media mensal de temperatura de um ano recente requerem procura distinta.

Dois elementos tem que ser considerados:

  1. Os locais na cidade e no seu entono onde são realizadas medidas (ou onde foram realizadas medidas)
  2. A disponibilização dos dados pelas pessoas ou instituições

Um terceiro elemento é a qualidade da medida ou dos dados divulgados.

Distribuição geográfica das estações de medidas

O mapa seguinte mostra os pontos onde são ou foram realizados medidas de dados meteorológicos em Manaus.

Notamos (ver Mapa 1):

  • (1) Um estação meteorológica da INMET perto do encontro das águas com dados diários desde o inicio do seculo e estação automatizada reativada em 2010 depois de um interrupção (os dois conforme ao padrão da OMM)
  • (2) O aeroporto Eduardo Gomes
  • (3) O aeroporto da Ponta Pelada
  • (6) A estação meteorológica do CPRM no Aleixo entre a SEFAZ e a bola do Coroado (Complexo GM)
  • Medidas temporárias realizadas:
    • dentro do bosque do campus principal do INPA
    • dentro da UFAM
  • O SIPAM com uma estação automatizada que ia ser instalada em 2010 (conforme padrão OMM)

Fora de Manaus (ver Mapa 1):

  • (4) A estação meteorológica do INPA / xxx dentro da reserva Florestal Adolpho Ducke
  • (5) A estação da EMBRAPA CPAA na AM10
  • Um estação do INPA /LBA – Biosfera-Atmosfera na Amazônia na reserva do rio Cueiras
  • Uma estação da EMBRAPA CPAA no Rio Urubu

Dentro de Manaus somente 3 locais dispõem de dados sobre um longo período: a INMET no encontro das águas, e as Forças Aéreas nos 2 aeroportos. Três medidas são insuficientes para dar conta da situação meteorológica heterogênea da área urbana, em outras palavras, a situação medida no encontro das águas não representam bem a situação nas zonas leste e norte da cidade.

Disponibilidade dos dados

INMET / encontro das águas

Dados historicos

A INMET têm um procedimento claro de disponibilização dos dados tabulares através de pedido direto na central em Brasília.

Dados dos 3 últimos meses

O três últimos meses das estações convencional e automática estão online, através do site da instituição.

 

 

Fig. 2. Dados tabulares da estação convencional do INMET (3 últimos meses)

Fig. 3. Dados tabulares da estação automatica do INMET (3 meses disponiveis)

Nos dois casos, basta identificar a estação no mapa ou na coluna de direta e pedir para baixar os dados tabulares.

Gráficos dos meses desde o inicio do ano

Uma forma de ultrapassar os 3 meses quando curvas são suficientes e de baixando os gráficos. Os dados disponibilizados são diversificados.  Essa forma é especialmente útil para acompanhar as precipitações desde o inicio do ano por exemplo, com acesso de detalhe de cada dia por fração de um mes. A figura 4 mostra as precipitações diárias ate o 22 de agosto com as mensais desde o inicio do ano.

Fig. 4. Gráfico de condições registradas (INMET)

O dados anteriores são cedidos por demanda escrita e justificada, a contraparte sendo de informar a INMET dos resultados obtidos e de não ceder os dados sem autorização. O processo dura 4-5 meses. Os dados são completos, temperaturas com decimais, precipitações, UR, vento, etc.

Dados climáticos 1931-1960 e 1961-1990

Os dados climáticos de dois períodos de 30 anos são disponíveis na forma de gráficos. INMET Clima Graficos climatologicos

Dados climaticos da estaçâo INMET

Outros dados climáticos

Outros dados climáticos são acessíveis na mesma pagina, entre outros a Faixa Normal da Precipitação Trimestral.

Os outros produtos são cartográficos e ou  de previsão e saem do objetivo dessa revisão.

Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica (dados dos aeroportos)

Os dados oficiais do Comando da Aeronáutica são disponíveis no site da instituição. Novamente uma grande diversidade de dados são disponibilizados, de escalas local a nacional. Focando sobre os dados locais. Encontrasse:

 

  • Tabelas Climatológicas do Aeroporto de Manaus de 1980 a 1990 (« As tabelas climatológicas têm por finalidade divulgar os valores mensais, anuais e decenais de vário parâmetros meteorológicos observados em aeroportos, no período de 1971 a 1980, cujos órgãos de meteorologia aeronáutica operam H-24″ http://www.redemet.aer.mil.br/prod_clima/visual_prod.php?pagina=tmamn&local=sbmn).
  • Os dados instantâneos de observações das condições meteorológicas: Manaus EG

Pela gestão dos voos, os dados meteorológicos são do domínio público e diversos sites internacionais disponibilizam dados dos aeroportos do mundo. A origem dos dados não é sempre claramente descrita. A « navegação » entre os dados variam de um site para outro.  link link link mas a fonte legítima é sem duvida o site das FA.

  • Porem observamos que são sem precipitações e que as temperaturas são sem decimais. O vento e a nebulosidade são presente.

CPRM

A diferença do INMET o CPRM não dispõe de um serviço centralizado responsável da disponibilização dos dados, porem varias experiências mostraram a muita boa vontade dos funcionários do CPRM de Manaus de disponibilizar os dados.

  • Precipitações diárias ou derivados por mês (total do mês, quantidade e numero do dia que mais choveu)
  • Período 1997-2007+
  • Arquivos xls, xlsx

 

Outra fonte:

INPA Reserva Duckes

  • A Coordenação de Pesquisas em Clima e Recursos Hídricos/CPCR, disponibiliza dados de uma estação situada na reserva Duckes (03o 00′ 00″ S – 59o 52′ 40″ W)
  • Os dados são preparados apos demanda escrita justificada, e disponibilizados em tabela.
  • Os dados podem ser por cada 30mn (temperatura, umidade).

UFAM

  • Dados: diário, precipitações, Tmax, Tmed, Tmin
  • Periodo: janeiro 2004 até julio 2007
  • Link

EMBRAPA

  • Estação do centro de pesquisas CPAA na AM10
  • Não temos nem procuremos informações
  • Os dados da estação aparecem em referencias bibliográficas

INPA LBA Estação do Rio Cueira

  • A estação aparece em vários bancos de dados institucionais. O LBA não respondeu a nossa demanda.

MET office – Metoffice.gov.uk

  • Mensais temperatura.
  • Período coberto: 1910-07/2011…
  • São dados da estação da INMET 83331.
  • Link: Land surface climate station records
  • Arquivos txt padronizados
  • Esses dados (HadCRUT3) fazem parte da seleção usada pelos modelos do IPCC.

 

Versão inicial 1.0 08/2011    Fiocruz/ILMD

 

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