Sistemas de Informação Geográfica e Detecção Remota

1. Sistemas de Informação GeográficaeDetecção Remota 2003/2004 [San‑Payo e Rolo 97]

2. Fundamentos dos SIG

3. 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]

4. 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.

5. 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]

6. 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]

7. 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.

8. 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. Fundamentos - Áreas Científicas

9. Fundamentos - SIG ou CIG? Sistemas de Informação Geográfica ou Ciência da Informação Geográfica ?

10. 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"

12. 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.

14. 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.

16. 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.

18. 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.

19. 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

20. 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, ...