sistemas de informação geográfica dgpr sistemasde informaÇÃo geogrÁfica 2008-2009
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SISTEMASSISTEMAS
DEDE
INFORMAÇÃO GEOGRÁFICAINFORMAÇÃO GEOGRÁFICA
2008-20092008-2009
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Apresentação
Rui Pedro Julião– Lic. Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1988– PAPCC Geografia e Planeamento Regional, UNL,
1994– PhD Geografia e Planeamento Regional, UNL, 2002– Desde 1990: UNL/FCSH-DGPR– Também:
• 1988-1990: ANA, ep• 1990-1993: ANASIS, sa• 1993-1995: GeoVisão, sa• Desde 2002: Instituto Geográfico Português
Contactos:– – http://www.fcsh.unl.pt/docentes/rpj
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Apresentação
Jorge Ricardo Ferreira– Lic. Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1991– MsC Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1995– PhD Geografia e Planeamento Regional, UNL, 2005– Desde 1995: UNL/FCSH-DGPR– Também:
• 1991-1993: Formador certificado IEFP• 1993-1995: Consultor em Ambiente
Contactos:– [email protected]
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Objectivos
1. Dominar o vocabulário específico da Ciência e Sistemas de Informação Geográfica
2. Conhecer as principais componentes dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG)
3. Conhecer as áreas de aplicação dos SIG4. Compreender os fundamentos da Informação
Geográfica5. Identificar oportunidades para aplicação dos SIG6. Criar estruturas de dados para análise de
problemas espaciais7. Desenvolver metodologias de análise espacial8. Aplicar processos de análise espacial em
plataformas tecnológicas
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Métodos de ensino
Aulas expositivas e participativas (manipulação de plataformas tecnológicas)
Exploração de textos Trabalho de grupo
A cada aluno é exigido: a leitura de um conjunto de textos seleccionados,
cujos conteúdos, conjuntamente com o material das aulas, (teóricas e práticas) serão objecto de avaliação através de um teste escrito
a participação num trabalho de grupo
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Programa
Apresentação Introdução aos SIG
– Enquadramento e Definições– Aplicações e Utilizadores– Modelos de Dados– Implementação
Análise Espacial– Modelos Operacionais– Aquisição e Estruturação– Integração– Exploração
Projecto
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Avaliação
FrequênciaFrequência2009/01/20 8h2009/01/20 8h
65 %
Relatório ProjectoRelatório Projecto (2 elementos/grupo)
2009/01/232009/01/23
35 %
ExameExame
2009/02/062009/02/06
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Resumo
Introdução aos SIG– Enquadramento e Definições– Utilizadores e Aplicações– Modelos de Dados– Implementação
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Resumo
Introdução aos SIG– Enquadramento e Definições– Utilizadores e Aplicações– Modelos de Dados– Implementação
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DGPR
Tecnologias de Informação Geográfica
Conceito lato e abrangente Todo o tipo de “instrumentos” para lidar
com informação geográfica
Desktop Mapping
Detecção Remota
GPSSIG
AM/FM
LISCAD
Web-GIS
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TIG - Utilização
VisualizaçãoAquisição Integração Análise
CAD
GPS
Detecção Remota
SIG
Desktop Mapping
VR e WWW
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DGPR
TIG - Definições
Sistemas de Cartografia Digital– Sistema para esboçar, desenhar, editar e
visualizar informação cartográfica– Suportado por sistemas CAD + módulos
Sistemas CAD– Sistema para esboçar, desenhar, editar e
visualizar informação gráfica– Autocad / Microstation
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TIG - Definições
Desktop Mapping– Pesquisa, análise e visualização– Representação temática– Arcview, Geomedia, Mapinfo
WEB-GIS– Acesso remoto, via WWW, a
funcionalidades de análise espacial– Páginas amarelas, Geosapo, ...
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TIG - Definições: Exemplo Desktop Mapping
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TIG - Enquadramento
Crescente complexificação dasociedade
Necessidade de avaliar e prever
Disponibilidade de informação
Instrumentos de análise
Sistemas informáticos Décad
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TIG – Aparecimento I
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DGPR
Universidade de Washington (Seattle)– William Garrinson e Brian Berry
• Horwood, Marble, Getis
– Revolução quantitativa
Governo Canadiano (Min. Agricultura)– Roger Tomlinson– CGIS - 1964– Inventário das aptidões do solo
TIG - Aparecimento II
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DGPR
Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis (Universidade de Harvard)
– Howard Fischer (Arquitecto e Urbanista)
• North Western Technical Institute (1963)
– SYMAPS (SYnagraphic MAPping System)
• 300 a 500 licenças• Gabinete da Área de Sines + LNEC
– Pólo de investigação e desenvolvimento dos SIG• Jack Dangermond - ESRI (1968)
• D. Sinton / James Meadlock - Intergraph (1969)
TIG - Aparecimento III
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TIG – Aparecimento IV
Gabinete da Área de Sines
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Sistemas de Informação Geográfica
Várias definições e muitas confusões– SIG enquanto tecnologia– SIG enquanto projecto
Moda ?? Talvez !– Utilizações indevidas do termo– n encontros mundiais
Mas há definições– e várias (já o disse)
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SIG: Definições I
Burrough (1986)– a powerful set of tools collecting, storing, retrieving at will,
transforming and displaying spatial data from de real world
DoE (1987)– a system for capturing, storing, checking, manipulating,
analysing and displaying data which are spatially referenced to the earth
Parker (1988)– an information technology which stores, analyses and displays
both spatial and non-spatial data
Aronoff (1989)– any manual or computer based set of procedures used to store
and manipulate geographically referenced data
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SIG: Definições II
SínteseProcedimentos (e suporte) para:
recolherarmazenarpesquisaranalisarrepresentar e visualizar
dados geográficos (geometria e atributos) representados por:
pontoslinhaspolígonosvolumes
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SIG: Definições III
Rui Gonçalves Henriques (Presidente do ex-CNIG)
–Sentido lato:• Conjunto de Procedimentos para ...
–Sentido restrito• Conjunto de programas para ...
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SIG: Definições III
Rui Gonçalves Henriques (Presidente do ex-CNIG)
–Sentido lato:• Conjunto de Procedimentos para ...
–Sentido restrito• Conjunto de programas para ...
Banir a frase:
Comprei um SIG !!Comprei um SIG !!
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SIG: Palavras Chave
Decisão•Objectivo último do SIG
Integração•Componente metodológica fundamental
Informática•Suporte
Informação geográfica•Matéria prima e produto
Tempo•Tempo útil
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SIG: Componentes
SIG HARDWARE SOFTWARE
OBJECTIVO
MEIOS HUMANOS
QUADRO INSTITUCIONAL
INFORMAÇÃO GEORREFERENCIADA
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SIG: Ideias a Reter
SIG ObjectivoInstrumento
SIG InformáticaEquipamento
SoftwareInformação
TécnicosMetodologias
...
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SIG: Links
www.ncgia.ucsb.edu
www.ec-gis.org
www.eurogi.org
www.usig.pt
www.igeo.pt
snig.igeo.pt
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Resumo
Introdução aos SIG– Enquadramento e Definições– Utilizadores e Aplicações– Modelos de Dados– Implementação
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Utilizadores
Administração Pública Empresas Investigação e Ensino Individual
Quantos ? Muitos !!Década de 70 - 500 licenças de SYMAP
1991 - Estimativa de 2 milhões para 20001998 - Estimativa de 10 milhões para 2000
Portugal: Evolução do ESIG1997 - 300 pessoas
1999/2001/2002/2004 - 650 pessoas
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Utilizadores vs Programadores
Utilizadores
TécnicosSIG
Programadores
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Utilizadores - Administração Pública
Administração Central– Instituto Geográfico Português– INAG, IDRHa, IVV, IFAP, ANPC, DGOTDU, IPPAR, APA,
INETI, ...– IGeoE, IH, INE
“Administração” Regional– Áreas Metropolitanas– CCDR’s
Administração Local – Câmaras Municipais, SMAS– Associações de Municípios
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Utilizadores - Empresas
Técnicos– Infra-estruturas (EDP, GDP, PT, TV Cabo, Brisa, ...)
– Telecomunicações móveis (Vodafone, TMN, Optimus)
– Gabinetes de Estudos e Planeamento (Cedru, Geoideia, Gitap, ...)
– Estudos de mercado (Marktest, ...)
– CTT– Frotas (Mello Valores, Antran, X-Tran, ...)
– Silvicultores (Celpa, Portucel, ...)
Marketing e Vendas– Bancos (ex-Central Hispânico, BCP, ...)
– Seguradoras (Mundial Confiança, ...)
– Telecomunicações (ICP, PT, Novis, Jazztel, Vodafone, TMN, Optimus, ...)
– Ramo automóvel (Opel, Mercedes, ...)
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Utilizadores - Investigação e Ensino
Investigação– sobre SIG– com SIG
Ensino– sobre SIG (Universidades, Cursos Técnicos, ...)
– com SIG (ensino secundário - Projecto Geolab)
IGP, UNL (FCSH, FCT e ISEGI), UTL (FA, ISA,
IST), U. Aveiro, U. Évora, UTAD, U. Minho, ...
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Utilizadores - Individual
Individual– WWW– Wap– Navegação– etc.
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Utilizadores - IndividualExemplos: www.paginasamarelas.pt
Versão antiga
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Áreas de Aplicação
Muitas e bastante diversificadas Um utilizador - Vários tipos de
aplicação Exemplos:
– Gestão e programação de redes técnicas– Optimização de percursos– Produção cartográfica– Gestão e ordenamento do território/Urbanismo– Estudos de localização de equipamentos e infra-
estruturas
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Resumo
Introdução aos SIG– Enquadramento e Definições– Utilizadores e Aplicações– Modelos de Dados– Implementação
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Informação Geográfica vs Dados Geográficos
Dados Geográficos– Conjunto de elementos com uma referência
explicita a uma determinada localização
Informação Geográfica– Conjunto de elementos interrelacionados
com uma referência explicita ou implícita ao território que são seleccionados para representar uma determinada realidade
Informação Geográfica = Conjunto de Entidades Geográficas
Georreferenciação Atributos Relações espaciais
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Informação Geográfica
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SIG: Definições II (tema I)
SínteseProcedimentos (e suporte) para:
recolherarmazenarpesquisaranalisarrepresentar e visualizar
dados geográficos (geometria e atributos) representados por:
pontos linhas polígonos volumes
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Informação Geográfica - Modelos de Dados
PercepçãoRepresentação
Modelos de DadosVectoria
lRaster
Pontos
Linhas
Polígonos
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Modelo de Dados Raster
O modelo raster é espacialmente abrangente e procede à uniformização da geometria das entidades territoriais
Cada entidade corresponde auma célula de uma matriz (grid)estruturada por linhas e colunas
Para georreferenciar:– Coordenada de um canto– nº de linhas– nº de colunas– Dimensão das células
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Modelo de Dados Raster
As células podem conter valores discretos ou contínuos que representam:– uma classificação
• Ex: tipo de vegetação, ocupação do solo, classe de espaço de um PDM, etc.
– uma medida• Ex: população residente, a distância tempo, etc.
Valores discretos
Valores contínuos
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Modelo de Dados Vectorial
O território não é contínuo e as entidades são representadas por pontos, linhas ou polígonos
Linhas
Polígonos
Pontos
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Modelo de Dados Raster
Algumas Vantagens– Uniformização Simplificação– Aplicação de algoritmos
Alguns Inconvenientes– Rigor geométrico– “Peso” da informação– Ligação de atributos
Origens– Imagens de satélite– Conversão vector-raster– Rasterização
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Modelo de Dados Vectorial
Algumas Vantagens– Rigor geométrico– Ligação de atributos
Alguns Inconvenientes– Complexidade– Diversidade de formatos
Origens– Digitalização– Recolha directa (ex: GPS)– Conversão raster-vector
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Topologia
A topologia define a relação existente entre os objectos no espaço
A informação geográfica tem de ser aferida geométrica e topologicamente
Pontos Linhas Áreas Conectividade / Contiguidade / Áreas
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Topologia
A topologia define a relação existente entre os objectos no espaço
A representação das entidades tem de ser geométrica e topologicamente válida
Pontos Linhas Áreas Conectividade / Contiguidade / Áreas
AA
AB
B B
CC C
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Topologia
Versão mais simples em modelo hierárquico
Versão complexa com definição de contiguidade
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Topologia
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5
6II
III IV
V
9
10
11
8
Inicio Fim Esq Dir1 1 3 III II2 1 2 0 III3 2 3 IV III4 2 5 0 IV5 5 4 V IV6 5 6 0 V7 4 3 II IV8 6 4 II V9 1 6 II 0
10 7 8 II I11 8 7 I II
Conectividade ContiguidadeArcos
Polígonos # Arcos Arcos0 4 2, 4, 6, 9I 2 10, 11I I 4 1, 7, 8, 9I I I 3 1, 2, 3IV 4 3, 4, 5, 7V 3 5, 6, 8
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Atributos
Os atributos são armazenados nas tabelas e são representados por números, caracteres, imagens ou audio
Na tabela, cada registo armazena informação sobre um objecto no espaço e cada campo descreve um atributo desse objecto
A ligação dos atributosao objectos no espaçoé efectuada através deum identificador único
Este identificador éregistado no ficheirográfico e na tabela
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Atributos
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2
3
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5
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Arco Pares X,Y
3,5 5,5
5,5 8,5
8,5 11,5
6,9 5,8 5,7 5,6 5,5
5,5 4,4 4,1
8,5 8,7
2
1
6
5
3
4
1
2
3
4
5
6
Feature-NO Tipo Superf. Compr. Faixas Nome
2
2
2
1
1
4
Asfalto
Asfalto
Asfalto
Cimento
Cimento
Asfalto
48
48
48
60
60
32
4
4
4
4
4
2
A25
A25
A25
A14
A14
IC98
Coordenadas
Atributos
Rede de Estradas
Join/Link
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Atributos
LinLinkk
JoinJoin
RelatRelatee
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Resumo
Introdução aos SIG– Enquadramento e Definições– Utilizadores e Aplicações– Modelos de Dados– Implementação
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SIG: Componentes
SIG HARDWARE SOFTWARE
OBJECTIVO
MEIOS HUMANOS
QUADRO INSTITUCIONAL
INFORMAÇÃO GEORREFERENCIADA
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Geog
ráfi
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DGPR
Hardware
Estações gráficas– CPU, RAM– Disco– Ecrans– ...
Periféricos complementares– Scanners– Plotters– GPS + ...– ...
Sis
tem
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nfo
rmação
Sis
tem
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Geog
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Geog
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DGPR
Software
VisualizaçãoAquisição Integração Análise
CAD
GPS
Detecção Remota
SIG
Desktop Mapping
VR e WWW
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Geog
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Geog
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DGPR
Etapas do Processo de Implementação
Em termos gerais -> 3 etapas– Conceptualização– Operacionalização– Manutenção/Actualização
– SIG Projecto– SIG Gestão
OperacionalizaçãoConceptualização
Aquisição I ntegração Análise Visualização
ManutençãoActualização
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Geog
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Geog
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DGPR
Análise Custo/Benefício
Acção fundamental Acção desprezada Difícil de implementar
– valores elevados– dispersão dos benefícios
BenefíciosBenefíciosredução de custos
eliminação de encargosaumento de receitas
CustosCustoshardwaresoftware
informaçãomanutenção
recursos humanosformação