dados em geoprocesssamento profª iana alexandra alves rufino (iana_alex@uol.com.br)

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DADOS em DADOS em GeoprocesssamentoGeoprocesssamento

ProfProfª Iana Alexandra Alves Rufinoª Iana Alexandra Alves Rufino

(iana_alex@uol.com.br)(iana_alex@uol.com.br)

Dados em Dados em Geoprocessamento:Geoprocessamento:

Classificação: espaciais e não Classificação: espaciais e não espaciaisespaciais

Dados não espaciaisDados não espaciaisEscala ordinalEscala ordinalEscala NominalEscala NominalEscala de razãoEscala de razãoEscala de intervaloEscala de intervalo

Dados EspaciaisDados EspaciaisRepresentação VetorialRepresentação VetorialRepresentação MatricialRepresentação Matricial

Dados em Dados em Geoprocessamento: dois Geoprocessamento: dois grandes gruposgrandes grupos

++ Dados não Dados não

espaciais ou espaciais ou alfanuméricos ou alfanuméricos ou

descritivosdescritivos

Dados não Dados não espaciais ou espaciais ou

alfanuméricos ou alfanuméricos ou descritivosdescritivos

Dados espaciais ou Dados espaciais ou gráficos ou gráficos ou geográficosgeográficos

Dados espaciais ou Dados espaciais ou gráficos ou gráficos ou geográficosgeográficos

Atributos/informação Temática

Representados de acordo com uma escala de medição

Forma e Posição/ características geográficas

Representação Matricial e Vetorial

Dados não Dados não espaciais/atributos:espaciais/atributos:

Ajudam a descrever as características Ajudam a descrever as características do objeto espacial;do objeto espacial;

Estão ligados aos elementos espaciais Estão ligados aos elementos espaciais através de identificadores (geocódigos);através de identificadores (geocódigos);

Podem fornecer informações Podem fornecer informações qualitativas ou quantitativas;qualitativas ou quantitativas;

Uma maneira simples de armazenar Uma maneira simples de armazenar atributos é com o uso de tabelas;atributos é com o uso de tabelas;

Dad

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código: Lg 425tipo: praçanome: XV de novembrodescrição: área verde de domínio público

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Dados não Dados não espaciais/atributos: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.

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Dados não Dados não espaciais/atributosespaciais/atributos

Escalas de Medida:Escalas de Medida:– Temáticas: Temáticas: a cada medida é atribuído um número

ou nome associando a observação a um tema ou classe.

Escala NominalEscala Nominal Escala OrdinalEscala Ordinal

– Numéricas: 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 RazãoEscala por Razão Escala por IntervaloEscala por Intervalo

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toDados não Dados não espaciais/atributos: escalas espaciais/atributos: escalas de representaçãode representação

Escalas Temáticas: Escalas Temáticas: NominalNominal– 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)

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toDados não Dados não espaciais/atributos: escalas espaciais/atributos: escalas de representaçãode representação

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toDados não Dados não espaciais/atributos: Escala espaciais/atributos: Escala NominalNominal

Escalas Temáticas: Escalas Temáticas: OrdinalOrdinal– 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.

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toDados não Dados não espaciais/atributos: escalas espaciais/atributos: escalas de representaçãode representação

Dados não Dados não espaciais/atributos: Escala espaciais/atributos: Escala OrdinalOrdinal

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to

Escalas Numéricas: Escalas Numéricas: por intervalopor 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;

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toDados não Dados não espaciais/atributos: escalas espaciais/atributos: escalas de representaçãode representação

Escalas Numéricas: Escalas Numéricas: por razãopor 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.

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toDados não Dados não espaciais/atributos: escalas espaciais/atributos: escalas de representaçãode representação

Posição Espacial

Relações Espaciais

Tempo

Forma de armazenamento

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Dados espaciais: Dados espaciais: algumas consideraçõesalgumas considerações

Localização absoluta expressa em coordenadas de algum sistema de referência

– Exemplo: sistema de coordenadas geográficas, sistema plano/cartesiano, etc;

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Dados espaciais:Dados espaciais:Posição EspacialPosição Espacial

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Dados espaciais:Dados espaciais:Posição EspacialPosição Espacial

localização: L1: (78,53),(86,73), . . .L6: (88,46), (78,53)

L1

L2

L5L6

L3

L4

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Dados espaciais:Dados espaciais:Relações espaciaisRelações espaciais

Definem como as entidades se Definem como as entidades se relacionam entre si e entre as relacionam entre si e entre as demais;demais;

Incluem conceitos Incluem conceitos topológicos topológicos (vizinhança, pertinência), (vizinhança, pertinência), métricos métricos (distância) e (distância) e direcionaisdirecionais (“ao norte de”, “acima de”). (“ao norte de”, “acima de”).

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to

Dados espaciais:Dados espaciais:Relações TopológicasRelações Topológicas

TopologiaTopologia: estudo das propriedades : estudo das propriedades geométricas que permanecem geométricas que permanecem invariantes sob deformação;invariantes sob deformação;

Independem de fatores como Independem de fatores como escala, projeção, etc.escala, projeção, etc.

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to

Dados espaciais:Dados espaciais:Relações TopológicasRelações Topológicas

A B A BA B

A disjunto B ?

A B A BA B

A adjacente (toca) B ?

BA

A B

A sobrepõe B ?

BA A

ABB A B

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Dados espaciais:Dados espaciais:Relações TopológicasRelações Topológicas

A A BA

B

B está contido em / cobre A ?

A

B B cruza A ? B

A

B

AB

B acima (N) / abaixo (S) / ao lado (L/O/ Esq / Dir) de A ?

B

A

A

B A

B

A A BA

B

B sobre / sob A ?

B

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Dados espaciais:Dados espaciais:Relações MétricasRelações Métricas

distância A-B

A Acomprimento/perímetro A

B

AA B

área/volume A

A B

CB

caminho ótimo A B

Ar

A A

raio de alcance

A B

A B

Pode significar:Pode significar:– quando o fenômeno ocorreu;quando o fenômeno ocorreu;– quando o dado foi coletado;quando o dado foi coletado;

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Dados espaciais:Dados espaciais:TempoTempo

1989

2000

1989

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2000

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to

2005

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toG

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en

toDados espaciais:Dados espaciais:Forma de Forma de ArmazenamentoArmazenamento

Existem duas grandes classes de Existem duas grandes classes de representações computacionais de representações computacionais de dados espaciais:dados espaciais:

– VetoriaisVetoriais

– Matriciais.Matriciais.

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Dados espaciais:Dados espaciais:Representação VetorialRepresentação Vetorial

Os mapas são abstrações gráficas Os mapas são abstrações gráficas nas quais pontos, linhas e polígonos nas quais pontos, linhas e polígonos são usados para representar de são usados para representar de forma simplificada objetos do mundo forma simplificada objetos do mundo real;real;

Forma de representação de Forma de representação de softwares CAD e outros;softwares CAD e outros;

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to

Dados espaciais:Dados espaciais:Representação VetorialRepresentação Vetorial

mercado público

rua dos ilhéus

clube 12 de agosto

peixaria Guimarães

PontoPonto: abrange todas as entidades que : abrange todas as entidades que podem ser representadas por um único par podem ser representadas por um único par de coordenadas;de coordenadas;

Linhas, arcos ou elementos linearesLinhas, arcos ou elementos lineares: são um : são um conjunto de pontos conectados;conjunto de pontos conectados;

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

Dados espaciais:Dados espaciais:Representação VetorialRepresentação Vetorial

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Redes:Redes:- As informações gráficas são armazenadas em As informações gráficas são armazenadas em coordenadas vetoriais, com coordenadas vetoriais, com topologia topologia arco-narco-nó;ó;

- Os atributos de arcos incluem o Os atributos de arcos incluem o sentido de fluxo sentido de fluxo e os atributos dos nós sua impedância (custo de e os atributos dos nós sua impedância (custo de percorrimento).percorrimento).

- Este tipo de dado é muito utilizado em serviços de Este tipo de dado é muito utilizado em serviços de utilidade pública, como água, luz, telefone, redes utilidade pública, como água, luz, telefone, redes de drenagem (bacias hidrográficas) e rodovias.de drenagem (bacias hidrográficas) e rodovias.

Dados espaciais:Dados espaciais:Representação VetorialRepresentação Vetorial

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Dados espaciais:Dados espaciais:Representação VetorialRepresentação Vetorial

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Redes: ExemploRedes: Exemplo

Dados espaciais:Dados espaciais:Representação VetorialRepresentação Vetorial

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Redes: ExemploRedes: Exemplo

Dados Cadastrais: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 espaciais:Dados espaciais:Representação VetorialRepresentação Vetorial

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Dados Cadastrais: ExemploDados Cadastrais: Exemplo

Dados espaciais:Dados espaciais:Representação VetorialRepresentação Vetorial

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Grades Triangulares ou TINGrades Triangulares ou TIN ((Triangular Irregular NetworkTriangular Irregular Network))

Representa a superfície através de um conjunto de Representa a superfície através de um conjunto de faces triangulares interligadas. Para cada um dos faces triangulares interligadas. Para cada um dos três vértices do triângulo são armazenadas as três vértices do triângulo são armazenadas as coordenadas de localização (x,y) e do atributo z.coordenadas de localização (x,y) e do atributo z.

Dados espaciais:Dados espaciais:Representação VetorialRepresentação Vetorial

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Grades Triangulares ou TIN: ExemploGrades Triangulares ou TIN: Exemplo

Dados espaciais:Dados espaciais:Representação VetorialRepresentação Vetorial

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to

Dados espaciais:Dados espaciais:Representação MatricialRepresentação Matricial

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

O espaço é representado por uma matriz O espaço é representado por uma matriz P(m,n) composta de m colunas e n linhas, onde P(m,n) composta de m colunas e n linhas, onde cada célula (pixel) possui um número de linha, cada célula (pixel) possui um número de linha, um número de coluna e um valor um número de coluna e um valor correspondente ao atributo estudado, sendo correspondente ao atributo estudado, sendo cada célula individualmente acessada pelas cada célula individualmente acessada pelas suas coordenadas;suas coordenadas;

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Dados espaciais:Dados espaciais:Representação MatricialRepresentação Matricial

Grades Regulares: Grades Regulares: cada elemento da cada elemento da matriz está associado a um valor matriz está associado a um valor numérico; numérico;

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Dados espaciais:Dados espaciais:Representação MatricialRepresentação Matricial

Grades Regulares: exemplosGrades Regulares: exemplos

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to

Dados espaciais:Dados espaciais:Representação MatricialRepresentação Matricial

B R

- 2

3 0

O C

E A

N O

A T L Â N T I C O

Cotas Altimétricas:(metros)

0 a 0,50,5 a 11 a 22 a 33 a 44 a 55 a 7acima de 7

B R

- 2

3 0

O C

E A

N O

A T L Â N T I C O

Declividades:(metros)

0 - 0.50.5 - 11 - 22 - 33 - 44 - 56 - 88 - 10acima de 10

Imagens: Imagens: representam representam formas de formas de captura indireta captura indireta de informação de informação espacial espacial D

ad

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Dados espaciais:Dados espaciais:Representação MatricialRepresentação Matricial

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to

Dados espaciais:Dados espaciais:Representação MatricialRepresentação Matricial

19761976 19981998

Formato Matricial

Formato Vetorial sobre representação

Raster

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eop

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to

Dados espaciais:Dados espaciais:Matricial x VetorialMatricial 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

AlgoritmosProblemas com erros geométricos

Processamento rápido e eficiente

Armazenamento Por coordenada (mais eficiente)

Por matrizes (maior gasto em armazenamento) 

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m

Dad

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Geop

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en

toG

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rocessam

en

to

Dados espaciais:Dados espaciais:Matricial x VetorialMatricial x Vetorial

ExercícioExercício

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

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