Territ

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Território e Desigualdade Desafios
Metodológicos na Análise de Dados
Socioterritoriais
Workshop Heterogeneidade Sócio-Espacial nas
Regiões Metropolitanas

• Centro de Estudos das Desigualdades
  SocioTerritoriais

Licença de Uso Creative Commons Atribuição-Uso
Não-Comercial-Compartilhamento http//creativecomm
ons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/br/
1
2
Missão CEDEST

• Buscar ser um dos centros de excelência no estudo
  de indicadores intra-urbanos socioterritoriais
  para apoiar políticas públicas para as cidades
  brasileiras.
• Investigar as desigualdades socioterritoriais
  através de análise espacial para construir
  indicadores de diagnóstico e predição em
  políticas sociais.
• Estabelecer um diálogo permanente entre análise
  sociológica e técnicas matemático-computacionais,
  para uma crítica substantiva e subjetiva dos
  procedimentos analíticos.

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Equipe CEDEST

• Humanos
• Aldaiza Sposati (serviço social PUCSP)
• Dirce Koga (serviço social PUC-SP)
• Frederico Ramos (arquiteto CEDEST)
• Kazuo Nakano (arquiteto CEDEST/POLIS)
• Cláudia Almeida (arquiteta)
• Paulina Lopes (arquiteta mestranda no INPE)
• Flávia Feitosa (geógrafa mestranda no INPE)
• Engenheiros
• Antonio Miguel Monteiro
• Gilberto Câmara
• Silvana Amaral (ecóloga)
• Isabel Escada (ecóloga)
• Ana Paula Dutra de Aguiar (doutoranda no INPE)

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Colaboradores Científicos

• Saúde Pública
• Marilia Sá Carvalho (ENSP/FIOCRUZ)
• Wayner Souza (CPqAM/FIOCRUZ)
• Cristovam Barcellos (ENSP/FIOCRUZ)
• Estatísticos
• Suzana Druck (EMBRAPA/Cerrados)
• Paulo Justiniano Ribeiro (UFPr)
• Corina Freitas (INPE)
• Trevor Bailey (Univ. Exeter Reino Unido)
• Renato Assunção (UFMG)

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Diante dos novos processos sociais em nossas
cidades...

• As ações e propostas de intervenções e
  planejamentos locais orientam-se cada vez mais a
  partir das relações entre as partes e o todo
  urbano.
• A descentralização da gestão urbana demanda
  instrumentos adequados de política pública.

precisamos....
6
... ampliar nossa capacidade de revelar os
territórios invisíveis do espaço das cidades
(1) descobrir não apenas onde, mas o que define e
estrutura um certo lugar (2) estas respostas
permanecem implícitas em medidas que abordam as
cidades como um todo. (3) voltar-se para o
território, considerando suas diferenças buscando
métodos capazes de revelar, dentre um universo de
múltiplas variáveis, quais seriam mais
relacionadas ao fenômeno nos diferentes
territórios que compõe a cidade.
7
Metodologias de Análise Espacial

• Exploratórias
• Visualização e Cognição visual
• Análise multi-variada (análise fatorial,
  clustering)
• Regressão (espacial e não-espacial)
• Baseadas em modelos
• Inferência formal (estimação, testes de hipótese,
  predição) requer modelos estatísticos a priori
• Inferência subjetiva conceitos sociológicos a
  priori exclusão social

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Como conhecer o território?

• Dados censitários e surveys
• Organizados por espaços de coleta (e.g., setores
  censitários)
• Resultam em áreas homogêneas em bancos de dados
  geográficos
• Capacidade analítica
• Entender a distribuição espacial dos valores nas
  áreas homogêneas (identificar tendências e
  aglomerados)
• Modelar possíveis explicações para os padrões
  observados
• Usar os modelos para indicar o que pode acontecer
  em outras ocasiões
• Cuidados
• Objetivo primário não é descrição acurada dos
  dados
• Mais importante entendimento dos padrões
  espaciais e determinação dos relacionamentos
  entre variáveis com potencial explanatório

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Questões Metodológicas

• Onde estão as desigualdades intra-urbanas?
• Como caracterizar os fatores estruturantes dos
  lugares das cidades?
• Como diferenciar os espaços intra-urbanos?
• Como construir modelos prognósticos da evolução
  das desigualdades intra-urbanas?

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Conceitos Estruturantes

• Desigualdades
• Fatores estruturantes
• Diferenciação dos espaços
• Modelos prognósticos
• O que queremos destes conceitos para que sejam
  úteis em políticas públicas universais e
  territoriais?
• Que sejam mensuráveis
• Que permitam diferenciação entre atores sociais
• Que os modelos matemáticos sejam relevantes no
  território

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Conceitos Estruturantes

• Desigualdades
• Indicadores de desigualdade Mapa da exclusão,
  topografia social
• Fatores estruturantes
• Regressão espacial e não-espacial
• Espaços de redes e espaços de lugares
• Diferenciação dos espaços
• Técnicas de regionalização, efeitos de escala
• Imagens de satélite para desagregação de áreas
• Modelos prognósticos
• Modelos de população
• Modelos probabilísticos

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Conceitos Estruturantes Desigualdade

• Desigualdade
• Modelo sociológico abstrato
• Verificável apenas cognitivamente
• Abordagens
• Exclusão Social
• Polaridade inclusão-exclusão como superação da
  noção de pobreza
• Vulnerabilidade
• Hipóteses encontrar grupos diferenciados
• Problemas analítico-computacionais
• Como construir indicadores compostos?
• Como lidar com efeitos de escala?
• Como construir mapas significativos
  cognitivamente?

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Indicadores de Desigualdade

• Indicador de Inclusão/Exclusão Social
• Composição de indicadores
• Renda, Qualidade de vida, Desenvolvimento Humano,
  Equidade de Gênero
• Produtos do estudo
• Mapa de inclusão/exclusão social
• Dimensão cognitiva forte
• Construção do banco de dados geográfico
• Permite a construção de múltiplas análises

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INDICADORES SÓCIO-ECONÔMICOS
Escolaridade Precária
Precária
33_IND(s)/49_IND(s)
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DESENVOLVIMENTO HUMANO ENTRE 1991 E 2000
DESENVOLVIMENTO HUMANO 1991
DESENVOLVIMENTO HUMANO 2000
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DESENVOLVIMENTO EDUCACIONAL ENTRE 1991 E 2000
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Visão Tradicional dos Indicadores

• Densidade demográfica de São Paulo
• Censo de 1991
• Dados agregados em distritos
• Apresentação de dados
• Agrupamento em quantis
• Será que estes patamares são reais?

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Território
O TERRITÓRIO
19
Divisão distrital
Zonas OD87
Zonas OD97
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Topografia Social Das Áreas às Superfícies

• Boa parte dos estudos de políticas públicas está
  associada a fenômenos contínuos no espaço
• Risco de homicídio
• Densidade demográfica
• Distribuição de renda
• Dados sócio-econômicos são coletados
  pontualmente, mas agregados por partição espacial
• Setor censitário, distritos, municípios
• Particões espaciais são unidades de coleta e não
  unidades de análise
• Agregamento de dados em regiões esconde variações
  internas, e pode criar limites artificiais

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Topografia Social

• Definição
• Representação de dados socio-econômicos como uma
  superfície contínua
• Expressão territorial da rugosidade das
  desigualdades sociais das cidades.
• Objetivos
• Aproximar variação contínua dos atributos
• Remover limites arbitrários das regiões
• Permitir comparação de dados de suportes
  espaciais distintos
• Suporte para modelagem temporal

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Topografia SocialPercepções do Espaço
Espaço como uma subdivisão planar
Espaço como uma superfície contínua
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Das Áreas às Superfícies
POPULAÇÃO EM GRADES REGULARES
dados agrupados por áreas / polígonos
geração de centróides
X,Y,Z
X,Y,Z
X,Y,Z
X,Y,Z
pontos / amostras
X,Y,Z
interpolação
superfície contínua / grade
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Superfície de Risco de Homicídios Krigagem
Binomial
1996
1999
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Fatores Estruturantes

• Idéia
• Estabelecer relacionamentos entre variáveis
  territoriais
• Análise multivariada
• (e.g. análise fatorial)
• Estabelecer regiões com comportamento
  multidimensional diferenciado
• Regressão
• Variável a ser explicada (e.g. taxa de homicídio)
• Variáveis explicativas (e.g., analfabetismo,
  renda).

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Regressão Não-Espacial

• Objetivo
• explicar comportamento de variáveis a partir de
  fatores explicativos
• Modelos multivariados não espaciais.
• yi ?0 ?1x1 ?ixi ?i
• yi estimativa da var. resposta para a região
  i
• ?i coeficiente de regressão
• xi variável explicativa (para a região i)
• ?i resíduo (erro aleatório de modelagem)

n
S
(
y

y
)
2
i
i
i

1
R

1

2
n
S
2
(
y

y
)
i
i
i

1
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REGRESSÃO PONDERADA ESPACIALMENTE

• 1) Extensão do modelo de regressão tradicional
  para o modelo com parâmetros estimados
  localmente. Onde (ui,vi) são coordenadas
  geográficas do ponto i no espaço.
• 2) Matriz de betas é estimada a partir da equação
  matricial onde X e Y são as matrizes dos valores
  observados nos diferentes pontos do espaço
• 3) W(i) é a matriz de pesos geográficamente
  determinados a partir de uma função quadrática

28
ANÁLISE ESPACIAL Regressão espacialmente
ponderada
Modelo geral
Onde TX_HOM é a taxa de homicídios de 2000 por
distrito (PROAIM) X_analf é a porcentagem de
chefes de família analfabetos.(CENSO 2000)
Modelo espacial
29
Data
4,637 homicide victims residence geoadressed 2001
456 Census Sample Tracts 2000
30
Superfície de Densidade da Taxa de Homicídios
31
Taxa de homicídos
Tx_homic count homicide events (2001)
100.000 population (census, 2000)
32
Porcentagem de chefes de família analfabetos
(Xanlf)
33
ANÁLISE ESPACIAL Regressão espacialmente
ponderada
Modelo geral
R2 0.356
Modelo espacial
R2 0.699
34
Regressão Espacial TX_homic com Xanlf
Resíduos
Moran -0,0303 (resíduos não correlacionados)
35
GWR regression results for TX_homic and Xanlf
Local Beta1
Local t-value
36
Fatores Estruturantes Regressão Espacial

• Regressão Espacial indica diferenças
  significativas na relação entre taxas de
  homicídio e chefes de família analfabetos em São
  Paulo

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Diferenciação do Espaço

• Como expressar a heterogeneidade do território
  sem cair na excessiva fragmentação?
• Como reconhecer espaços homogêneos no interior
  das cidades?
• Procedimento
• Desagregação dos dados em unidades atômicas
• Reagregação de áreas em novos espaços

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A Questão da Escala
A Utilização dos Setores Censitários
Exige adaptações
Identificar variações Intra-Distritais
Aumenta a Variabilidade espacial dos dados
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Efeitos de escala e zoneamento

• Efeito de escala - diferentes resultados
  estatísticos são obtidos a partir das mesmas
  variáveis quando a informação é agrupada em
  diferentes níveis de resolução espacial.
• Efeito de zoneamento - é a variabilidade dos
  resultados estatísticos obtidos pelas diversas
  maneiras de agrupamento das unidades de área em
  uma determinada escala.
• (Wrigley et. al , 1996)

40
EFEITOS DE ESCALA E ZONEAMENTO
O efeito das diferentes possibilidades de
agrupamento sobre o valor da correlação
41
EFEITOS DE ESCALA
270 ZONAS OD97 DO MSP
População gt60 anos
População não alfabetizada
Renda per capita
42
EFEITOS DE ESCALA
96 DISTRITOS DO MSP
População gt60 anos
População não alfabetizada
Renda per capita
43
EFEITOS DE ESCALA
96 ZONAS RENDA HOMOGENEAS DO MSP
População gt60 anos
População não alfabetizada
Renda per capita
44
EFEITOS DE ESCALA
ZONAS OD97
Comparação entre as matrizes de correlação para
as variáveis selecionadas
VARIÁVEIS
DISTRITOS
A) Porcentagem da população com 60 anos ou
mais B) Porcentagem da população não
alfabetizada C) Renda individual per capita em
reais
ZONAS RENDA
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Diferenciação do Espaço Regionalização

• Desenvolvimento de métodos de regionalização
• Reagregar N pequenas áreas (a mais fina resolução
  disponível) em M regiões maiores de maneira a
  otimizar a função geral do dado agregado.
• Possíveis soluções
• Algoritmos semi-automatizados de regionalização

46
Regionalização Mapas como Grafos
47
Regionalização Mapas como Grafos
Agregamento em áreas
Agregamento em áreas com restrição de população
mínima
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Modelos Prognósticos

• Desafio
• Dada uma situação atual, como vai evoluir o
  território?
• Alternativas
• Modelos estatísticos
• Requerem parametrização dos fenômenos
• Utilizados em epidemiologia espacial
• Modelos determinísticos
• Propagação espacial de relações multivariadas
• Automatos celulares

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Modelos Uma Visão Geral

• O que modelar?
• Fatores dinâmicos de mudança do território
• Hipótese
• Agentes humanos? realocação do uso de território
• Fatores de mudança são refletidos no uso da terra

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Modelos Uma Visão Geral

• O que modelar?
• Fatores dinâmicos de mudança do território
• Hipótese
• Agentes humanos? realocação do uso de território
• Fatores de mudança são refletidos no uso da terra
• Modelos de mudança de uso e cobertura da terra
• LUCC (land use and land cover change)
• Ampla literatura internacional
• Pouco esforço de pesquisa no Brasil

51
Modelos Uma Visão Geral
tempo
Demanda Econômica
Mudanças População
Alocação Uso Terra
Produtividade Terra
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Modelos Uma Visão Geral
tempo
Ordenamento Território
Demanda Econômica
Mudanças População
Alocação Uso Terra
Produtividade Terra
Vulnerabilidade Território
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Modelos de Evolução Urbana
S 2
Realidade
S 3
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Conceitos Estruturantes

• Desigualdades
• Indicadores de desigualdade Mapa da exclusão,
  topografia social
• Fatores estruturantes
• Regressão espacial e não-espacial
• Espaços de redes e espaços de lugares
• Diferenciação dos espaços
• Técnicas de regionalização, efeitos de escala
• Imagens de satélite para desagregação de áreas
• Modelos prognósticos
• Modelos de população
• Modelos probabilísticos

55
Limites de Modelagem