anÁlise espacial de dados geogrÁficosrc.unesp.br/igce/planejamento/download/isabel/... · sistema...

ANÁLISE ESPACIAL DE

DADOS GEOGRÁFICOS

Permite mensurar propriedades e

relacionamentos considerando a

localização espacial do fenômeno

Relação entre análise espacial

e as teorias disciplinares

Análise

Espacial

Dados

Físicos

Dados Sócio-

econômicos

Modelo

Inferencial

Análise

Exploratória

- Gráficos

- Mapas

- Identificação

de padrões

Um dos primeiros exemplos de

Análise Espacial

• 1854: John Snow

• Causas da Epidemia de Cólera em

Londres (miasmas ou água insalubre)

• Mapa das residências com óbitos e das

bombas de água que abasteciam a cidade

• Pontos de captação de água a jusante da

cidade, após lançamento de esgotos

Tipos de Análise Espacial

• Eventos ou Padrões Pontuais: fenômenos expressos por pontos. Ex: ocorrências de crimes, doenças, localização de espécies vegetais

• Superfícies Contínuas: estimadas por conjunto de amostras de campo resultantes de levantamento de recursos naturais. Ex: mapeamento geológico, topográfico, fitogeográfico

• Áreas com contagens e taxas agregadas: associados a levantamentos populacionais, censos (originalmente dados individuais agregados em unidades de análise)

Padrão Pontual: Distribuição de casos de mortalidade

por causas externas em Porto Alegre (1996)

e estimador de intensidade

Legenda:

Homicídios

Acidentes de trânsito

Suicídios

Isolinhas e Pontos de Amostragem

Superfícies Contínuas

Distribuição de perfis e amostras

de solo em Santa Catarina

Distribuição contínua estimada

para a variável saturação por

bases

Dados Temáticos representados como Mapa

Temático Cadastral e Modelo Numérico do Terreno

Áreas com Contagens e Taxas

Agregadas

• Estacionaridade: supõe um comportamento homogêneo da estrutura de correlação espacial na região de estudo

• Áreas: delimitadas por polígonos fechados com suposta homogeneidade interna, i.e. mudanças importantes só ocorrem nos limites

• Não há garantias de que a distribuição do evento seja homogênea nas unidades.

• Ex: No Brasil grupos sociais distintos são agregados numa mesma região de coleta. É o caso das favelas ao lado de áreas nobres leva a indicadores médios para a região

Mapa de Inclusão e Exclusão social em São Paulo

(1991) e agrupamentos de exclusão social (centro,

zona leste e sul) e inclusão social (centro)

MAPA DE INCLUSÃO SOCIAL MAPA DE EXCLUSÃO SOCIAL

Índice de Inclusão / Exclusão Social

Município de São Paulo (1995 – 2002)

ÁREAS NO SIG Sistema dual para bancos de dados geográficos

• Eventos no SIG: cada evento é associado a

um identificador, que é a ligação entre o

arquivo de coordenadas geográficas e a

tabela de banco de dados

• Superfícies em SIG: em geral tratam-se

apenas de arquivos gráficos, sem

armazenamento de resultados em SGBD.

Usam amostras e grade regular para dar a

forma do fenômeno na região de estudo.

CONCEITOS EM ANÁLISE ESPACIAL

• Dependência Espacial: “todas as coisas são parecidas, mas coisas mais próximas se parecem mais que coisas mais distantes” (Waldo Tobler)

• Autocorrelação Espacial: – Correlação (mensura o relacionamento entre duas

variáveis aleatórias).

– Auto indica que será medida a mesma variável em locais distintos

• Indicadores de Autocorrelação Espacial: verificam como varia a dependência espacial a partir da comparação entre valores de uma amostra e seus vizinhos

Quadro Síntese: Análise Espacial

Tipos de

Análises

Tipos de

Dados

Exemplos Problemas Práticos

Padrões Pontuais Eventos

Localizados

Ocorrência de

Doenças

Determinações de Padrões

e Agregações

Superfícies Amostras de

Campo e

Matrizes

Depósitos

Minerais

Interpolação e medidas de

incertezas

Áreas Polígonos e

Atributos

Dados

Censitários

Regressão e distribuições

conjuntas

Exemplo de Modelo de Análise de Dados

Objetivo: Identificação de áreas urbanizáveis a partir do

mapeamento da legislação ambiental e urbanística

Fluxograma para a construção de modelos

de análise de dados em SIG

Operação Objeto

Entrada

Objeto

Modificador

Objeto Saída Restrição

Ponderação Temático Numérico função unária

Fatiamento Numérico Temático função unária

Reclassificação Temático Temático função unária

Booleana Num/ Tem Temático regras

Matemática Numérico Numérico Fórmulas

Zonais Numérico Temático Numérico

Atualização Geo-Objeto Numérico (ou

Temático)

Geo-Objeto

(atributo)

Espacialização Geo-Objeto

(atributo)

Numérico,

Temático

Reclassificação por

Atributo

Geo-Objeto

(atributo)

Temático Regras de

classificação

Mapa de Distância

(BUFFER)

Geo-Objeto Numérico

Seleção Espacial Geo-Objeto

(conjunto)

Cadastral Geo-Objeto

(conjunto)

Predicado

espacial

Junção Espacial Geo-Objeto

(conjuntos)

Cadastral Geo-Objeto e

Valores (conj.)

Predicado

espacial

Operadores de SIG

ANÁLISE ESPACIAL DE DISTÂNCIA

(BUFFER - PONTO)

ANÁLISE DE DISTÂNCIA

(BUFFER - LINHA)

ANÁLISE DE DISTÂNCIA

(BUFFER - ÁREA)

Exemplos de mapas em SIG relativos à Faixa de Fronteira Brasileira

(Art. 1º. da Lei 6.634, de 2/5/1979)

Art. 1º. - É considerada área indispensável à Segurança Nacional

a faixa interna de 150 Km (cento e cinqüenta quilômetros) de

largura, paralela à linha divisória terrestre do território nacional,

que será designada como Faixa de Fronteira.

Análise de Mercado e Áreas Buffer de Influência

ANALISE DE SOBREPOSIÇÃO DE MAPAS (OVERLAY)

OPERADORES BOOLEANOS E DE CONJUNTOS

Operadores Booleanos Operadores de Conjuntos

Mapas resultantes de operações booleanas:

Áreas Críticas com Leptospirose – Rio Grande do Sul

Mapas resultantes de operações booleanas:

Carta de Unidades da Paisagem em SIG

Fonte:

Análise Espacial E Geoprocessamento

Câmara, G.; Monteiro, A. M.; Fucks, S. D.; Carvalho, M. S.

Integração De Objetos E Campos Geográficos Em Uma Álgebra De

Mapas

Barbosa, C.C.F.; Cordeiro, J.P.; Câmara, G.; Freitas, U.M.

http://www.dpi.inpe.br/geopro/trabalhos/gisbrasil99/algebra_mapas/

Distribuição espacial da leptospirose no Rio Grande do Sul, Brasil:

recuperando a ecologia dos estudos ecológicos

Barcellos, C.; Lammerhirt, B.; Almeida, M.A.B.; Santos, E.

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0102-

311X2003000500007&script=sci_arttext