SIG 20-09-2016

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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

hardwareSIG - IST 2016-17

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

• A IG 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: snig.igeo.pt (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 TABELASSIG - IST 2016-17

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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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

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Alguns SIG

• Freeware, GNU e open source (vários tipos de licenças)– ArcExplorer (só para “ver” informação)– AccuGlobe

– QGIS (gratuito)– gvSIG (gratuito)

– Google Earth versão base (limitada)• Globo virtual, bom para ver dados 3D

• Comercial– ArcGIS– MapInfo

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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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