1 Fundamentos de SIG. - Sistemas de Informação - Sistemas de Informação Geográfica - Características da Informação Geográfica * espaciais * não-espaciais * temporais - Estruturas de dados vectoriais e matriciais Graça Abrantes

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 Graça Abrantes

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. Graça Abrantes

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 Graça Abrantes

Análise espacial Análise espacial – conjunto de métodos analíticos que se baseiam na informação relativa à localização no espaço dos objectos ou fenómenos naturais eventualmente em conjunto com outros tipos de informação Graça Abrantes

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 geográficas: 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 Graça Abrantes

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 ... Com alguma frequência, estas características encontram-se organizadas de um modo hierárquico os atributos são classificados, quanto ao tipo, como alfanuméricos, numéricos inteiros ou reais, lógicos e data Graça Abrantes

Características temporais A necessidade de incluir na informação geográ-fica 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 actualmente são implementadas recorrendo a atributos tal como as características não espaciais Graça Abrantes

Relações espaciais Os objectos geográficos relacionam-se de diversos modos no espaço esta qualidade é determinante para a mais valia dos SIG 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 Graça Abrantes

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 (A está a Norte de B, ...) Graça Abrantes

Operações espaciais Operações elementares sobre objectos Comprimento de uma linha Área de um polígono Perímetro de um polígono Centróide de um polígono Buffer de um ponto, de uma linha ou de um polígono ... Operações entre objectos Distância entre pontos: d(a,b)=||a-b|| Distância entre linhas: distância mínima, … Distância entre polígonos Intersecção de linhas e de polígonos Graça Abrantes

Estrutura de armazenamento Os dados são armazenados em ficheiros iremos utilizar dados armazenados em ficheiros e dados armazenados em bases de dados (um tipo de ficheiro muito particular) O armazenamento dos dados correspondentes às características espaciais de um conjunto de dados geográficos utiliza uma estrutura de dados vectorial ou uma estrutura de dados raster Graça Abrantes

Estrutura vectorial A localização na superfície terrestre é representada por meio de coordenadas geográficas (globais ou do plano): longitude/meridiano/X e latitude/paralelo/Y as características espaciais dos objectos são representadas como conjuntos de pares ordenados do tipo {(xi,yi),i=1...n} quando também é considerada a altitude, as características espaciais dos objectos são representadas como conjuntos de ternos ordenados do tipo {(xi,yi,zi),i=1...n} Graça Abrantes

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 uma sequência de pontos é um conjunto ordenado de pontos polígono ou região - definida por uma linha poligonal fechada numa linha poligonal fechada o primeiro e o último ponto são coincidentes Objectos espaciais complexos são aqueles cuja localização geográfica define um conjunto composto de objectos espaciais simples ou complexos Independentemente da dimensionalidade dos objectos, as características não espaciais são descritas pelos valores dos respectivos atributos Graça Abrantes

Estrutura matricial ou raster 1 1 3 3 1 2 3 1 1 A região objecto de estudo, normalmente um rectângulo, considera-se dividida numa grelha de células – ou pixels - 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 valor de cada célula pode ser o identificador único atribuído a cada objecto de um determinado conjunto de objectos espaciais. A localização geográfica é determinada pelas coordenadas geográficas de um dos vértices da grelha, pela sua orientação (geralmente Norte-Sul) e pela dimensão do lado do pixel. Graça Abrantes

"visão de campos" vs. "visão dos objectos" Raster vs. Vectorial Estruturas de dados espaciais "visão de campos" vs. "visão dos objectos" Graça Abrantes