Fundamentos de SIG (1

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• Fundamentos de SIG (1ª aula).
• - Sistemas de Informação
• - Sistemas de Informação Geográfica
• - Características da Informação Geográfica
• espaciais
• não-espaciais
• temporais

Graça Abrantes
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Sistema de Informação

• Não existe um modo único de interpretar e
  descrever a realidade
• A realidade possui um grande número de
  características e não é viável representá-las
  todas num mesmo sistema de informação
• Qualquer sistema representa uma dada
  conceptualização da realidade
• Um sistema representa uma descrição parcial da
  realidade, determinada pelos objectivos a atingir
  por esse mesmo sistema
• Um SI tem várias componentes incluindo,
  geralmente, uma base de dados

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Base de Dados

• É um conjunto de dados relacionados que é
  utilizado recorrendo a um Sistema Gestor de Bases
  de Dados (SGBD).
• Uma Base de Dados representa uma parte da
  realidade que é relevante para a resolução de um
  determinado conjunto de problemas.
• Existem no mercado diversos SGBD, os mais
  utilizados são os SGBD relacionais que permitem
  criar bases de dados relacionais.

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SIG

• Um Sistema de Informação Geográfica (SIG) é um
  sistema constituído por
• hardware, software e procedimentos,
• construído para suportar a
• captura, gestão, manipulação, análise, modelação
  e visualização
• de informação referenciada no espaço, com o
  objectivo de resolver problemas complexos de
  planeamento e gestão que envolvem a realização de
  operações espaciais

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Análise espacial

• Análise espacial conjunto de métodos analíticos
  que se baseiam na informação relativa à
  localização no espaço dos objectos
• eventualmente em conjunto com outros tipos de
  informação

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Informação Geográfica

• Características espaciais
• métodos para identificar os locais da superfície
  terrestre contínuos e discretos
• os métodos contínuos utilizam coordenadas para
  identificar a localização
• os métodos discretos (ou indirectos) utilizam
  outros objectos espaciais cujas coordenadas são
  conhecidas (por exemplo, os dados estatísticos
  dos censos por Nut3)
• coordenadas globais ou do plano 
• o erro é uma característica indissociável da
  informação geográfica e, rigorosamente, deveria
  ser considerado como uma das dimensões dessa
  informação
• o reconhecimento da sua existência e a sua
  quantificação são condições indispensáveis para a
  obtenção de resultados confiáveis

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Raster vs. Vectorial

• Estruturas de dados espaciais

• "visão de campos" vs. "visão dos objectos"

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Estrutura raster
1
1
3
1
2
3
1
1
3

• A área objecto de estudo, normalmente um
  rectângulo, considera-se dividida numa grelha de
  células com a forma de rectângulos (geralmente,
  quadrados) de dimensão fixa.
• Estas células constituem uma partição da área de
  estudo
• A cada célula encontra-se associado o valor de um
  determinado atributo constituindo uma matriz de
  números (inteiro, real ou lógico)
• eventualmente, o identificador único atribuído a
  cada objecto de um determinado conjunto de
  objectos espaciais
• o conjunto de células e respectivos valores
  constitui uma camada (layer)

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Estrutura vectorial

• A localização no espaço é representada por meio
  de coordenadas geográficas (globais ou do plano)
• as características espaciais dos objectos são
  representadas como conjuntos de pares ordenados
  do tipo (xi,yi),i1...n.

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Estrutura vectorial

• Dimensionalidade dos objectos espaciais
• Os métodos de georreferenciação, ao permitirem a
  definição da localização geográfica dos objectos,
  estabelecem simultaneamente a sua forma
  geométrica
• ponto - entidade básica, definida por duas
  coordenadas
• linha aberta ou poligonal - definida por uma
  sequência de pontos
• polígono ou região - definida por uma linha
  poligonal fechada
• Objectos espaciais complexos são aqueles cuja
  localização geográfica define um conjunto
  composto de objectos espaciais simples ou
  complexos

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Operações espaciais

• Operações elementares sobre objectos
• Comprimento de uma linha
• Área de um polígono
• Perímetro de um polígono
• Centro de um polígono
• ...
• Operações entre objectos
• Distância entre pontos d(a,b)a-b
• Distância entre linhas distância mínima,
• Distância entre polígonos
• ...

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Relações espaciais

• Os objectos espaciais relacionam-se de diversos
  modos no espaço
• A definição formal das relações espaciais exige a
  adopção de uma axiomática para o espaço.
• O espaço geográfico é normalmente considerado
  como um espaço Euclidiano.

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Tipos de relações espaciais

• No espaço Euclidiano podem distinguir-se três
  tipos de relações espaciais
• métricas
• topológicas (A contém B, A intersecta B, o centro
  de A está contido em B, ...)
• de ordem parcial ou total

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Outras características

• Características não espaciais da I. G.
• geralmente organizadas por temas, são de natureza
  análoga ao que se encontra nos Sistemas de
  Informação convencionais e descritas por
  atributos
• exemplos de temas uso do solo, coberto vegetal,
  fronteiras administrativas, relevo do terreno,
  ...
• exemplos de atributos para um tema de concelhos
  nome do concelho, capital do concelho, nº de
  habitantes no concelho ...
• os atributos são classificados, quanto ao tipo,
  como alfanuméricos, lógicos e numéricos inteiros
  ou reais
• Com alguma frequência, estas características
  encontram--se organizadas de um modo hierárquico

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Características temporais

• A necessidade de incluir na informação geográfica
  características temporais tem vindo a fazer-se
  sentir com crescente relevância
• como documentação, quanto ao momento em que a
  informação foi recolhida
• como informação imprescindível para a utilização
  de alguns modelos que recorrem a taxas de
  variabilidade por unidade de tempo