Captulo 1

Por que Geoprocessamento?

Com o passar dos anos a coleta de informaes geogrfica foi se tornando

necessria para homem, at recentemente se fazia isso atravs de mapas de papel o

que no permitia a unio desses mapas, com o avano da informtica tornou-se

possvel em ambiente computacional, abrindo espao para o aparecimento do

Geoprocessamento

Podemos definir Geoprocessamento como a disciplina do conhecimento que

utiliza tcnicas matemticas e computacionais para o tratamento da informao

geogrfica e que vem influenciando de maneira crescente varias do conhecimento

como as reas de Cartografia, Anlise de Recursos Naturais, e etc Regional.

As ferramentas computacionais para Geoprocessamento, chamadas de

Sistemas de Informao Geogrfica (GIS), permitem realizar anlises complexas, ao

integrar dados de diversas fontes e ao criar bancos de dados geo-referenciados.

As primeiras tentativas de automatizar os dados surgiram nos Estados Unidos,

com finalidade de reduzir o custo na confeco de mapas.Devido o pouco avano da

informtica na poca esse sistema no pode ser considerado um sistema de

informao mais tarde no Canad foi desenvolvido um sistema mais avanado mas

encontrava barreiras na baixa resoluo dos monitores,baixa velocidade no

processamento, armazenamento limitado e no alto custo dos computadores.

Nos anos 70, com avano da tecnologia, foi criada a expresso Geographic

Information System. Avanos em base de dados matemticos ligados a cartografia

foram relevantes nessa poca. A dificuldade se dava por conta do grande porte dos

computadores e altos preos apenas grandes empresas possuam essa tecnologia.

Nos anos 80 ocorreu uma popularizao do sistema adquirindo novas funes,

com o barateamento das estaes de trabalho grficas, alm do surgimento e

evoluo dos computadores pessoais e dos sistemas gerenciadores de bancos de

dados relacionais.

Nos anos 80, por meio do Prof. Jorge Xavier da Silva (UFRJ) inicia-se a

introduo ao geoprocessamento no Brasil, dentre os grupos pioneiros interessados

em estudar e desenvolver a tecnologia do SIG estavam: UFRJ: Laboratrio de

Geoprocessamento do Departamento de Geografia da UFRJ, com o professor

Jorge Xavier, o SAGA (Sistema de Anlise Geo Ambiental);A MaxiDATA, empresa

de aerolevantamento AeroSul criaram, em meados dos anos 80, um sistema para

automatizao de processos cartogrficos(MaxiCAD); O CPqD/TELEBRS, que em

1990 criou o SAGRE (Sistema Automatizado de Gerncia da Rede Externa);O INPE

atravs da diviso de Processamento de Imagens (DPI), SITIM (Sistemade

Tratamento de Imagens) o SGI (Sistema de Infor . Geog.), que posteriormente se

fundiram no SPRING.

Captulo 2

CONCEITOS BSICOS EM CINCIA DA GEOINFORMAO

O sistema de informaes geogrficas podem ser utilizados de diferentes maneiras por

socilogos, eclogos, gelogos, ou seja podemos dizer que trata-se de uma tecnologia

interdisciplinar. Mas para se utilizar dessa tecnologia se faz necessrio que o espao

esteja computacionalmente representado.

TRADUZINDO A INFORMAO GEOGRFICA PARA O COMPUTADOR

Para se conhecer como representar dados reais em computacionais necessrio

conhecer o paradigma dos quatro universos:

- O universo do mundo real, que inclui as entidades da realidade a serem modeladas

no sistema;

- O universo matemtico (conceitual),que inclui uma definio matemtica(formal) das

entidades a ser representadas;

- O universo de representao, onde as diversas entidades formais so mapeadas para

representaes geomtricas e alfanumricas no computador;

- O universo de implementao, onde as estruturas de dados e algoritmos so

escolhidos, baseados em consideraes como desempenho, capacidade do

equipamento e tamanho da massa de dados. neste nvel que acontece a codificao.

O UNIVERSO DO MUNDO REAL

A representao de um universo, deriva do conceito "representacionalista" proposto

pelo filsofo Bertrand Russel: as propriedades no so intrnsecas aos objetos, mas so

obtidas a partir de medidas, ou seja o objeto representado em um GIS depender da

escala utilizada.

O trabalho de Stevens (1951), em que esse autor prope quatro escalas de

mensurao: nominal, ordinal, intervalo e razo, onde os dois primeiros so temticos,

ou seja o nmero ou nome associado a um tema ou classe, no podendo se utilizar

expresses matemticas pois no so variveis quantitativas e sim qualitativas. o

caso dos nveis

-Nominal: classe propriamente dita;

- Ordinal: conjunto ordenado (0 = ruim, 1=bom, 2=timo);

Uma caracterstica desses nveis que elas no determinam magnitude. Quando o

estudo necessita de um estudo mais detalhado, recorre-se aos nveis de medidas

denominados de numricos.

Os nveis numricos so aqueles em que as regras de atribuio de valores baseiam-se

em uma escala de nmeros reais. So os nveis de :

- Intervalo: 0 arbitrrio mas subsidia todas as amostras(Equador e Greenwich)

- Razo: 0 no arbitrrio e sim condio natural como a temperatura (C).

UNIVERSO MATEMTICO

Grandes classes formais de dados geogrficos

- Dados Temticos: Dados temticos descrevem a distribuio espacial de uma

grandeza geogrfica, expressa de forma qualitativa.

- Dados cadastrais: Um dado cadastral distingue-se de um temtico, pois cada um de

seus elementos um objeto geogrfico, que possui atributos e pode estar associado a

vrias representaes grficas. Os atributos esto armazenados num sistema

gerenciador de banco de dados.

-Redes: O conceito de "rede" denota as informaes associadas a: Servios de utilidade

pblica (gua, luz e telefone); Redes de drenagem (bacias hidrogrficas); Rodovias.

- Modelos numricos de terreno: O termo modelo numrico de terreno (ou MNT)

utilizado para denotar a representao quantitativa de uma grandeza que varia

continuamente no espao. Um MNT pode ser definido como um modelo matemtico

que reproduz uma superfcie real a partir de algoritmos e de um conjunto de pontos (x,

y), em um referencial qualquer.

O UNIVERSO CONCEITUAL

O espao geogrfico modelado segundo duas vises complementares: os modelos de

campos e objetos. O modelo de campos enxerga o espao geogrfico como uma

superfcie contnua. O modelo de objetos representa o espao geogrfico como uma

coleo de entidades distintas e identificveis.

Para definir o modelo, seguir-se-o os seguintes passos:

1. definir as classes bsicas do modelo e estabelecer as suas relaes, dentro dos

princpios de especializao, generalizao e agregao;

2. estabelecer como possvel, a partir do modelo, definir um esquema conceitual

para um banco de dados geogrfico, por especializao das classes bsicas.

Regio Geogrfica: Define-se uma regio geogrfica R como uma superfcie qualquer

pertencente ao espao geogrfico, que pode ser representada num plano ou reticulado,

dependente de uma projeo cartogrfica.

A regio geogrfica serve de suporte geomtrico para localizao de entidades

geogrficas

Geo-Campo: Um geo-campo representa a distribuio espacial de uma varivel que

possui valores em todos os pontos pertencentes a uma regio geogrfica, num dado

tempo t.

Os geo-campos podem ser especializados em:

TEMTICO - dada uma regio geogrfica R, um geo-campo temtico associa a cada

ponto do espao um temade um mapa (p.ex. um geo-campo de vegetao

caracterizado pelo conjunto de temas {floresta densa, floresta aberta, cerrado, ...});

NUMRICO - dada uma regio geogrfica, um geo-campo numricoassocia, a cada

ponto do espao, um valor real (p. ex. um mapa de campo magntico ou mapa de

altimetria);

DADO SENSOR REMOTO- esta classe uma especializao de NUMRICO, obtida

atravs de discretizao da resposta recebida por um sensor (passivo ou ativo) de uma

rea da superfcie terrestre

GEO-OBJETO

Um geo-objeto um elemento nico que possui atributos no-espaciais e est

associado a mltiplas localizaes geogrficas. A localizao pretende ser exata e o

objeto distinguvel de seu entorno.

Esta definio tem trs grandes motivaes adicionais:

1. Projees cartogrficas;

2. Representaes geomtricas diferentes com escala;

3. Mltiplas representaes temporais;

Objeto no-espacial : Um objeto no-espacial um objeto que no possui localizaes

espaciais associadas.

Assim, a noo de objeto no-espacial engloba qualquer tipo de informao que no

seja georeferenciada e que se queira agregar a um SIG

UNIVERSO DE REPRESENTAO

No universo de representao, definem-se as possveis representaes geomtricas

que podem estar associadas s classes do universo conceitual. As classes de

representao geomtricas so : representao vetorial e representao matricial.

Na representao vetorial procura-se representar o objeto da forma mais perfeita

possvel, usando elementos geomtricos como ponto, reta e polgono. J na

representao matricial cada elemento da imagem representa uma clula, que possui

um cdigo estando numa malha de tal forma que o computador saiba que elemento

ou objeto pertence a cada clula.

As representaes esto associadas ao tipos de dados citados antes:

- Dado temtico: matriz ou vetor

- Dado cadastral: geometria em vetor, atributos em banco de dados

- Dado em rede: geometria em vetor com topologia, atributos em banco de dados

- Imagens de sensoriamento remoto: matriz

- Mnt: matricial (grade regular), vetorial com topologia (grade triangular) ou isolinhas

(vetorial sem topologia)

REPRESENTAO MATRICIAL

Nesta representao matricial , o espao representado como uma matriz P(m,

n)composto de m colunas e n linhas, onde cada clula possui um nmero de linha, um

nmero de coluna e um valor correspondente ao atributo estudado e cada clula

individualmente acessada pelas suas coordenadas. A representao matricial relata

que o espao pode ser tratado como um superfcie plana, onde cada clula est

associada a uma poro do terreno. A resoluo do sistema dada pela relao entre

o tamanho da clula no mapa ou documento e a rea por ela coberta no terreno.

Os tipos possveis de representao matricial so:

Grade regular: uma grade regular uma matriz de reais;

Imagem em tons de cinza: imagem representada atravs de uma matriz onde os

valores da matriz representam os valores de cinza da imagem;

Imagem temtica: representao matricial de um geo-campo temtico,

Imagem sinttica (ou codificada): representao de uma imagem em cores, utilizada

para mostrar imagens em composio colorida em placas grficas falsa-cor.

REPRESENTAO VETORIAL

No modelo vetorial, a localizao e a aparncia grfica de cada objeto so

representadas por um ou mais pares de coordenadas. Em GIS a utilizao de vetor

bem mais complexa que em outros sistemas devido a grande quantidade de dados. No

caso de representao vetorial, consideram-se trs elementos grficos: ponto, linha

poligonal e rea (polgono).

Forma com que o vetor ocorre no mundo real;-

- Objetos isolados: edificaes, piscinas, quadras;

- Objetos aninhados: curva de nvel e isolinhas

- Objetos adjacentes: limites municipais ,geologia, pedologia etc.

TOPOLOGIAS

A topologia arco-n a representao vetorial associada a um rede linear conectada.

Um n pode ser definido como o ponto de interseco entre duas ou mais linhas,

correspondente ao ponto inicial ou final de cada linha. Nenhuma linha poder estar

desconectada das demais para que a topologia da rede possa ficar totalmente

definida. O conhecimento da das topologias fundamental no caso de redes

A topologia arco-n-polgono utilizada quando se quer representar elementos

grficos do tipo rea. Seu objetivo descrever as propriedades topolgicas de reas de

tal maneira que os atributos no-espaciais associados aos elementos ou entidades

poligonais possam ser manipulados da mesma forma que os correspondentes

elementos em um mapa temtico analgico.

HIERARQUIA DAS REPRESENTAES VETORIAIS

Para melhorar a compreenso das representaes vetoriais em GIS, deve-se

inicialmente precisar o que se entende por primitivas geomtricas, ento vamos

definir as seguintes primitivas:

COORDENADA2D - objeto composto por uma localizao singular (xi, yj) R;

COORDENADA3D - objeto composto por uma localizao singular (xi, yj, z), onde (xi,

yj) R;

PONTO2D - objeto que possui atributos descritivos e uma coordenada 2D;

LINHA2D - possui atributos e inclui um conjunto de coordenadas 2D;

ISOLINHA - contm uma linha 2D associada a um valor real (cota);

ARCO ORIENTADO - contm uma linha 2D associada a uma orientao de

percorrimento;

N2D - inclui uma coordenada2d (xi, yi) R e uma lista L de linhas 2D (trata-se

da conexo entre duas ou mais linhas, utilizada para manter a topologia da

estrutura);

N REDE - contm um n 2D e uma lista de arcos orientados, onde a cada

instncia associa-se uma impedncia e um custo de percorrimento;

N 3D - contm uma coordenada 3D (xi, yi, zi) e um lista L de linhas 2D (trata-se

da conexo entre trs ou mais linhas de uma grade triangular);

POLGONO - contm uma lista de linhas 2D e uma lista de ns 2D que descrevem as

coordenadas da rea externa e das reas internas.

Uma vez definidas as primitivas geomtricas vetoriais, pode ser estabelecida a

hierarquia de representaes geomtricas vetoriais.

COMPARAO ENTRE REPRESENTAES PARA MAPAS TEMTICOS

A tabela a seguir apresenta uma comparao entre as vantagens e desvantagens de

armazenamento matricial

Na a tabela est em destaque esta a indicao do formato mais vantajoso

REPRESENTAES DE MODELOS NUMRICOS DE TERRENO

A grade regular uma representao matricial aonde cada elemento da matriz est

associado a um valor numrico, utiliza-se de interpoladores matemticos(variam de

acordo com a grandeza da medida) para clulas sem medidas. Funes utilizando o

inverso do quadrado da distncia.

REPRESENTAES DE MODELOS NUMRICOS DE TERRENO

A malha triangular uma estrutura do tipo vetorial com topologia do tipo n-arco e

representa uma superfcie atravs de um conjunto de faces triangulares interligadas.

Quanto mais equilteros forem os tringulos maior a exatido da superfcie

Num comparao entre as representaes temos as malhas triangulares so

geralmente melhores para representar a variao do terreno sem a utilizao de dados

redundantes, possuem melhor representao em relevos complexos, incorporam as

restries como linhas de crista . Em contrapartida possuem complexidade no

manuseio e inadequada pra visualizao 3D. J na grade regular quantidade tem o

manuseio fcil e adequado para geofsica e visualizao 3D, as desvantagens que

essa representao possui grande redundncia uniforme e dificuldade de adaptao a

relevos de natureza distinta. Os modelos numricos de terreno tambm podem ser

convertidos para mapas temticos e para imagens.

REPRESENTAES COMPUTACIONAIS DE ATRIBUTOS DE OBJETOS

Entende-se por atributo qualquer informao descritiva (nomes, nmeros,tabelas e

textos) relacionada com um nico objeto, elemento, entidade grfica ou um conjunto

deles, que caracteriza um dado fenmeno geogrfico. Inicialmente os SIGS

armazenavam atributos no-espaciais, essa funo mostrou-se problemtica devido a

grande quantidade de objetos no-espaciais. O sistema de gerenciamento de banco de

dados (SGBD) um sistema de banco de dados que funciona independentemente

do sistema aplicativo, armazenando os dados em arquivos no disco rgido e

carregando-os em memria para sua manipulao. Esse sistema de gerenciemento

assegura trs requisitos importantes na operao de dados: integridade- controle de

acesso por vrios usurios; eficincia- acesso e modificaes de grande volume de

dados e persistncia- manuteno de dados por longo tempo, independente dos

aplicativos que do acesso ao dado.

A organizao de bancos de dados geogrficas mais utilizada na prtica a chamada

estratgia dual. Um SIG implementado com a estratgia dual utiliza um SGBD

relacional para armazenar os atributos convencionais dos objetos geogrficos (na

forma de tabelas) e arquivos para guardar as representaes geomtricas destes

objetos. No modelo relacional, os dados so organizados na forma de uma tabela onde

as linhas correspondem aos dados e as colunas correspondem aos atributos. A entra

da de atributos no-espaciais feita por meio de um rtulo ou identificador na

imagem relacionado atravs de uma ligao lgica com seus respetivos atributos.

UNIVERSO DE IMPLEMENTAO

O universo de implementao trata de quais as estruturas de dados a serem

utilizadas para construir um sistema de Geoprocessamento. O que necessariamente

tem que ser levado em considerao disponibilidade de algoritmos para

tratamento de dados geogrficos e desempenho do hardware. Estes mtodos

operam sobre chaves multidimensionais e dividem-se conforme a representao dos

dados associados: pontos (ex: rvores K-D), linhas e polgonos (ex: rvores R e R+) e

imagens (ex: rvores quaternrias).

Captulo 4

MODELAGEM DE DADOS GEOGRFICOS

O modelo de dados um conjunto de operaes que podem ser usados para descrever

a estrutura e as operaes em um banco de dados o modelo procura simplificar o

entendimento a respeitos dos objetos e fenmenos utilizados no sistema

informatizado. Os objetos reais so complexos e para conseguir sua representao no

modelo necessrio que utilize a abstrao, para se obter uma forma de

representao conveniente. Abstrao uma ferramenta importante na construo de

sistemas de informao ela funciona como uma ferramenta que nos ajuda a

compreender o sistema, dividindo-o em componentes separados. ada um destes

componentes pode ser visualizado em diferentes nveis de complexidade e detalhe, de

acordo com a necessidade de compreenso e representao das diversas entidades de

interesse do sistema de informao e suas interaes. Existem vrios tipos de modelos,

desde os que possuem descries orientadas aos usurios chamados infological at

aqueles cuja principal preocupao a representao no computador, os datalogical.

Os modelos so divididos em:

Modelo de dados lgico: Os modelos de dados lgicos, tambm chamados de clssicos,

se destinam a descrever a estrutura de um banco de dados apresentando um nvel de

abstrao mais prximo das estruturas fsicas de armazenamento de dados. Uma

caracterstica desse tipo de modelo a sua inflexibilidade, forando a adequao da

realidade estrutura proposta por ele.

Modelo de dados conceitual: Os modelos de dados conceituais so os mais adequados

para capturar a semntica dos dados e, consequentemente, para modelar e especificar

as suas propriedades. Eles se destinam a descrever a estrutura de um banco de dados

em um nvel de abstrao independente dos aspectos de implementao. Como

exemplo desse tipo de modelo, temos o modelo entidade-relacionamento, o modelo

funcional, o modelo binrio e os modelos orientados a objetos.

Modelos de dados fsicos: Esses modelos so utilizados para descrever as estruturas

fsicas de armazenamento.

A modelagem do mundo real uma atividade complexa porque envolve a

discretizao do espao geogrfico para a sua devida representao. Nmeros so os

fatores envolvidos nesse processo de discretizao do espao. Entre eles citamos:

- Transcrio da informao geogrfica em unidades lgicas de dados: O esquema de

uma aplicao geogrfica uma representao limitada da realidade, tendo em vista a

natureza finita e discreta da representao nos computadores. Como a modelagem

acontece atravs da utilizao de conceitos geomtricos, necessrio conceitos

abstratos para descrever os dados geomtricos, e um maior nmero de operaes

apropriadas, as quais so independente de implementao.

- Forma como as pessoas percebem o espao O aspecto cognitivo na percepo

espacial um dos aspectos que faz com que a modelagem de dados geogrficos seja

diferente da modelagem tradicional.

-Natureza diversificada dos dados geogrficos Alm dos dados geogrficos possurem

geometria, localizao no espao, informaes associadas e caractersticas temporais,

eles ainda possuem origens distintas.

-Existncia de relaes espaciais(topolgicas, mtricas, de ordem e fuzzy) - Essas

relaes so abstraes que nos ajudam a compreender como no mundo real os

objetos se relacionam uns com os outros.

-Coexistncia de entidades essenciais ao processamento e entidades cartogrficas -

Entidades cartogrficas* , exemplo da fazenda delimitada por uma cerca, a cerca que

no est representada na imagem pode ser uma informao alfanumrica,

dependendo o nvel cartogrfico considerado a informao da existncia da cerca

pode ser considerado e pode ser includa no banco de dados. *Uma entidade geogrfica qualquer entidade identificvel do mundo real.

**Dados geogrficos so dados em que a dimenso espacial est associada sua

localizao na superfcie da terra.

MODELOS DE DADOS CONVENCIONAIS MAIS UTILIZADOS NA MODELAGEM

GEOGRFICA.

MODELOS DE DADOS SEMNTICOS

Os modelos de dados semnticos foram desenvolvidos com o objetivo de facilitar o

projeto de esquemas de banco de dados provendo abstraes de alto nvel para a

modelagem de dados, independente do software de banco de dados ou hardware

utilizado, um modelo de dados semnticos deve possuir as seguintes caractersticas:

Expressividade Distinguir diferentes dados, relacionamentos e restries.

Simplicidade Simples o bastante para que os usurios possam entender e usar,

devendo possuir uma notao diagramtica simples.

Minimalidade Deve possuir um pequeno nmero de conceitos bsicos, que so

distintos em seu significado.

Formalidade Deve possuir seus conceitos formalmente definidos.

Interpretao nica Deve ser interpretado de forma inequvoca.

Conceitos de abstrao:

Agregao construo de um objeto agregado a partir de objetos

componentes.

Classificao e Instanciao objetos similares so agrupados dentro de uma

mesma classe. As propriedades podem ser estticas ou dinmicas. Apesar de na

maioria das vezes utilizar-se modelos orientados a objetos para representar as

propriedades dinmicas .

Generalizao/especializao um conjunto de classes similares generalizado

em uma classe genrica (superclasse). A especializao o processo inverso, ou

seja agrupar em subclasses

Identificao - Cada conceito abstrato ou objeto concreto tem identificadores

nicos.

Modelos de dados semnticos mais utilizados:

Modelo Entidade-Relacionamento (ER)

Ele utiliza apenas trs tipos construtores bsicos: entidade (conjunto de entidades),

relacionamento(conjunto de relacionamentos) e atributo. Onde a entidade a

representao de um objeto real ou abstrato, o relacionamento que indicada o tipo de

associao entre duas ou mais entidades e atributo que a descrio da entidade ou

do relacionamento.

Modelo IFO

Apresenta atributos e tipos construtores para agregao e agrupamento, alm de

distinguir entre os dois tipos de relacionamento _um (generalizao e

especializao) Os componentes so: Objetos, fragmentos e relacionamentos. Objetos so: imprimvel, abstrato ou livre. O Fragmento uma construo do modelo IFO que

contm os tipos e funes, formam os blocos construtores dos esquemas.

Object Modeling Technique (OMT)

Propuseram um mtodo de projeto orientado a objetos chamado Tcnica de

Modelagem de Objetos (Object Modeling Technique- OMT). Ele dividido em trs

fases: anlise, projeto e implementao. Como a fase de anlise se ocupa da

modelagem do mundo real, apenas ela ser referenciada nesta seo Dentro da fase

de anlise, existem trs modelos: o modelo de objetos, o modelo dinmico e o modelo

funcional. Um objeto uma abstrao que pode ser real ou no os atributos so

propriedades dos objetos. Uma operao uma ao que pode ser aplicada a um

objeto. O relacionamento entre objetos e classes feito atravs de ligaes e

associaes.

Object-Oriented Analysis Method (OOA)

O mtodo possui um processo bem definido, cobrindo anlise e o projeto. A fase de

anlise baseada no desenvolvimento de uma forma estendida do modelo entidade-

relacionamento.

O mtodo consiste em cinco nveis;

1. Assunto Um assunto contm classes que podem conter outros assuntos;

2. Classe e Objeto Uma classe descreve uma coleo de objetos atravs de um

conjunto;

3. Estrutura O mtodo OOA chama de estrutura as primitivas para

representao de generalizao/especializao e agregao.

4. Atributo - Este nvel fornece detalhes de informao sobre os objetos.

5. Servio Um Servio (mtodo, operao) um comportamento especfico que

um objeto responsvel por exibir.

.Apesar da grande expressividade desses modelos, eles apresentam limitaes para a

adequada modelagem dessas aplicaes, j que no possuem primitivas geogrficas

apropriadas para a representao de dados espaciais.

Nveis de Abstrao de Dados Geogrficos

Nvel do mundo real- Contm os fenmenos geogrficos a serem representados como,

rios, cidades e vegetao.

Nvel conceitual- Oferece um conjunto de conceitos formais para modelar as entidades

geogrficas, em um alto nvel de abstrao. Este nvel determina as classes bsicas

(contnuas e discretas) que sero criadas no banco de dados.

Nvel de representao- As entidades formais definidas no nvel conceitual (classes de

campos e objetos) so associadas s classes de representao espacial. As diferentes

representaes geomtricas podem variar conforme a escala, a projeo cartogrfica

escolhida ou a viso do usurio. O nvel de representao no tem correspondente na

metodologia tradicional de banco de dados j que aplicaes convencionais raramente

lidam com o problema de mltipla representao.

Nvel de implementao- Define padres, formas de armazenamento e estruturas

dedados para implementar cada tipo de representao.

Requisitos de um Modelo de Dados Geogrficos

Um modelo de dados para aplicaes geogrficas deve:

fornecer um alto nvel de abstrao;

representar e diferenciar os diversos tipos de dados envolvidos nas aplicaes

geogrficas, tais como ponto, linha, rea, imagem, etc.;

representar tanto as relaes espaciais e suas propriedades como tambm as

associaes simples e de rede;

ser capaz de especificar regras de integridade espacial;

ser independente de implementao;

suportar classes georreferenciadas e classes convencionais, assim como os

relacionamentos entre elas;

. ser adequado aos conceitos natos que o ser humano tem sobre dados

espaciais,representando as vises de campo e de objetos;

ser de fcil visualizao e compreenso;

utilizar o conceito de nveis de informao, possibilitando que uma entidade

geogrfica seja associada a diversos nveis de informao;

representar as mltiplas vises de uma mesma entidade geogrfica, tanto com base

em variaes de escala, quanto nas vrias formas de perceb-las;

ser capaz de expressar verses e sries temporais, assim como relacionamentos

temporais.

O MODELO GEO-OMT

Caractersticas do modelo Geo-OMT

O modelo Geo-OMT apresenta as seguintes caractersticas:

segue o paradigma de orientao a objetos suportando os conceitos de classe,

herana, objeto complexo e mtodo;

. Representa e diferencia os diversos tipos de dados envolvidos nas aplicaes

geogrficas, fazendo uso de uma representao simblica que possibilita a percepo

imediata da natureza do dado, eliminando assim, a extensa classe de hierarquias

utilizada pararepresentar a geometria e a topologia dos objetos espaciais;

fornece uma viso integrada do espao modelado, representando e diferenciando

classes com representao grfica (georreferenciadas) e classes convencionais (no-

espaciais), assim como os diferentes tipos de relacionamento entre elas;

caracteriza as classes em contnuas e discretas, utilizando os conceitos de viso de

campos e viso de objetos introduzidos por Goodchild [FrGo90,Good92];

representa a dinmica da interao entre os vrios objetos, explicitando tanto as

relaes espaciais como as associaes simples;

representa as estruturas topolgicas todo-parte e de rede;

formaliza as possveis relaes espaciais, levando em considerao a forma

geomtrica da classe;

traduz as relaes topolgicas e espaciais em restries de integridade espaciais;

representa os diversos fenmenos geogrficos, utilizando conceitos natos que o ser

humano tem sobre dados espaciais;

possibilita a representao de mltiplas vises de uma mesma classe geogrfica,

tanto baseada em variaes de escala, quanto nas vrias formas de se perceber o

mesmo objeto no mundo real;

de fcil visualizao e entendimento, pois utiliza basicamente os mesmos tipos

construtores definidos no modelo OMT;

no utiliza o conceito de camadas e sim o de nveis de informao (temas), no

limitando o aparecimento de uma classe geogrfica em apenas um nvel de

informao;

independente de implementao.

O modelo Geo-OMT baseado em trs conceitos principais: classes, relacionamentos e

restries de integridade espaciais. Nas sees seguintes esses conceitos sero

detalhados.

Suas classes bsicas so: Classes Georreferenciadas e Classes Convencionais

- Uma Classe Georreferenciada descreve um conjunto de objetos que possuem

representao espacial e esto associados a regies da superfcie da terra

representando a viso de campos e de objetos.

- Uma Classe Convencional descreve um conjunto de objetos com propriedades,

comportamento, relacionamentos, e semntica semelhantes, e que possuem alguma

relao com os objetos espaciais, mas que no possuem propriedades geomtricas.

Tanto as classes georreferenciadas como as classes convencionais podem ser

especializadas, utilizando o conceito de herana da orientao a objetos. O modelo

Geo- OMT formaliza a especializao das Classes Georreferenciadas em classes do tipo

Geo-Campo e Geo-Objeto. As classes do tipo Geo-Campo representam objetos

distribudos continuamente pelo espao, correspondendo a grandezas como tipo de

solo, topografia e teor de minerais. As classes do tipo Geo-Objeto representam objetos

geogrficos individualizveis, que possuem identificao com elementos do mundo

real, como lotes, rios e postes. Esses objetos podem ter ou no atributos no-espaciais,

e podem estar associados a mais de uma representao geomtrica, dependendo da

escala em que representado, ou de como ele percebido pelo usurio. Por exemplo,

um usurio encarregado do gerenciamento de trnsito ver a rua como uma rede

direcionada, representando vias de mo simples e dupla; um usurio encarregado do

cadastro da cidade, interessado em conhecer os proprietrios dos lotes, ver a rua

como o espao entre os meios-fios.