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Dados em Geoprocessamento
Universidade Federal de Campina Grande Centro de Tecnologia e Recursos Humanos Unidade Acadêmica de Engenharia Civil Dados em Geoprocessamento Prof. Iana Alexandra
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Dados em Geoprocessamento: dois grandes grupos
Dados não espaciais ou alfanuméricos ou descritivos + Dados espaciais ou gráficos ou geográficos Atributos/informação Temática Representados de acordo com uma escala de medição Forma e Posição/ características geográficas Representação Matricial e Vetorial Dados em Geoprocessamento
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Representação de dados em Geoprocessamento
Pontos Linhas PV2 PV3 PV1 PV5 PV4 T 1-2 T 2-3 T 4-3 T 5-3 Superfície Polígonos Altimetria do Bairro Universitário Bairro Universitário Exemplo: Sistema de Esgotamento Sanitário
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Representação de dados em Geoprocessamento
Modelo do mundo real: Sistema de esgotamento sanitário
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Representação de dados em Geoprocessamento
Dados espaciais (modelo do mundo real) + Dados não-espaciais (informações do modelo) Trecho Extensão (m) Cota montante (m) Cota jusante (m) T 1-2 40 540 531 T 2-3 80 490 483 T 4-3 50 470 459 T5-3 35 385 372 Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: algumas considerações
Posição Espacial Relações Espaciais Tempo Forma de armazenamento Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: posição espacial
Localização absoluta expressa em coordenadas de algum sistema de referência Exemplo: sistema de coordenadas geográficas, sistema plano/cartesiano, etc; Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: posição espacial
Localização: L1: (78,53),(86,73), . . . L6: (88,46), (78,53) L2 L3 L4 L1 L5 L6 Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: posição espacial
Definem como as entidades se relacionam entre si e entre as demais; Incluem conceitos topológicos (vizinhança, pertinência), métricos (distância) e direcionais (“ao norte de”, “acima de”). Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: relações topológicas
Topologia: estudo das propriedades geométricas que permanecem invariantes sob deformação; Independem de fatores como escala, projeção, etc. Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: relações topológicas
B A disjunto B ? A adjacente (toca) B ? A sobrepõe B ? Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: relações topológicas
B B B B está contido em / cobre A ? A A B B B cruza A ? B A A A Dados em Geoprocessamento A B B B B acima (N) / abaixo (S) / ao lado (L/O/ Esq / Dir) de A ? A A A B B B B sobre / sob A ? Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: relações métricas
Distância A-B A Comprimento/Perímetro A B Área/Volume A Caminho ótimo A B r Raio de alcance C Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: tempo
Pode significar: quando o fenômeno ocorreu; quando o dado foi coletado; 1989 2000 Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: modelagem
Teoria dos 4 universos Universo do Mundo Real Universo Conceitual Universo de Representação Universo de Implementação Dados em Geoprocessamento
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Universo do Mundo Real
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Universo Conceitual Alguns fenômenos manifestam em qualquer lugar de uma área de estudo. Outros apenas em certos locais. Modelo Discreto Modelo Contínuo Dados em Geoprocessamento
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Modelo Discreto Espaço geográfico como um conjunto de objetos nitidamente distintos Variações espaciais ocorrem abruptamente Ex: Redes de infra-estrutura, unidades político-administrativas, equipamentos urbanos Dados em Geoprocessamento
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Modelo Contínuo Espaço como uma superfície contínua
Variações espaciais ocorrem gradativamente e podem ser observadas ou estimadas em qualquer lugar Exemplos: Variações de temperatura, relevo, tipos de solo, pressão atmosférica, etc. Dados em Geoprocessamento
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Universo de representação
Existem 2 grandes classes de representações computacionais de dados espaciais: Vetoriais Matriciais Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação vetorial
Os mapas são abstrações gráficas nas quais pontos, linhas e polígonos são usados para representar de forma simplificada objetos do mundo real; Forma de representação de softwares CAD e outros; Dados em Geoprocessamento
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Lembram do exemplo anterior??
Pontos Linhas PV2 PV3 PV1 PV5 PV4 T 1-2 T 2-3 T 4-3 T 5-3 Superfície Polígonos Altimetria do Bairro Universitário Bairro Universitário Dados vetoriais representando variáveis para um projeto de Sistema de Esgotamento Sanitário
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Dados espaciais: representação vetorial
mercado público rua dos ilhéus clube 12 de agosto peixaria Guimarães Dados em Geoprocessamento Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação vetorial
Ponto: abrange todas as entidades que podem ser representadas por um único par de coordenadas; Linhas, arcos ou elementos lineares: são um conjunto de pontos conectados; Áreas ou polígonos: são representados por um conjunto de linhas que a compõem com repetição do primeiro ponto. Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação vetorial
pontos linhas polígonos Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação vetorial
Redes As informações gráficas são armazenadas em coordenadas vetoriais, com topologia arco-nó; Este tipo de dado é muito utilizado em serviços de utilidade pública, como água, luz, telefone, redes de drenagem (bacias hidrográficas) e rodovias. Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação vetorial
Redes: Exemplo – Distribuição de água Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação vetorial
Dados Cadastrais: Cada um de seus elementos é um objeto geográfico, que possui atributos e pode estar associado a várias representações gráficas (pontos, linhas ou polígonos); Os atributos estão armazenados num sistema gerenciador de banco de dados. Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação vetorial
Redes: Exemplo – Distribuição de água Trecho Diâmetros Nominais (mm) Comprimento (m) Material 1 200 350 FoFo 2 150 PVC 3 300 80 Aço Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação vetorial
Grades Triangulares ou TIN (Triangular Irregular Network) Representa a superfície através de um conjunto de faces triangulares interligadas. Para cada um dos três vértices do triângulo são armazenadas as coordenadas de localização (x,y) e do atributo z. Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação vetorial
Grades Triangulares ou TIN: Exemplo Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação matricial
O espaço é representado por uma matriz P(m,n) composta de m colunas e n linhas, onde cada célula (pixel) possui um número de linha, um número de coluna e um valor correspondente ao atributo estudado, sendo cada célula individualmente acessada pelas suas coordenadas; Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação matricial
Atributos representados por cores Matriz de atributos 1 2 3 4 d: Dimensão do pixel = resolução espacial p linhas d d q colunas rio Dados em Geoprocessamento
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Exemplo de representação matricial em modelo contínuo
Dados em Geoprocessamento
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Exemplo de representação matricial em modelo discreto
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Dados espaciais: representação matricial
Exemplo: Tipos de solo
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Dados espaciais: representação matricial
Grades Regulares: cada elemento da matriz está associado a um valor numérico; Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação matricial
Grades Regulares: exemplos Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação matricial
Imagens: representam formas de captura indireta de informação espacial Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: representação matricial
1976 1998 Dados em Geoprocessamento 1976 1998
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Dados espaciais: Matricial X Vetorial
Formato Matricial Formato Vetorial Dados em Geoprocessamento
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Dados espaciais: Matricial X Vetorial
Aspecto Formato Vetorial Formato Matricial Relações Espacial entre Objetos preserva relacionamentos topológicos relacionamentos topológicos devem ser inferidos Ligação com o Banco de Dados associa atributos a elementos gráficos associa atributos apenas às classes do mapa Análise Simulação e Modelagem Representação indireta de fenômenos contínuos Limitações na álgebra de mapas Representa melhor os fenômenos contínuos no espaço Simulação e modelagem mais fáceis Algoritmos Problemas com erros geométricos Processamento rápido e eficiente Armazenamento Por coordenada (mais eficiente) Por matrizes (maior gasto em armazenamento) Dados em Geoprocessamento
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