dados em geoprocessamento universidade federal de campina grande centro de tecnologia e recursos...

DADOS EM DADOS EM GEOPROCESSAMENTGEOPROCESSAMENT

OO

Universidade Federal de Campina GrandeCentro de Tecnologia e Recursos Humanos

Unidade Acadêmica de Engenharia Civil

Prof. Iana Alexandra

Dados em Geoprocessamento: dois Dados em Geoprocessamento: dois grandes gruposgrandes 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 geográficasRepresentação Matricial e Vetorial

Dados em Geoprocessamento

Representação de dados em Representação de dados em GeoprocessamentoGeoprocessamentoPontos

PV2

PV3

PV1

PV5

PV4

Polígonos

Linhas

Superfície

T 1-2

T 2-3T 4-3

T 5-3

Altimetria do Bairro Universitário

Exemplo: Sistema de Esgotamento Sanitário

Bairro Universitário

Representação de dados em Representação de dados em GeoprocessamentoGeoprocessamento

Modelo do mundo real: Sistema de esgotamento sanitário

Representação de dados em Representação de dados em GeoprocessamentoGeoprocessamento

Trecho Extensão (m) Cota montante (m) Cota jusante (m)

T 1-2 40 540 531

T 2-3 80 490 483

T 4-3 50 470 459

T5-3 35 385 372


Dados espaciais(modelo do mundo real)

+Dados não-espaciais

(informações do modelo)

Posição Espacial

Relações Espaciais

Tempo

Forma de armazenamento

Dados espaciais: algumas Dados espaciais: algumas considerações considerações


Localização absoluta expressa em coordenadas de algum sistema de referência

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


Dados espaciais: posição espacial Dados espaciais: posição espacial

Localização:

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

L1

L2

L5L6

L3

L4



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”).



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

Independem de fatores como escala, projeção, etc.

Dados espaciais: relações Dados espaciais: relações topológicas topológicas


A B A BA B

A disjunto B ?

A B A B A B

A adjacente (toca) B ?

BA

A B

A sobrepõe B ?

BA A

ABB A B



Dad

os e

m

Dad

os e

m

Geo

proc

essa

men

toG

eopr

oces

sam

ento

A A BA

BB 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

BB sobre / sob A ?

B



Distância A-B

Comprimento/Perímetro A

Área/Volume A

Caminho ótimo A B

rRaio de alcance

Dados espaciais: relações Dados espaciais: relações métricasmétricas


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

1989 2000

Dados espaciais: tempoDados espaciais: tempo


1. Universo do Mundo Real2. Universo Conceitual3. Universo de Representação4. Universo de Implementação

Teoria dos 4 universos


Dados espaciais: Dados espaciais: modelagemmodelagem

Universo do Mundo RealUniverso do Mundo Real

Universo ConceitualUniverso Conceitual

Alguns fenômenos manifestam em qualquer lugar de uma área de estudo. Outros apenas em certos locais.

•Modelo Discreto•Modelo Contínuo


Modelo DiscretoEspaço geográfico como um conjunto de objetos nitidamente distintosVariações espaciais ocorrem abruptamente

Ex: Redes de infra-estrutura, unidades político-administrativas, equipamentos urbanos


Modelo ContínuoEspaço como uma superfície contínuaVariações espaciais ocorrem gradativamente e podem ser observadas ou estimadas em qualquer lugarExemplos: Variações de temperatura, relevo, tipos de solo, pressão atmosférica, etc.


Existem 2 grandes classes de representações computacionais de dados espaciais:

VetoriaisMatriciais

Universo de Universo de representaçãorepresentação


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 espaciais: representação Dados espaciais: representação vetorialvetorial

PontosPV2

PV3

PV1

PV5

PV4

Polígonos

Linhas

Superfície

T 1-2

T 2-3T 4-3

T 5-3

Altimetria do Bairro Universitário

Dados vetoriais representando variáveis para um projeto de Sistema de Esgotamento Sanitário

Bairro Universitário

Lembram do exemplo anterior??Lembram do exemplo anterior??

mercado público

rua dos ilhéus

clube 12 de agosto

peixaria Guimarães

Dados em GeoprocessamentoDados em Geoprocessamento


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;

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





pontos

linhas

polígonos

Redes

◦As informações gráficas são armazenadas em coordenadas vetoriais, com topologia arco-nó;

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



Redes: Exemplo – Distribuição de água



Dados Cadastrais:

◦ Cada um de seus elementos é um objeto objeto geográficogeográfico, que possui atributosatributos e pode estar associado a várias representaçõesrepresentações gráficas (pontos, linhas ou polígonos);

◦ Os atributos estão armazenados num sistema gerenciador de banco de dados.



Redes: Exemplo – Distribuição de água



TrechoDiâmetros Nominais

(mm)Comprimento

(m) Material

1 200 350 FoFo2 150 150 PVC3 300 80 Aço

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.



Grades Triangulares ou TIN: Exemplo



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 espaciais: representação Dados espaciais: representação matricialmatricial


Dados espaciais: representação Dados espaciais: representação matricialmatricial Atributos representados por

coresMatriz de atributos

1 2 2 2 3

3 1 2 3 3

3 1 2 2 3

4 1 2 3 3

4 4 1 3 2

d: Dimensão do pixel = resolução espacial

dd

q colunas

rio riorio rioriorio

Exemplo de representação matricial Exemplo de representação matricial em modelo contínuoem modelo contínuo


Exemplo de representação matricial Exemplo de representação matricial em modelo discretoem modelo discreto


Exemplo: Tipos de solo

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



Grades Regulares: exemplos

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: representam formas de captura indireta de informação espacial



19761976 19981998Dados em Geoprocessamento


1976 1998

Formato Matricial

Formato Vetorial


Dados espaciais: Matricial X Dados espaciais: Matricial X VetorialVetorial

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)


Dados espaciais: Matricial X Dados espaciais: Matricial X VetorialVetorial

dados em geoprocessamento universidade federal de campina grande centro de tecnologia e recursos...

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