Introdução aos Sistemas de Informação Geográfica

Alexandre GonçalvesDECivil - IST

alexandre.goncalves@tecnico.ulisboa.pt

Aula 1

Sistemas de Informação Geográfica

• SIG = Sistemas de Informação + Informação Geográfica

– Ligação bases de dados / mapas• Armazenamento• Modelação• Consulta

– Capacidades de análise• Medição• Relação entre os dados

– Informação espacialTodo e qualquer tipo de informação georreferenciada, ou seja, associada a uma localização sobre a Terra através de um sistema de referenciação espacial

Sistemas computacionais que permitem a entrada, armazenamento, análise e exposição de informação espacial

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Sistemas de Informação Geográfica

• Um SIG integra:

dados

funções de processamento

pessoas

software

hardwareISIG - IST 2019-20

SIG ≠ outros sistemas de informação

• SGBD – não contém informação sobre localizações de forma explícita– “cidade”, “rua”, “código postal”, etc. mas não coordenadas– não responde a: “que ruas estão até 300 m do IST?”

• CAD/CAM (computer aided design/drafting) – para criação gráfica e exposição– não usam necessariamente coordenadas com significado

(ex.: coordenadas x,y,z que não têm ligação a sistemas de coordenadas geográficas)

– capacidade de base de dados limitada (características associadas aos elementos representados)

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Informação geográfica

• A referenciação espacial (georreferenciação) pode ser feita através de um sistema de coordenadas (referenciação direta) ou através de um endereço geográfico (referenciação indireta ou geocódigo)

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por geocódigo

por coordenadas

Informação geográfica

• Pode estar disponível de duas formas:– Armazenada localmente num computador ou rede local,

para uso em SIG desktop – necessário ter este software– Como um “map service” (“web service” de um servidor

que gera mapas) e usado por um cliente – basta ter um browser ou equivalente

• Há uma grande quantidade de IG disponível, pesquisável por metadados (informação sobre a informação): ex: http://snig.dgterritorio.pt/portal/ (Sist. Nacional de IG)

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Layers / camadas / coberturas / temas

• Constituem a forma de organização lógica da informação geográfica no contexto SIG

• Cada layer representa entidades de características homogéneas

• Exemplos: estradas, uso do solo, altitude, rios, construções, divisão administrativa

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Modelos de dados

• Os principais:– Vetorial– Matricial

• Outros (aplicação muito específica, não

se descrevem aqui)– Orientado a objetos– Difuso– Temporal– 3D

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Modelo vetorial (relacional)

• Entidades individualizáveis, com fronteira bem definida

• Atributos em tabela própria• Cada entidade está ligada

a uma linha da tabela de atributos

ID

ID

INFORMAÇÃO ESPACIAL

TABELA DE ATRIBUTOS

OUTRAS TABELASISIG - IST 2019-20

Modelo vetorial (relacional)

• Pontos, linhas e polígonos• Ligação objeto/registo

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Modelo matricial

• Espaço dividido em células, que “guardam” números inteiros ou reais

• O valor de cada célula é a medida de algo ou tem algum significado

• Adequa-se a fenómenos de fronteiras difusas

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Modelo matricial

• Os dados podem ser classificados como “contínuos” (reais, sem tabela de atributos) ou “discretos” (inteiros, com tabela de atributos)

• As imagens também podem ser consideradas matrizes

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Redefinição de SIG

• Um sistema de informação aplicado à modelação geográfica de fenómenos e à sua análise

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Medidas/grandezas comuns em SIG

• Todos os dados da superfície da Terra estão sujeitos a uma projeção: conversão 3D para 2D, necessariamente com distorção

• Escala: é sinónimo de grau de pormenor na representação– exemplo: dizer que a informação geográfica está “à escala 1:x” quer

dizer que tem certo grau de pormenor esperando-se a representação de certas entidades que a outras escalas seria diferente

• Exatidão: grau de correspondência com o mundo real– posicional: distância– consistência: informação correta– completude: inclusão de tudo o que é relevante

• Resolução: a dimensão da menor entidade representável– a resolução (espacial) depende da escala

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Consulta/seleção

• Dois tipos:

Espacial

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Não espacialconcelhos com mais de 50000 habitantes

cidades até x km de distância de y

Análise

• Padrões (ex.: densidades, etc.)• Relação (ex.: proximidade ao mar = maior preço das

casas, influência da poluição no crescimento das plantas, etc.)

• Evolução• Predição (ex.: quantas pessoas podem ser afetadas

por uma cheia?)• Modelação de cenários (ex.: se se localizasse aqui

x, o que aconteceria?)• Análise do relevo (declive, exposição solar, etc.)

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Análise

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Análise

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Análise Aplicações

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Paisagismo Recursos naturais

OrdenamentoAmbiente

Implantação de infraestruturas

Censos

CartografiaCadastro Predial

CIÊNCIA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA

Transportes

Navegação

Investigação Operacional

Sistemas de Informação

ModelaçãoEstatísticaespacial

Deteção Remota

Posicionamento

Hidrologia

Urbanismo

Alguns programas que trabalham com informação geográfica

• Freeware, GNU e open source (vários tipos de licenças)– ArcExplorer (só para “ver” informação)– QGIS (gratuito) – gvSIG (gratuito)– Google Earth (globo virtual, bom para ver dados 3D)

• Comercial– ArcGIS– MapInfo– Geomedia– IDRISI

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Questões da aula 1• Que problemas existem se quisermos encontrar as

freguesias de Portugal com área de ”bosque” superior a 30 hectares?

• Se se usar cartografia à escala 1:10000, significa isso que todos os comprimentos medidos são na realidade 10000 vezes inferiores nessa cartografia do que no mundo real?

• Que modelo de dados seria adequado para a gestão de espaços de um edifício como o pavilhão de Civil?

• Como está estruturada a informação num SIG?• O Google Earth tem todas as funcionalidades de um SIG?

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