ii - visualização dados espaciais

Tpicos de Estatstica EspacialVisualizao de Dados

Anderson Castro Soares de Oliveira

Notes

Visualizao de Dados Espaciais

I Visualizar os dados uma primeira ferramenta descritivapara gerar hipteses ao fazer uma anlise de dadosespaciais.

I A visualizao grfica uma etapa fundamental da anliseespacial.

I Por meio da visalizao grfica possvel identificarpadres espaciais nos dados, gerar hipteses , bem comoavaliar o ajuste de modelos propostos

Notes

Visualizao de Dados Espaciais

I Um dado com referncia espacial um dado que contma informao do local a que se refere, ou que foi coletado.

I Exemplos de dados EspaciaisI Dados de RecenseamentosI Imagensde satliteI dados climticosI Rios, terrenos, impacto ecolgicoI Imagens mdicas, radiografias

Notes

Estrutura de Dados Espaciais

I Os dados espaciais possuem duas estruturas bsicas einterrelacionadas: geometrias e atributos.

I Estas estruturas so distintas no somente por sereferirem a elementos conceituais diferentes, localizao ecaractersticas da localizao, mas tambm, e talvezprincipalmente, por nem sempre poderem serrepresentadas de forma simples, como uma nica tabelade dados.

Notes


I Por exemplo estaes meteorolgicas medindoprecipitao e temperatura diria

I Se considerarmos n estaes meteorolgicas os dadospodem ser representados por uma matriz nx4 quecontenha as coordenadas (geometria) e as duas variveismedidas (atributos)

I Se considerarmos que as medies esto sendo feitas nosmunicpios de um estado, os dados no podem serrepresentados por uma matriz, tem que considerar umaestrutura de dados que contemple o polgono (geometria)que representa o munificncia e uma matriz para osatributos.

Notes


I Classes de dados referem-se a estrutura de dados,organizao e armazenamento.

I Para as classes espaciais geralmente se refere a pontos,linhas, polgonos e grades .

Notes


I PontoI Menor unidade possvel para representar um objeto espa-

cialI Toda entidade geogrfica que pode ser localizada por um

par de coordenadas (x , y);I Exemplos: localizao de uma cidade, de uma escola, uma

rvoraI Linha

I Sequncia de pontos conectados retilinearmente por pelomenos um par de coordenadas (x , y);

I Usadas para representar objetos espaciais lineares.I Exemplos: rios, estradas, ferrovias e redes de infra-estrutura

Notes


I Polgonos ou reasI Sequncia fechada por um conjunto de linhasI Usado para representar objetos bidimensionais.I Exemplos: Cidades, Bairros, Estados, lagos, represas

Notes

Sistema de coordenadas

I Sistema de coordenadas o sistema que referencia umevento especialmente espacial

I Um sistema de coordenadas representado pelasmedidas (x , y) no espao

I Para representar um geogrfica em geral utiliza-se latitudee longitude

I A latitude e longitude so representado em graus ou emnumero decimais

I Latitude - 0 a 90 graus (norte ou sul)I em que 0 representa a linha do equadorI Para se diferenciar os valores, atribui-se sinal positivo para

norte e negativo sul.I Longitude - 0 a 180 graus (Leste ou Oeste),

I em que 0 representa o meridiano de GreenwichI Para se diferenciar os valores, atribui-se negativo para oeste

e positivo para leste.

Notes

Sistema de coordenadas

I No R em geral trabalha-se com a representao decimalda latitude e longitude

I Para converter graus em decimais utilizando a frmula:

D = G +M60

+s

3600

I Por exemplo Cuiab tem coordenadas 15o3536 e56o542

Lat = 15 +3560

+36

3600= 15, 59333

Lon = 56 +560

+42=

56, 09500

I Assim temos as coordenadas 15, 59333 e 56, 09500

Notes

Pontos

I No R pode-se trabalhar com uma estrutura de dadosbaseada em objetos e classes que consideram a estruturaespacial

I Utilizando o pacote sp possivel trabalhar com pontos,linhas, polgonos e grades).

I A classe SpatialPoints uma abstrao de dados depontos bidimensional (x , y) dentro de regiespr-definidas .

I O ponto podem ser com ou sem atributosI SpatialPointsDataFrame so objetos do tipoSpatialPoints com uma tabela de atributos adicionais.

Notes

Pontos sem atributos

I Para exemplificar a visualizao de pontos sem atributosvamos gerar, um conjunto de pontos de tamanho 100

Notes

Pontos com atributos

I No conjunto de dados arvores, foi feito um levantamentode espcies de arvores de grande porte numa regio, emque foi obtido sua localizao, a medida da circunferenciana altura do peito em centmetros (CPcm) e espcieencontrada.

Notes

Pontos com atributos quantitativos

I Para plotar os pontos com atributos quantitativos pode-seutilizar trs funes:

I spplot - cria um grfico em que as cores indicam aintensidade do atributo

I plot - cria um grfico em que as cores indicam aintensidade do atributo

I bubble - cria um grfico em que o tamanho das bolhasindicam a intensidade do atributo

Notes

Mapas

I Os mapas so conjuntos de polgonos que sodisponibilizados em shapefile

I Um shapefile um conjunto de arquivos:I shp - arquivo com polgonosI dbf - arquivo com atributosI shx - arquivo com indicesI prj - arquivo com o sistema de projeo das coordenadas

dos poligonos

Notes

Mapas

I Os mapas devem conter os seguintes elementos bsicos:I Ttulo - Onde se destaca o tema do mapa, deve ser claro

para o leitor.I Escala - relao entre as dimenses de um objeto ou lugar

representado e sua medida real.I Legenda - essencial para a compreenso de um mapa,

utiliza geralmente smbolos e cores.I Orientao - normalmente apresentada como rosa dos

ventos, ou uma seta indicando para o norte.

Notes

Mapas

I O IBGE disponibiliza shapefile do territrio brasileiroI Para obter shapefile dos estados no sitewww.ibge.gov.br/

I download geocincias malhas digitais

Notes

Mapas

I Para plotar um mapa necessrio:I Conseguir os shapefiles.I Ler os arquivos shape utilizando a funo readOGR do

pacote rgdalI Parear os dados da tabela e as informaes do arquivo de

atributos (.dbf)I Definir aspectos da formatao do mapa (cores, rtulos da

legenda)

Notes

Mapas

I Para plotar um mapa necessrio:I Conseguir os shapefiles.I Ler os arquivos shape utilizando a funo readOGR do pa-

cote rgdalI Parear os dados da tabela e as informaes do arquivo de

atributos (.dbf)I Definir aspectos da formatao do mapa (cores, rtulos da

legenda)

Notes

Mapas com Google

I Utilizando o pacote ggmap possvel obter mapas dogoogle

I A funo geocode acessa o API do Google Maps e faz umapesquisa pelo endereo informado retornando a latitude elongitude

I Utilizando a latitude e longitude a funo get_mapacessaum repositrio pblico de mapas, e copia a imagem (geoco-dificada) da regio desejada e a retorna como um objeto doR

Notes

Estatstica Espacial

Figura 1: Renda mdia mensal dos municpios de Mato Grosso(Fonte: IBGE)

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