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14/09/2010
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REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Representações Computacionais do 
Espaço: Um Diálogo entre a 
Geografia e a Ciência da 
Geoinformação
Gilberto Câmara
Antônio Miguel Vieira Monteiro
José Simeão de Medeiros
Abordagem ao problema de estabelecer uma fundamentação 
teórica para a disciplina de Ciência da Geoinformação
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Tecnologias de SIG
Evolução rápida a partir da década de 709
Motivado por forte interesse comercial
Não foi acompanhado de avanço das bases conceituais
Não há um corpo básico de conceitos teóricos
Porque há esses problemas?
Natureza interdisciplinar (Geografia, Planejamento Urbano, Engenharia, 
Estatística e Ciências do Ambiente
Não se consolidou como disciplina científica independente
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
A Geografia Idiográfica de Hartshorne e o Geoprocessamento
 Defendia a idéia de que as ciências se definiriam por métodos 
próprios, não por objetos singulares. Assim, a geografia teria uma 
individualidade e autoridade decorrentes de uma forma própria de 
analisar a realidade: o método especificamente geográfico
“A diferenciação de áreas não é vista a partir das relações entre o 
homem e a natureza mas sim da integração de fenômenos 
heterogêneos em uma dada porção da superfície da Terra”
La Blache
Para Hartshorne o importante não é 
adotar Região como objeto da 
Geografia e sim estabelecer 
métodos de identificar 
diferenciações de áreas
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Preocupação com único
Desenvolvimento do conceito de unidade-área
Participação do espaço geográfico em função do 
objeto de estudo e da escala de trabalho
Apresenta características individuais próprias
Descobriu a unicidade da área?
Deverá relacionar as características físicas e bióticas que a individualizam
ABORDAGEM IDIOGRÁFICA
A individualidade seria dada pela integração das diferentes variáveis 
geográficas, tomadas em conjunto.
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REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
"O pesquisador seleciona dois ou mais 
fenômenos (p.ex. clima, produção agrícola, 
tecnologia disponível), observa-os, 
relaciona-os;
repete várias vezes este procedimento, 
tentando abarcar o maior número de 
fenômenos (tipo de solo, destino da 
produção, número de cidades, tamanho do 
mercado consumidor, hidrografia, etc.). 
Uma vez de posse de vários fenômenos 
agrupados e interrelacionados, integra-os. 
(…)
Este processo pode ser repetido várias 
vezes, até o pesquisador compreender o 
caráter da área enfocada (…)
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
A proposta de Hartshorne
Deu base metodológica para o uso do conceito de “unidade de área” em 
Geoprocessamento
unidade de área
Relevo População Vegetação PIB
Atributos armazenados num banco de dados relacional
Numa visão geral, pode-se dizer que a atual geração de GIS 
permite a realização dos conceitos de Hartshorne (e 
equivalentes), com poucas limitações
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Um procedimento típico para aplicar a abordagem de Hartshorne em um
ambiente de GIS seria:
 Tomando-se como base uma representação pictórica do espaço (como
uma foto aérea ou imagem de satélite) e levantamentos preliminares de
campo, realiza-se uma delimitação de unidades-área na região de estudo.
 Como alternativa, utilizam-se dados de cartografia temática e análises
booleanas do tipo "SE...ENTÃO" para produzir um mapa de interseções
dos diversos conjuntos de interesse. Estas interseções delimitam as
unidades-área.
 Através de levantamentos de campo ou da integração de dados já
disponíveis, como mapas pedológicos e vegetação, caracteriza-se cada
unidade-área com os atributos que a singularizam das demais unidades. O
resultado é um banco de dados geográficos com unidades-área
delimitadas por polígonos, com um conjunto de atributos para cada
unidade.
 Através de ferramentas de consulta (por atributos e espacial) do GIS,
pode-se inferir as relações conjuntas entre as diversas unidades-área.
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
A Geografia Quantitativa e o Geoprocessamento
FASE 
DESCRITIVA
FASE 
EXPLICATIVA
PRÉ-CIÊNCIA CIENTIFICIDADE
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REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Que método utilizar??
Estatística
+
Geometria
+
Economia
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Porque??
clareza, simplicidade, 
generalidade e exatidão, o 
que se conseguiria 
fundamentalmente com a 
utilização de
princípios matemáticos
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
“...O fundamento da concepção 
expecpcionalista, muito bem apresentando 
por Harshorne em seu "perspectives on the 
nature of geography" é de que os 
fenômenos geográficos são únicos e 
excepcionais e se cada caso é único, leis 
genéricas não podem ser estabelecidas, 
teoria não pode ser formulada, projeções 
não podem ser feitas e modelos são 
concepções inúteis na Geografia...”
PARA FAISSOL... A MAIOR CONTRIBUIÇÃO
A GEOGRAFIA É CIÊNCIA
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
"... Entretanto, se os casos 
estudados na Geografia podem se 
enquadrar dentro de situações 
genéricas, leis gerais da 
estruturação e de organização do 
espaço podem ser formuladas, 
teoria pode ser construída, 
projeções podem ser feitas e 
modelos passam a ser concepções 
úteis na Geografia...”
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REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
"... Os geógrafos que vêm utilizando 
métodos quantitativos de análise 
aceitam os fenômenos geográficos 
como gerais, modificados por 
condições particulares, é verdade, 
mas regidos por princípios gerais...”
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
"... Através de estudo e análise, os 
fenômenos podem ser explicados através 
de teorias científicas, que devem ser 
passíveis de experimentação e portanto, 
de refutação ...”
POPPER, 1975
Era preciso construir modelos a ser utilizados na análise dos sistemas 
geográficos; estes modelos, construídos de forma teórica, devem ser 
verificados e validados com dados de campo a partir de técnicas estatísticas
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Com a escola Quantitativa

Os estudos geográficos passam a incorporar, de forma intrínseca, o 
computador como ferramenta de análise

O aparecimento do GIS deu grande impulso a esta escola. 
Exemplos?
Uso de grades regulares
Malhas triangulares
E as REDES
Representadas por matrizes 
de interação espacial
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
E a representação dos fluxos de redes??
Entre os fenômenos geográficos representados no espaço relativo, incluem-se 
relações como fluxo de pessoas ou materiais, conexões funcionais de influência, 
comunicação e acessibilidade os objetos estabelecem relações entre si que 
dependem da conectividade.
AS REDES
Como são representadas?
Através de matrizes de interação espacial, nas quais cada localidade onde se 
originam e destinam fluxos é representada por um ponto no espaço e os fluxos 
entre estas entidades são indicados como entradas numa matriz origem-
destino
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REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
A partir da observação das redes...
Pode se planejar recursos
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Há forte relação entre os conceitos da Geografia Quantitativa e o 
Geoprocessamento?
Mas, somente a partir de 1990, que o GIS passaram a dispor de 
representações computacionais adequadas à plena expressão dos 
conceitos desta escola. 
Como capturar fenômenos dinâmicos como:
- Escoamento de água da chuva?
- Dispersão de sementes?
Para representar os conceitos de modelos espaço-
temporais, apenas a representação de superfícies em 
grades regulares não é suficiente
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
A GeografiaCrítica e o Geoprocessamento
Ênfase da Geografia Quantitativa no uso de grandezas mensuráveis 
para caracterização do espaço geográfico

Objeto de fortes críticas nas últimas duas décadas
DUAS CRÍTICAS IMPORTANTES
 Tem enfoques que não capturam o componente das
ações e intenções dos agentes sociais
 Por trás da “parafernália” tecnológica há um subjacente
objetivo de não revelar os processos sociais, as dinâmicas
das lutas travadas no bojo da sociedade
 Não consegue explicar os processos sócio-
econômicos
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
E mais...
Há a diferenciação ideológica
Geografia Quantitativa estaria 
comprometida com uma grande 
visão ideológica associada à 
expansão do capitalismo
Geografia Crítica toma por base a 
filosofia marxista na construção 
de seus conceitos
ESTUDOS A PARTIR DE 
David Harvey, Manuel Castells e Milton Santos
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REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
A Geografia Crítica e o Geoprocessamento
Milton Santos e as Dualidades Forma-Função e Estrutura-Processo
Livro “Espaço e Método”
Forma, função, estrutura e processo
para descrever as relações que explicam a organização 
do espaço
Forma: aspecto visível do objeto, referindo-se, ainda, ao seu 
arranjo, que passa a constituir um padrão espacial
Função: constitui uma tarefa, atividade ou papel a ser 
desempenhado pelo objeto
Estrutura: refere-se à maneira pela qual os objetos estão inter-relacionados
entre si, não possui uma exterioridade imediata - ela é invisível, subjacente à
forma, uma espécie de matriz na qual a forma é gerada
Processo: é uma estrutura em seu movimento de transformação, ou seja, é
uma ação que se realiza continuamente visando um resultado qualquer,
implicando tempo e mudança
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
A relevância deste conceito de espaço para a Ciência da 
Informação Espacial é mais conceitual do que prática
Fácil representar forma!
Mas, como representar processo? 
Como representar estrutura?
 Dá para caracterizar a forma de organização do espaço, 
mas não a função de cada um de seus componentes
 Pode-se estabelecer qual a estrutura do espaço, ao 
modelar a distribuição geográfica das variáveis em estudo, 
mas como caputrar a natureza dinâmica dos processos de 
constante transformação da natureza, em conseqüência 
das ações do homem?
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
A Geografia Crítica e o Geoprocessamento
Harvey, Castells, Santos: A Compressão do Espaço-Tempo e a 
Geografia da Redes
Livro “A condição Pós-moderna”
Análise das novas relações de produção da sociedade 
moderna
Qual o impacto da experiência humana com os novos 
conceitos de espaço e tempo?
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Como podemos trocar documentos?
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REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Novas formas de produção capitalista
Compressão do espaço-tempo
O capital financeiro adquire autonomia com relação ao capital industrial e à 
própria governabilidade das nações
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Quais as conseqüências deste conceito para a Ciência da Informação 
Espacial?
Antes: você ia buscar no comércio local, as suas mercadorias
Hoje, com a compressão espaço-tempo, você encomenda pela internet!
Você fica arrumada igual às italianas... Morando em Queimados!
Sua rua, sua casa, sua vida aproxima-se às características longíncuas
A compressão do espaço-tempo subverte esta lógica previsível 
de organização do espaço e estabelece um substancial desafio 
conceitual para sua representação computacional.
"espaços de geometria variável“

Situação em que as articulações materiais entre os agentes 
econômicos e sociais ocorrem de forma muitas vezes 
independentes da contiguidade física.
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
A Geografia Crítica e o Geoprocessamento
Milton Santos e o Espaço como Sistemas de Objetos e Sistemas de 
Ações
Livro “Espaço e Método”
o espaço geográfico é um sistema de objetos e um 
sistema de ações
enfatiza a necessidade de libertar-nos de visões estáticas do 
espaço
A B
Qual a diferença entre ESPAÇO e PAISAGEM
PAISAGEM: conjunto de formas que num dado momento, exprimem as heranças 
que representam as sucessivas relações localizadas entre homens e natureza
ESPAÇO: essas formas mais a vida que as anima
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REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Como representar esse conceito no SIG?
Como modelar os sistemas de objetos?
Como representar os sistemas de ações?
Como expressar as interações entre os objetos e as ações?
sistemas de objetos
Será preciso descrever cada um dos diferentes tipos de objetos 
componentes do espaço
Cada polígono terá atributos
+
Cada polígono deverá saber como cada atributo se relaciona com o 
atributo de outro polígono
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
sistemas de ações
É ainda mais difícil num ambiente computacional
A representação de processos depende fundamentalmente de 
modelagem numérica, usualmente realizada através de equações 
funcionais. 
Cabe aqui distinguir dois grandes grupos de processos espaciais: os 
modelos do meio físico e os de processos sócio-econômicos
Fenômenos físicos tais como modelos hidrológicos e ecológicos
são exemplos de fenômenos com alto índice de variação do
estado da superfície ao longo do tempo
Fenômenos sócio-econômicos, os processos tem uma
complexidade muito maior, por envolver, além de fenômenos
físicos, componentes de construção da realidade social
REPRESENTAÇÕES COMPUTACIONAIS DO ESPAÇO
Conclusões Preliminares: O Alcance e as Limitações do 
Geoprocessamento
Examinou-se diferentes conceitos de espaço em Geografia
Buscou-se estabelecer quqis representações computacionais 
permitiam a expressão destes conceitos no ambiente de GIS
O que podemos concluir, ainda que de forma preliminar?
 Apesar dos significativos avanços das duas últimas décadas, a
tecnologia de sistemas de informação geográfica ainda está longe de
dar suporte adequado às diferentes concepções de espaço
geográfico
A Geografia Crítica tem uma importante contribuição para a Ciência
da Geoinformação, sendo um de seus principais méritos o de apontar
para uma visão muito rica do espaço geográfico, enfatizando a noção
do processo em contraposição à natureza estática dos GIS de hoje
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