Post on 11-Oct-2020
Sistemas de Informações Geográficas IGEO 01007
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Instituto de Geociências
Departamento de Geografia
GEO 01007
Professora: Eliana Lima da Fonseca
Site da disciplina:
https://moodleinstitucional.ufrgs.br
Site do Laboratório de Geotecnologias Aplicadas:
http://www.ufrgs.br/geotecnologias
O que são Geotecnologias?
GeotecnologiasGeotecnologias
Sensoriamento Remoto
Geoprocessamento
Sistema de Posicionamento
Global
imagens ópticas
imagens radar
perfis espectrais
SIGs
base de dados
análise espacial
cartografia
levantamentos emcampo
• É a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica.
O que é Geoprocessamento?
• O termo “informação geográfica” refere‐se a toda a informação que possua como atributo intrínseco a sua posição no espaço.
1. O que é um Sistema de Informações Geográficas (SIG)?
• São sistemas de banco de dados que fazem o tratamento computacional de dados geográficos.
• Armazenam dados espaciais e seus atributos• Permitem recuperar informações com base naPermitem recuperar informações com base na sua localização espacial
O que é um sistema?É um aplicativo computacional, um programa de computador ou também chamado de software.
1.1. Anatomia resumida de um SIG
http://mtc-m12.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/sergio/2004/04.19.14.10/doc/cap3-arquitetura.pdf
GIS COMPONENTS1.1. Anatomia resumida de um SIG
Resumindo: O que é um SIG? Uma tecnologia para: armazenar, visualizar, manipular, analisar e apresentar dados espaciais.
Importação
GeraçãoGrade retangular
Tº Mínima Tº Máxima
JA S J A S O
AHP
Ponderação
M J
M J
FatiamentoJA S J A S O Fatiamento
M J
M J
Booleana
FatiamentoExp/ImpBooleana
Imagem
Como era feita a análise de dados espaciaisantes do SIG?
Trabalho pioneiro feito em 1854, localizando os casos de cólera e os poços de abastecimento de água
John Snow, 1854
1.2. Por que aprender sobre SIG?
Obter um estágio.
Obter emprego logo após a formatura.
Entender e dominar a tecnologia que está se tornando parte denossos empregos ou profissõesnossos empregos ou profissões.
Ter capacidade de interagir com os SIGs (ou com os produtos delederivados), sabendo quais são os seus potenciais e limitações deutilização.
Tomar decisões sobre implementações de aplicativos de SIG noambiente organizacional (gerentes, pesquisadores, professores,administradores e políticos).
2. O que é possível fazer com um SIG?
• Os SIGs permitem o armazenamento de dados geográficos, de diferentes formatos e em diferentesescalas, com seus respectivos atributos, em um banco de dados geográficos.
• Permitem a visualização e análise simultânea dos dados armazenados (cruzamento de informações).
• Permitem a realização de consultas ao banco de dados, recuperando informações com base na sualocalização espacial.
B i
2. O que é possível fazer com um SIG?Armazenamento de dados:
exemplo de dados utilizados para estudos em áreas urbanas.
Bairros
Setores censitários
Rede de energia elétrica
Localização das Escolas
Altimetria
Mapa de solos
2. O que é possível fazer com um SIG?Armazenamento de dados:
exemplo de dados utilizados para estudos ambientais.
Mapa de solos
Rios e corpos d’água
Trabalhos em campo
Propriedades dos solos ou qualidade de água
2. O que é possível fazer com um SIG?Visualização e análise simultânea dos dados armazenados.
Exemplo 1:
Fontes de poluição Casos de Leucemia
2. O que é possível fazer com um SIG?Visualização e análise simultânea dos dados armazenados.
Exemplo 1:
Casos de leucemia que ocorreram próximo às fontes de poluição
2. O que é possível fazer com um SIG?
Visualização e análise simultânea dos dados armazenados. Exemplo 2:
2. O que é possível fazer com um SIG?
Visualização e análise simultânea dos dados armazenados. Outros exemplos:
Composição colorida de imagens de satélite
Áreas com cultivos de verão em 2008 e malha municipal do RS
Posicionamento das amostras e superfície numérica
Mapa de solos
Necessidades hídricas das espécies
2. O que é possível fazer com um SIG?
Cruzamento de informações
Mapa de declividade
Distribuição da precipitação pluvial
Resultado: Aptidão parasilvicultura
Fonte de dadosMundo real
Realizaçãode ações
2. O que é possível fazer com um SIG?
Planejamento e análise:
Gerenciamento de dados
Análise dos dados
Usuários
Gera: informações para a tomada de decisão
3. Porque usar um SIG?
Colocando o Mundo no Computador: desafios, motivações,
problemas...
Colocando o Mundo no Computador: desafios, motivações,
problemas...
http://javafree.uol.com.br/artigo/871449/Conhecendo-o-GeoTools.html
Satélites
GPS
3. Porque usar um SIG: motivação
Crescimento constante de fontes independentes de dados geográficos!
Censo
Satélites
3. Porque usar um SIG: motivação
Satélites
GPS
Crescimento constante de fontes independentes de dados geográficos:
d
Banco de DadosGeográficos
Censo
Satélites que podem ser integrados em um banco de dados único, considerando a sua posição no espaço (coordenadas geográficas)
SIGs e BDGs: integração
M i d t
Interface Homem-MáquinaNível mais
externo do SIG
Banco de Dados Geográficos
Mecanismos de processamentode dados espaciais
Nível mais
interno do SIG
• Como representar os dados geográficos no computador?
• Como as estruturas de dados geométricos e alfanuméricos se relacionam com as
3. Porque usar um SIG: desafios
alfanuméricos se relacionam com as informações do mundo real?
• Quais alternativas de representação computacional existem para dados geográficos?
• Diversidade de modelos conceituais de SIG– distorção de dados
– perda da qualidade da informação
C l id d d d d
3. Porque usar um SIG: problemas
• Complexidade dos dados
• Dificuldades na institucionalização de redes de trabalho cooperativo
4. Características básicas de um SIG
• Armazenam a geometria e os atributos dos dados, os quais necessitam ser georreferenciados em um i t d d d áfisistema de coordenadas geográficas.
• Armazenam também a relação de topologia dos objetos (principal diferença em relação a um CAD).
4. Características básicas de um SIG: O que é topologia dos objetos?
• A topologia é um ramo da matemática que estuda as propriedades de objetos geométricos que não mudamquando aplicamos deformações bijetórias e contínuasem ambas direções.
• Estuda as relações espaciais entre os objetosEstuda as relações espaciais entre os objetos.
• Quais objetos?
Ponto (ou Nó)
A
B
Linha ou Arco Polígono
RELAÇÕES TOPOLÓGICAS
Conectividade Adjacência
Contingência Adjacência e Contingência
Disjunção Igualdade
RELAÇÕES TOPOLÓGICAS
Interseção Cruzamento
RELAÇÕES TOPOLÓGICAS (Resumo)
Exemplo de armazenamento de relações topológicas(topologia arco‐nó‐polígono)
RELAÇÕES TOPOLÓGICAS
RELAÇÕES TOPOLÓGICAS
• Observar que para um SIG reconhecer os polígonos A e B como vizinhos a linha a2tem que ser digitalizada apenas uma vez.
4. Características básicas de um SIG: O que é georreferenciamento de dados?
Aula 3
Grade de referência
Longitude
5. Principais SIGs
• ARC GIS
• IDRISI
• ERDAS• ERDAS
• ENVI
• SPRING
• GRASS
5. Principais SIGs
• ARC GIS (US$ 20.000)
• IDRISI (US$ 2.000)
• ERDAS (US$ 8.000)
• ENVI (US$ 8.000)
• SPRING (freeware)
• GRASS (livre distribuição)
5. Principais SIGs
• Visualizadores– Arc reader
– ERDAS viewERDAS view
– ENVI view
– TERRA view
– MAP SERVER
6. Dificuldades no uso dos SIGs
• Falta de conhecimentos básicos dos usuários nas áreas de informática, matemática e estatística.
• Falta de conhecimento técnico dos usuários no georreferenciamento dos dados.
– Datum, projeções.
F lt d h i t d t l â i d di ã d• Falta de conhecimento da tolerância da dimensão do erro associado aos diferentes tipos de dados e escalas.
– Exemplo: imagem 30 x 30 m e imagem 250 x 250 m
• Falta de conhecimento das diferentes técnicas de análise de dados e de como o algoritmo foi implementado no SIG.
• Falta de informação do próprio dado.– Exemplo: pontos de GPS sem informação do Datum
• Dificuldades de intercâmbio de dados entre os diferentes SIGs.
7. Tendências em SIG
• Sistemas mais enxutos e especializados x sistemas mais amplos.
• Interface mais amigável (comandos e ícones) é d f dao invés da interface de programação, como o
IDL ou o LEGAL.
• Integração com planilha eletrônica e sistemas de análises estatísticas.
• WebGIS
8. Enquete:
O que significa a expressão: “fazer um SIG”?
• Construir um programa de computador?
• Usar um SIG para resolver um problema?
8. Enquete:
O que significa a expressão: “fazer um SIG”?
• Construir um programa de computador?
• Usar um SIG para resolver um problema?
• A expresão fazer um SIG, considerando a definição de Sistema de Informações Geográficas, significa construir ou desenvolver ferramentas computacionais que trabalhem com banco de dados e informações georreferenciadas!
• Para resolver um problema usamos a expresão “fazer uma base de dados” ou “construir uma base de dados” que será utilizada para a análise!