Sistemas de Informa

1
Sistemas de Informação GeográficaeDetecção
Remota

• 2003/2004

San-Payo e Rolo 97
2
Fundamentos dos SIG
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Fundamentos - Definição de SIG

• Um 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. Cowen 91

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Fundamentos - Operações espaciais

• O termo análise espacial designa o 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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Fundamentos - outras definições

• Um SIG é um conjunto potente de ferramentas para
  recolher, armazenar, aceder, transformar e
  visualisar dados espaciais do mundo real.
  Burrough 86
• Esta definição caracteriza de uma forma genérica
  os produtos que se destinam ao suporte de
  aplicações envolvendo dados geográficos.
• Um SIG tem por objectivo a recolha, o
  armazenamento e a análise de objectos e
  fenómenos, cuja localização geográfica constitui
  uma característica importante ou é crítica para a
  análise. Aronoff 89

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Fundamentos - perspectivas Maguire 91

• a visão baseada em mapas os SIG como sistemas
  para processamento e visualização de mapas
  Tomlin 91b
• a visão baseada em bases de dados a importância
  dos SIG terem subjacente uma base de dados bem
  desenhada e possuirem um SGBD potente Frank 88
• a visão baseada na análise espacial a
  capacidade dos SIG para efectuarem análise
  espacial, defendendo a existência de uma ciência
  da informação espacial em alternativa à
  perspectiva tecnológica com que geralmente os SIG
  são abordados. Openshaw 91 Goodchild 92

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Fundamentos - divergências?

• Estas três perspectivas, mais do que traduzirem
  conceitos distintos, reflectem essencialmente
  diferentes aplicações dos SIG e interesses
  diversos dos seus muitos utilizadores.
• Frequentemente, um mesmo SIG deve servir
  simultaneamente diferentes objectivos e vários
  tipos de utilizadores.

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Fundamentos - Áreas Científicas

• Geografia,
• Geodesia,
• Cartografia,
• Agrimensão,
• Fotogrametria,
• Detecção Remota,
• Matemática,
• Estatística,
• Investigação Operacional,

• Informática,
• áreas de CAD,
• Computação Gráfica,
• SGBD (Sistemas Gestores de Bases de Dados),
• Redes e
• Inteligência Artificial.

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Fundamentos - SIG ou CIG?

• Sistemas de Informação Geográfica
• ou
• Ciência da Informação Geográfica
• ?

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Fundamentos - Inf. Geográfica (1)

• 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.

11
Fundamentos - Inf. Geográfica (2)

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

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Fundamentos - Inf. Geográfica (3)

• Características espaciais
• métodos para identificar os locais da superfície
  terrestre contínuos e discretos
• 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.

13
Fundamentos - Inf. Geográfica (4)

• Dimensionalidade dos objectos espaciais
• Os métodos de georreferenciação, ao permitirem a
  definição da localização geográfica dos objectos,
  estabelecem simultaneamente a sua forma
  geométrica
• ponto
• linha aberta
• linha fechada, polígono ou região
• Objectos espaciais complexos são aqueles cuja
  localização geográfica define um conjunto
  composto de objectos espaciais simples ou
  complexos.

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Fundamentos - Inf. Geográfica (5)

• 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 Euclideano.
• No espaço Euclideano distinguem-se três tipos de
  relações espaciais
• métricas, topológicas e de ordem parcial ou total
  Egenhofer e Franzosa 91.

15
Fundamentos - Inf. Geográfica (6)

• Características não espaciais
• por vezes também designadas por temas, são de
  natureaza análoga ao que se encontra nos Sistemas
  de Informação convencionais.
• é classificada quanto ao tipo como alfanumérica,
  lógica e numérica inteira ou real.
• Com alguma frequência, estas características
  encontram-se organizadas de um modo hierárquico.

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Fundamentos - Inf. Geográfica (7)

• Características temporais
• A necessidade de incluir na informação geográfica
  características temporais tem vindo a fazer-se
  sentir com crescente relevância Snodgrass 92
• 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

17
Fundamentos - Inf. Geográfica (8)

• A inclusão das características temporais nos SI
  tem constituído um problema difícil
• porque na maior parte das áreas não existe ainda
  um volume significativo de informação de tipo
  histórico
• porque a adição de mais esta característica ainda
  não simplifica a percepção, pelo menos visual, da
  evolução dos fenómenos.

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Fundamentos - Inf. Geográfica (9)

• Fontes de informação geográfica
• muitos aspectos dos dados geográficos para além
  de reflectirem a natureza específica da
  informação geográfica, encontram-se também
  condicionados pela respectiva fonte de
  proveniência.
• fontes analógicas  informação alfanumérica,
  trabalho de campo, cartas, fotografia aérea
• fontes digitais  detecção remota, GPS e Sistemas
  de Informação Geográfica
• Cada uma destas fontes de dados requer técnicas
  distintas para a recolha ou transferência dos
  dados.

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Fundamentos - Cartografia

• Conceitos
• uma carta (ou mapa) é uma representação plana da
  superfície da Terra, na qual são representadas as
  posições relativas dos vários objectos numa
  determinada escala e numa determinada projecção
  cartográfica
• cartas são representações de uma parte da
  realidade
• cartas contêm erros, omissões e imprecisões

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Fundamentos - Cartografia

• Classes de cartas
• de base (ou gerais) - linhas de costa, relevo,
  cursos de águas, aglomerados populacionais, vias
  de comunicação, limites administrativos, ...
• temáticas (ou especiais) - geológicas,
  meteorológicas, climatológicas, ambientais,
  limites de propriedades, uso do solo, coberto
  vegetal, ...