DADOS em Geoprocesssamento Profª Iana Alexandra Alves Rufino (iana_alex@uol.com.br)

Dados em Geoprocessamento: Classificação: espaciais e não espaciais Dados não espaciais Escala ordinal Escala Nominal Escala de razão Escala de intervalo Dados Espaciais Representação Vetorial Representação Matricial

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 não espaciais/atributos: Ajudam a descrever as características do objeto espacial; Estão ligados aos elementos espaciais através de identificadores (geocódigos); Podem fornecer informações qualitativas ou quantitativas; Uma maneira simples de armazenar atributos é com o uso de tabelas; Dados em Geoprocessamento

Dados não espaciais/atributos: código: Lg 425 tipo: praça nome: XV de novembro descrição: área verde de domínio público Dados em Geoprocessamento

Dados não espaciais/atributos Para representar dados geográficos no computador, temos de descrever sua variação no espaço e no tempo: “qual é o valor deste dado aqui e agora?” O processo de medida consiste em associar números ou símbolos a diferentes ocorrências de um mesmo atributo, para que a relação dos números ou símbolos reflita as relações entre as ocorrências mensuradas. Dados em Geoprocessamento

Dados não espaciais/atributos: escalas de representação Escalas de Medida: Temáticas: a cada medida é atribuído um número ou nome associando a observação a um tema ou classe. Escala Nominal Escala Ordinal Numéricas: descrição mais detalhada, que permite comparar intervalo e ordem de grandeza entre eventos (regras de atribuição de valores baseiam-se em uma escala de números reais) Escala por Razão Escala por Intervalo Dados em Geoprocessamento

Dados não espaciais/atributos: escalas de representação Escalas Temáticas: Nominal Classifica objetos em classes distintas sem ordem inerente, como rótulos que podem ser quaisquer símbolos; Um exemplo é a cobertura do solo, com rótulos como “floresta”, “área urbana” e “área agrícola”; Relações entre os valores: Identidade (a = b) Dessemelhança (a # b) Dados em Geoprocessamento

Dados não espaciais/atributos: Escala Nominal Dados em Geoprocessamento

Dados não espaciais/atributos: escalas de representação Escalas Temáticas: Ordinal Caracteriza os objetos em classes distintas que possuem uma ordem natural; Exemplo: 1 – ruim, 2 – bom, 3 – ótimo ou “0-10%”, “11-20%”, “mais que 20%”; Relações entre os valores (para todo a e b): a < b, a > b ou a = b são possíveis. Dados em Geoprocessamento

Dados não espaciais/atributos: Escala Ordinal Dados em Geoprocessamento

Dados não espaciais/atributos: escalas de representação Escalas Numéricas: por intervalo possui um ponto zero arbitrário (não implica em ausência de atributo); uma distância proporcional entre os intervalos; uma faixa de medidas entre [-∞, +∞]; Exemplos: Temperatura em oC medida por intervalo; Localização em latitude/longitude; Dados em Geoprocessamento

Dados não espaciais/atributos: escalas de representação Escalas Numéricas: por razão o ponto de referência zero não é arbitrário, mas determinado por alguma condição natural; distâncias proporcionais entre os intervalos; uma faixa de valores limitada entre [0,∞]; Exemplos: Peso e Volume de objetos; Variáveis sociais: população, renda, etc. Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: algumas considerações Posição Espacial Relações Espaciais Tempo Forma de armazenamento Dados em Geoprocessamento

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

Dados espaciais: Posição Espacial localização: L1: (78,53),(86,73), . . . L6: (88,46), (78,53) L1 L2 L5 L6 L3 L4 Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Relações espaciais 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

Dados espaciais: Relações Topológicas Topologia: estudo das propriedades geométricas que permanecem invariantes sob deformação; Independem de fatores como escala, projeção, etc. Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Relações Topológicas B A disjunto B ? A adjacente (toca) B ? A sobrepõe B ? Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Relações Topológicas B A B B B está contido em / cobre A ? A A B B B cruza A ? B A A Dados em Geoprocessamento A A B B B B acima (N) / abaixo (S) / ao lado (L/O/ Esq / Dir) de A ? A A B A B B B sobre / sob A ?

Dados espaciais: Relações Métricas distância A-B A comprimento/perímetro A B área/volume A C caminho ótimo A B r raio de alcance Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Tempo Pode significar: quando o fenômeno ocorreu; quando o dado foi coletado; 1989 Dados em Geoprocessamento 2000

Dados em Geoprocessamento 1989 Dados em Geoprocessamento

Dados em Geoprocessamento 2000

Dados em Geoprocessamento 2005

Dados espaciais: Forma de Armazenamento Existem duas grandes classes de representações computacionais de dados espaciais: Vetoriais Matriciais. Dados em Geoprocessamento

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

Dados espaciais: Representação Vetorial mercado público rua dos ilhéus clube 12 de agosto peixaria Guimarães Dados em Geoprocessamento

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; As áreas ou polígonos: são representados por um conjunto de linhas que a compõem com repetição do primeiro ponto. Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Representação Vetorial Redes: As informações gráficas são armazenadas em coordenadas vetoriais, com topologia arco-nó; Os atributos de arcos incluem o sentido de fluxo e os atributos dos nós sua impedância (custo de percorrimento). 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

Dados espaciais: Representação Vetorial Redes: Exemplo Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Representação Vetorial Redes: Exemplo Dados em Geoprocessamento

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

Dados espaciais: Representação Vetorial Dados Cadastrais: Exemplo Dados em Geoprocessamento

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

Dados espaciais: Representação Vetorial Grades Triangulares ou TIN: Exemplo Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Representação Matricial A representação matricial consiste no uso de uma malha quadriculada regular sobre a qual se constrói, célula a célula, o elemento que está sendo representado; 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

Dados espaciais: Representação Matricial Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Representação Matricial Grades Regulares: cada elemento da matriz está associado a um valor numérico; Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Representação Matricial Grades Regulares: exemplos Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Representação Matricial Imagens: representam formas de captura indireta de informação espacial Dados em Geoprocessamento

Dados espaciais: Representação Matricial Dados em Geoprocessamento 1976 1998

Formato Vetorial sobre representação Raster Dados espaciais: Matricial x Vetorial Formato Matricial Formato Vetorial sobre representação Raster Dados em Geoprocessamento

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

Exercício Para o exercício anterior identificar os diferentes tipos de dados.