Cap_01

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1 Introdução
Sistemas, Ciência e Estudo
Uma Galeria de Aplicações
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OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
1 Sistemas, Ciência
e Estudo
Este capítulo apresenta o quadro conceitual do livro abordando algumas questões fundamentais:
 • O que é exatamente informação geográfica e por 
que ela é importante? O que ela tem de especial?
 • O que é informação em geral e como ela se 
relaciona com dados, conhecimento, evidências, 
sabedoria e compreensão?
 • Que tipo de decisão faz uso de informação 
geográfica?
 • O que é um sistema de informação geográfica 
(SIG) e como eu o reconheceria se o visse?
 • O que é a ciência de informação geográfica e 
como ela se relaciona com o uso dos SIG para 
propósitos científicos?
 • Como os cientistas usam SIG e por que eles o 
acham útil?
 • Como as empresas fazem dinheiro com SIG?
Após estudar este capítulo, você:
 • Conhecerá definições de termos usados ao longo 
do livro, incluindo o próprio SIG.
 • Estará familiarizado com uma breve história dos 
SIG.
 • Reconhecerá os papéis muitas vezes invisíveis dos 
SIG no dia a dia e no mundo dos negócios.
 • Compreenderá o significado da ciência da 
informação geográfica e como ela se relaciona 
com os sistemas de informação geográfica.
 • Compreenderá os vários impactos que os SIG 
estão tendo sobre a sociedade e a necessidade de 
estudar esses impactos.
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Parte 1: Introdução4
Introdução: Por que os SIG 
são importantes?
Quase tudo que acontece, acontece em algum lugar. 
Nós humanos restringimos nossas atividades geralmente 
à superfície ou às proximidades da superfície da Terra. 
Viajamos sobre ela, bem como nas camadas inferiores 
da atmosfera, e andamos em túneis escavados logo abai-
xo da superfície. Cavamos valas e enterramos dutos e 
cabos, construímos minas para chegar às jazidas mine-
rais e perfuramos poços para acessar petróleo e gás. Ter 
controle de toda essa atividade é importante e conhecer 
onde ela ocorre pode ser a base mais conveniente para 
seu controle. Saber o local onde algo acontece pode ser 
criticamente importante, caso se queira ir ou enviar al-
guém até lá, ou para encontrar outra informação sobre 
o mesmo lugar, ou mesmo para informar algo à popu-
lação que mora nas proximidades. Adicionalmente, as 
decisões têm consequências geográficas. Por exemplo, 
adotar uma fórmula especial de financiamento cria ven-
cedores e perdedores geográficos, o que é mais claro 
quando o resultado é igual a zero. Por isso, a localização 
geográfica é um importante atributo de atividades, po-
líticas, estratégias e planos. Os sistemas de informação 
geográfica (SIG) são uma classe especial de sistemas de 
informação que controlam não apenas eventos, ativida-
des e coisas, mas também onde esses eventos, atividades 
e coisas acontecem ou existem.
Quase tudo que acontece, acontece em algum 
lugar. Saber o local onde algo acontece pode ser 
fundamental.
Como a localização é tão importante, ela é uma das 
várias questões a serem resolvidas pela sociedade. Al-
guns desses problemas são tão rotineiros que nos passam 
quase despercebidos – a questão diária do caminho a to-
mar para ir e voltar do trabalho, por exemplo. Outras são 
ocorrências extraordinárias e requerem respostas rápi-
das, organizadas e coordenadas de um amplo conjunto de 
indivíduos e órgãos – tal como os eventos de 29 de agosto 
de 2005 em New Orleans (Quadro 1.1). Problemas que 
envolvem um aspecto de localização, seja na informação 
usada para resolvê-lo ou na solução propriamente dita, 
são denominados problemas geográficos. Aqui estão al-
guns exemplos adicionais:
 • Gestores de saúde solucionam problemas geográficos 
(e talvez criem outros) quando decidem onde locali-
zar novas clínicas ou hospitais.
 • Empresas de entregas expressas solucionam pro-
blemas geográficos diariamente ao decidirem as 
rotas e os horários de seus veículos.
 • Autoridades de transporte resolvem problemas geo-
gráficos quando selecionam rodovias para se transfor-
marem em autoestradas.
 • Consultores geodemográficos resolvem problemas 
quando avaliam a performance de pontos de venda 
e recomendam onde expandir ou racionalizar a rede 
de lojas.
 • Companhias de silvicultura resolvem problemas geo-
gráficos quando determinam como melhor gerenciar 
as florestas, onde cortar, onde locar estradas e onde 
plantar novas árvores.
 • Gestores de parques nacionais resolvem problemas 
geográficos quando estabelecem um cronograma de 
manutenção e melhoria de trilhas (Figura 1.1).
 • Órgãos governamentais resolvem problemas geográfi-
cos quando decidem como destinar fundos para cons-
trução de proteção marítima.
 • Viajantes e turistas resolvem seus problemas geográ-
ficos quando fornecem e recebem instruções de di-
reção, selecionam hotéis em cidades não familiares e 
encontram seu próprio caminho nos parques temáti-
cos (Figura 1.2).
1.1
Figura 1.1 Manutenção e melhoramento de trilhas em 
parques nacionais é um problema geográfico.
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 5
 • Produtores rurais resolvem problemas geográficos 
quando empregam nova tecnologia da informação 
para tomar decisões melhores sobre a quantidade de 
fertilizantes e pesticidas a aplicar em diferentes par-
tes de sua propriedade.
Se tantos problemas são geográficos, o que distingue 
uns dos outros? Aqui estão as bases para a classificação dos 
problemas geográficos. Primeiro, há uma questão de esca-
la ou nível de detalhamento geográfico. O desenho arqui-
tetônico de um prédio pode apresentar problemas, como 
no caso da gestão de desastres (Quadro 1.1), mas apenas 
em uma escala muito detalhada ou local. A informação ne-
cessária para prover serviços públicos ao edifício também 
é local – o tamanho e forma do lote, a altura e a profun-
didade do edifício, a declividade do terreno e sua acessi-
bilidade usando infraestrutura normal e de emergência. 
No outro extremo da escala, a difusão global da epidemia 
de síndrome respiratória aguda grave (SARS) de 2003 e 
da gripe aviária de 2004 foram problemas de escala muito 
mais ampla e grosseira, envolvendo informação sobre toda 
a população de um país e padrões de transporte globais.
A escala ou o nível de detalhamento geográfico 
é propriedade essencial de qualquer projeto 
de SIG.
Figura 1.2 Navegação em destinos turísticos é um 
problema geográfico.
Quadro de aplicações 1.1
Furacão Katrina, 29 de agosto de 2005
Desastres causados por furacões ocorrem de diferentes 
formas: surgimento do furacão, ventos fortes, torna-
dos, inundações. É importante para famílias e comuni-
dades terem planos de ação de segurança para anteci-
par esses riscos. O furacão Katrina (Figura 1.3) atingiu 
a cidade de New Orleans, Louisiana (EUA) em 29 de 
agosto de 2005, com toda a força de uma tempesta-
de de categoria 5, tendo cortado uma faixa através do 
Figura 1.3 (A) O furação Katrina em 28 de agosto 
de 2005. (Cortesia NOAA/NESDIS: www.nnvl.noaa.gov)
Figura 1.3 (B) Suas consequências em Nova Orleans 
em 29 de agosto de 2005, mostrando a inundação da 
autoestrada interestadual I-10, causada diretamente 
pelo rompimento dos diques do canal da 17th Street 
(Rua 17). (Imagem da Wikipedia: http://en.wikipedia.
org/wiki/Image:KatrinaNewOrleansFlooded_edit2.jpg)
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Parte 1: Introdução6
extremo sul dos EUA, da Flórida ao Mississipi. Mete-
orologistas tiveram muito sucesso na previsão de sua 
trajetória e força, e muito da área afetada pôde ser 
evacuada antes da chegada da tempestade. New Orle-
ans foi declarada área de emergência federal em 24 de 
agosto. O dano físico causado por essa passagem e o 
consequente rompimento dos diques de proteção con-
tra cheias em mais de 50 lugares inundaram 80% dacidade de New Orleans (Figura 1.4). O furacão Katrina 
causou um dano estimado de US$ 81 bilhões (cotação 
do dólar de 2005), além das 1836 vidas perdidas.
Lidar com as consequências dessa emergência teve 
uma série de problemas geográficos. Muitos dos mapas 
de SIG usados para lidar com a situação foram produzi-
dos por voluntários e por agências oficiais. A demanda 
inicial por mapas de SIG foi de socorristas e equipes de 
emergência em terra, que necessitavam de mapas de 
ruas específicos para busca e salvamento. Isso incluía 
mapas de ruas mostrando a densidade populacional, 
as principais referências urbanas citadas nas chamadas 
de emergência, as coordenadas de latitude e longitu-
de necessárias ao resgate por helicóptero ou as últimas 
coordenadas conhecidas de pessoas desaparecidas. Ou-
tros mapas de “sensibilidade situacional” foram requisi-
tados para uso dos comandantes do incidente e outros 
tomadores de decisão, trabalhando desde a escala local 
até o nível federal. Estes sítios identificados foram fun-
damentais para a queda de energia ou a restauração, 
a disponibilidade de mudança de largura de banda de 
telefone celular na medida em que as torres voltavam 
a funcionar, as áreas que provavelmente haviam tido 
inundações (ou que viriam a ter) inundações, fechamen-
to de estradas e restrições de acesso, disponibilidade de 
abrigos e cozinhas, pontos de distribuição água e gelo e 
à localização dos sítios ambientalmente perigosos.
Nessas aplicações operacionais e táticas, o emprego 
dos SIG assegurou que os dias antes e imediatamente 
após o impacto da tempestade fossem usados de modo 
produtivo. No entanto, o socorro do governo e o atra-
so em responder à inundação de New Orleans foram 
alvos de críticas. Numa visão mais estratégica, também 
se aponta que o furacão Katrina foi responsável por 
uma catástrofe que poderia ter sido evitada, causada 
pelo corte de verbas e pela falta de conhecimento da 
resistência das barragens. A intervenção estratégica 
falhou, mas os SIG foram, apesar disso, de extrema im-
portância no gerenciamento de catástrofes em curto 
prazo e de operações de limpeza de médio prazo.
Figura 1.4 Previsão dos efeitos de uma tempestade de 32 pés (~9,75m) com a ação das ondas de 20 pés 
(~6,10m), modelada utilizando um SIG. Os limites da cidade são mostrados em verde e o limite da tempestade, 
em vermelho. (Fonte: ArcNews)
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 7
Segundo, problemas geográficos podem ser distin-
guidos com base na intenção ou no propósito. Alguns 
problemas são de natureza bem prática – eles devem ser 
resolvidos tão rápido quanto possível e/ou com custo mí-
nimo, de modo a atingir objetivos práticos como economi-
zar dinheiro, evitar multas de órgãos reguladores ou lidar 
com uma situação de emergência. Outros são melhor ca-
racterizadas como fruto da curiosidade humana. Quando 
dados geográficos são usados para verificar a teoria da 
deriva dos continentes, para mapear a distribuição dos 
depósitos glaciais ou ainda para analisar os movimentos 
históricos da população em pesquisas arqueológicas e an-
tropológicas (Quadro 1.2 e Figura 1.5), não há sensação 
de um problema imediato a ser resolvido. Ao contrário, 
a intenção é o avanço da compreensão humana sobre o 
mundo, o que frequentemente reconhecemos como sen-
do a intenção da ciência.
Embora se possa pensar que a ciência e a solução de 
problemas práticos sejam atividades humanas distintas, 
frequentemente argumenta-se que não há mais distinção 
entre os seus métodos. As ferramentas e os métodos usa-
dos por um cientista em um órgão governamental para 
assegurar a proteção de uma espécie ameaçada são essen-
cialmente os mesmos usados por um ecólogo pesquisador 
para avançar nosso conhecimento científico dos sistemas 
biológicos. Ambos usam os equipamentos de medição 
mais precisos, empregam termos cujo significado têm sido 
amplamente compartilhados e são de consenso, insistem 
que seus resultados sejam replicáveis por outros e geral-
mente seguem todos os princípios da ciência que evoluí-
ram ao longo dos últimos séculos.
O uso de SIG de ambas as formas reforça a ideia de 
que a ciência e a solução de problemas práticos não se 
distinguem pelo método, confirmando o fato de os SIG 
serem amplamente utilizados em todos os tipos de organi-
zação, da academia aos órgãos governamentais e às corpo-
rações. O uso de ferramentas e métodos similares típicos 
da ciência na resolução de problemas é parte de uma mu-
dança do exercício da curiosidade das disciplinas acadêmi-
Figura 1.5 Princípios de localização de uma loja são 
muito importantes no desenvolvimento de mercados ao 
redor do mundo, como os investimentos da Tesco em 
Beijing, China. (© Lou-Foto/Alamy Limited)
Quadro de aplicações 1.2
De onde vieram seus ancestrais?
Muitos de nós estão interessados em saber de onde 
viemos – não apenas geograficamente, mas também 
em termos de posição social ou de herança genética. 
Algumas pistas vêm dos nossos sobrenomes de família; 
e nomes de família ocidentais têm diferentes tipos de 
origem, muitas das quais são explícita ou implicitamen-
te geográficas (essas pistas são menos importantes em 
algumas sociedades orientais, cujas histórias familia-
res são melhor documentadas). Pesquisadores do Uni-
versity College de Londres estão usando SIG, além de 
censos e registros históricos, para investigar mudanças 
na geografia local e regional de sobrenomes no Reino 
Unido desde o final do século XIX (Figura 1.6). Agre-
gar nomes em grupos culturais, étnicos ou linguísticos 
pode nos dizer bastante sobre a migração, sobre mu-
danças na economia local e regional e mesmo sobre 
medidas relativas à saúde e à vitalidade da economia 
local. Análises similares em SIG podem ser usadas para 
generalizações sobre as características intergeracio-
nais de emigrantes internacionais (por exemplo, para 
a América do Norte, Austrália e Nova Zelândia – Figura 
1.7), ou sobre o padrão de denominação regional de 
imigrantes para os Estados Unidos desde a Índia ou da 
China. Isso nos ajuda a entender nosso lugar no mun-
do. Fundamentalmente, é uma pesquisa impulsionada 
pela curiosidade: é interessante para nós como indi-
víduos entender mais sobre nossas origens, e é inte-
ressante para os preocupados com o planejamento ou 
com as políticas para um determinado lugar entender 
a mistura social e cultural das pessoas que ali vivem. 
Ainda assim, isso não é crucial para resolver problemas 
específicos num prazo definido.
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Parte 1: Introdução8
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Fonte (A): Censo Demográfico de 1881
Longley Goodchild
Maguire Rhind
(A)
Figura 1.6 A geografia dos Longleys, dos Goodchilds, dos Maguires e dos Rhind no Reino Unido em (A) 1881 e (B) 
1998. (Reproduzido com permissão de Daryl Lloyd)
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 9
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Índice de 
sobrenome
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501–1000
1001–1500
1501–2000
Fonte (B): Registro Eleitoral de 1998
Longley Goodchild
Maguire Rhind
(B)
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Parte 1: Introdução10
cas tradicionais para enfoque na resolução de problemas 
de uma equipe interdisciplinar.
Neste livro, fazemos distinção entre usos de SIG com 
foco em projetos, também denominados usos normativos, 
e usos que avançam a ciência, também denominados usos 
positivos (um significado um tanto confuso desse termo, 
infelizmente, mas comumente usado pelos filósofos da 
ciência – seu uso implica que a ciência confirma a teoria 
por encontrar evidências positivas que as apóiam, e rejei-
ta teorias quando é encontrada uma evidência negativa). 
Encontrar novos locais paralojas de varejo é um exemplo 
de aplicação normativa de SIG, com foco em projetos. 
Mas para prever como os consumidores irão responder a 
esses novos locais, é necessário que os varejistas analisem 
e modelem seu padrão atual de comportamento. Por isso, 
os modelos que eles usam estarão fundamentados em 
observações de uma realidade confusa, testados de um 
modo positivo.
Com uma simples coleção de ferramentas, os 
SIG são capazes de estabelecer uma ligação en-
tre a ciência movida pela curiosidade e a resolu-
ção de problemas práticos.
Terceiro, problemas geográficos podem ser dife-
renciados com base na sua escala temporal. Algumas 
decisões são operacionais e necessárias ao bom funciona-
mento de uma organização, tal como controlar a entrada 
de eletricidade em redes que apresentam picos e quedas 
no consumo (Seção 10.9). Outras são táticas e voltadas 
a decisões de médio prazo, como o corte de árvores no 
plano de corte florestal do próximo ano. Outras decisões, 
ainda, são estratégicas e necessárias para dar diretrizes 
de longo prazo a uma organização, como quando um va-
rejista decide expandir ou racionalizar sua rede de lojas 
(Figura 1.5). Esses prazos são explorados no contexto 
de aplicações de logística dos SIG na Subseção Logís-
tica e Transportes, Seção 2.3. O mundo real é de fato 
um pouco mais complexo que isso, e essa distinção pode 
confundir – uma enchente que teoricamente e estatisti-
camente ocorre a cada 1.000 anos influencia as conside-
rações estratégicas e táticas, embora ela possa ocorrer um 
ano depois do outro! Outros problemas que interessam 
a geofísicos, geólogos ou biólogos evolucionistas podem 
ocorrer em escalas de tempo muito maiores do que a 
vida de um ser humano, mas mesmo assim são de na-
tureza geográfica, tal como as predições sobre o futuro 
 
Índice
alto
baixo
Milhas
0 500
Figura 1.7 O sobrenome Singleton deriva de um lugar no noroeste da Inglaterra e é compreensível que 
a maior concentração dele continue sendo neste local ainda hoje. Mas qual a razão desse sobrenome estar 
desproporcionalmente concentrado no sul e no oeste dos Estados Unidos? A análise geográfica do padrão global 
dos sobrenomes pode nos ajudar a construir uma hipótese sobre as migrações históricas de famílias, comunidades 
e grupos culturais.
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 11
ambiente físico do Japão ou sobre as populações animais 
da África. Bancos de dados geográficos frequentemente 
são transacionais (Subseção Transações, Seção 10.9), o 
que quer dizer que eles são constantemente atualizados 
à medida que uma nova informação chega, diferente dos 
mapas em papel, que uma vez impressos permanecem 
da mesma forma. O Capítulo 2 traz uma discussão mais 
detalhada da gama e do alcance das aplicações de SIG 
e fornece uma visão de como os SIG permeiam muitos 
dos aspectos da nossa vida diária. Outras aplicações são 
discutidas para ilustrar princípios específicos, técnicas, 
métodos analíticos e práticas de gerenciamento à medida 
que elas surgem ao longo do livro.
O espacial é especial
O adjetivo geográfico refere-se à superfície da Terra e ao 
que está próximo da superfície, e define o objetivo desse 
livro, embora outros termos tenham significado similar. 
Espacial refere-se a qualquer espaço, não apenas ao es-
paço da superfície da Terra; esse termo é usado frequen-
temente no livro, quase sempre com o mesmo significado 
de geográfico. Contudo, muitos dos métodos usados em 
SIG também são aplicáveis a outros espaços não geográ-
ficos, incluindo a superfície de outros planetas, o espaço 
do cosmos e o espaço do corpo humano capturado por 
imagens médicas. Técnicas de SIG têm sido aplicadas 
à análise de sequências de genomas no DNA. Assim, a 
discussão de análise nesse livro é de análise espacial (Ca-
pítulos 14 e 15), não de análise geográfica, para enfatizar 
sua versatilidade.
Outro termo que tem tido uso crescente nos últimos 
anos é geoespacial – como um subconjunto de espacial 
aplicado especificamente à superfície da Terra e a suas 
proximidades. A antiga Agência Nacional de Inteligência 
e Mapeamento foi renomeada pelo presidente George W. 
Bush, no final de 2003, como Agência de Inteligência Geo-
espacial, e o portal de dados governamentais é denomi-
nado Geospatial One-Stop. Neste livro, procuramos evitar 
esse termo, preferindo o termo geográfico e usando o ter-
mo espacial onde necessitamos enfatizar um caráter geral.
Pessoas que se defrontam com SIG pela primeira vez 
são levadas a se perguntar por que a geografia é tão im-
portante; por que o espacial é especial? Acima de tudo, 
há, por exemplo, uma abundância de informação sobre 
geriatria e, em princípio, alguém poderia criar um siste-
ma de informação geriátrica. Então, por que a informação 
geográfica gerou toda uma indústria se a informação geri-
átrica não fez nada parecido? Por que não existem cursos 
específicos nas universidades sobre sistemas de informa-
ção geriátrica? Parte da resposta deveria estar clara nessa 
altura: praticamente todas as atividades e decisões huma-
nas envolvem um componente geográfico, e o componen-
te geográfico é importante. Outra razão ficará evidente no 
Capítulo 3, onde veremos que trabalhar com sistemas de 
informação geográfica envolve escolhas complexas e difí-
ceis, e em grande parte, únicas. Outras razões mais técni-
cas ficarão claras em capítulos posteriores e estão breve-
mente sintetizadas no Quadro 1.3.
Dados, informação, 
conhecimento, evidência 
e sabedoria
Os sistemas de informação nos ajudam a gerenciar o que 
conhecemos tornando simples a tarefa de organizar e ar-
1.2
Quadro técnico 1.3
Algumas razões pelas quais a informação geográfica é especial
 • A informação geográfica é multidimensional, pois 
são necessárias duas coordenadas para definir um 
local, sejam elas x e y ou latitude e longitude.
 • Ela é volumosa, pois um banco de dados geográfico 
pode alcançar o tamanho de um terabyte facilmen-
te (Tabela 1.1).
 • Ela pode ser representada em diferentes níveis de 
resolução espacial, por exemplo, usando a repre-
sentação equivalente a um mapa na escala 1:1 mi-
lhão e um mapa na escala 1:24.000 (Seção 3.7).
 • Ela pode ser representada de diferentes formas no 
computador (Capítulo 3), e a maneira como isso é 
feito influencia muito na facilidade das análises e 
nos resultados finais.
 • Ela frequentemente é projetada sobre uma superfí-
cie plana, por razões identificadas na Seção 5.8.
 • Ela requer muitos métodos especiais para sua análi-
se (Capítulos 14 e 15).
 • Sua análise pode ser demorada.
 • Embora muita informação geográfica seja estática, 
o processo de atualização é complexo e caro.
 • A visualização de informação geográfica na forma 
de mapa requer a recuperação de grande volume 
de dados.
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Parte 1: Introdução12
mazenar, acessar e recuperar, manusear e sintetizar, além 
de aplicar o conhecimento na resolução de problemas. 
Usamos uma variedade de termos para descrever o que 
conhecemos, incluindo os cinco que dão título a essa seção 
e são mostrados na Tabela 1.2. Não existe consenso univer-
sal na definição desses termos, dos quais os dois primeiros 
são frequentemente utilizados no âmbito dos SIG. Entre-
tanto, vale a pena entender os seus vários sentidos, pois a 
diferença entre eles pode muitas vezes ser significativa. O 
que segue baseia-se em várias fontes e fornece assim uma 
base para o uso desses termos ao longo do livro. Dados 
refere-se claramente ao tipo mais comum de informação; 
sabedoria, ao mais importante. Dados consistem em nú-
meros, texto, símbolos que são de algum modo neutros e 
quase sem contexto. Fatos geográficos brutos (Subseção 
Propriedade e usufruto de IG, na Seção 18.5), tal como a 
temperatura num dado momento e local, são exemplo de 
dados. Quando os dados são transmitidos, eles são tratados 
como uma sequência de bits; um requisito crucialé a pre-
servação da integridade do conjunto de dados. O signifi-
cado interno do dado é irrelevante em tais considerações. 
Dados são reunidos em um banco de dados (Capítulo 10), 
e os volumes de dados necessários a uma aplicação típica 
são mostrados na Tabela 1.1.
O termo informação pode ser usado de forma restrita 
ou ampla. No sentido restrito, informação pode ser trata-
da com desprovida de sentido e por isso como um sinôni-
mo de dado, tal como definido no parágrafo anterior. Ou-
tros definem informação como qualquer coisa que possa 
ser digitada, isto é, representada na forma digital (Capí-
tulo 3), mas também argumentam que informação dife-
rencia-se de dado porque implica seleção, organização e 
preparação para fins específicos – informação são dados 
servindo a um propósito, ou dados aos quais foi agregada 
interpretação. A informação muitas vezes é cara para ser 
produzida, mas uma vez digitada, é de fácil reprodução e 
distribuição. Conjuntos de dados geográficos, por exem-
plo, podem ser muito caros para serem coletados e reuni-
dos, mas muito fáceis de serem copiados e disseminados. 
Outra característica da informação é a facilidade com que 
se agrega valor a ela através de processamento e da fusão 
com outra informação. Os SIG são um exemplo excelente 
desse último, em função das ferramentas que eles ofe-
recem para combinar informação oriunda de diferentes 
fontes (Seção 18.5).
Os SIG fazem um trabalho melhor de compar-
tilhamento de dados e informação do que de 
conhecimento, o qual é mais difícil de separar 
da pessoa.
O conhecimento não surge simplesmente pelo aces-
so a um grande volume de informação. Ele pode ser 
Tabela 1.1 Volume potencial de bancos de dados de SIG para algumas aplicações clássicas (volume estimado 
para a ordem de magnitude mais próxima). Estritamente, bytes são contados na potência ao quadrado – 1 
quilobyte são 1.024, não 1.000 bytes
1 megabyte 1 000 000 Conjunto de dados único em um banco de dados de pequeno porte
1 gigabyte 1 000 000 000 Rede viária de uma grande cidade ou de um país pequeno
1 terabyte 1 000 000 000 000 Altitudes de toda a superfície da Terra registradas a cada 30 m
1 petabyte 1 000 000 000 000 000 Imagem de satélite de toda a Terra com resolução espacial de 1 m
1 exabyte 1 000 000 000 000 000 000 Uma representação 3D futura de toda a Terra com resolução espacial 
de 10 m?
Tabela 1.2 Um ordenamento da infraestrutura de apoio à tomada de decisão
Infraestrutura de apoio à
tomada de decisão
Facilidade de compartilhar 
com os outros Exemplos com SIG
Sabedoria
↑
Impossível Políticas desenvolvidas e aceitas pelos 
interessados
Conhecimento
↑
Difícil, especialmente 
conhecimento implícito
Conhecimento pessoal sobre os lugares e seus 
problemas
Evidência
↑
Raramente fácil Resultado de análises de SIG de vários 
conjuntos de dados e cenários
Informação
↑
Fácil Conteúdo de um banco de dados construído a 
partir de dados brutos
Dados Fácil Dados geográficos brutos
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 13
considerado como informação à qual foi agregado valor 
por uma interpretação com base em um contexto par-
ticular, experiência e propósito. De forma simples, a 
informação disponível em um livro ou na Internet ou 
em um mapa torna-se conhecimento apenas quando a 
informação foi lida e compreendida. A forma como ela é 
interpretada e usada será diferente para leitores diferen-
tes, dependendo da experiência, expertise e necessidade 
de cada um. É importante distinguir dois tipos de co-
nhecimento: codificado e tácito. O conhecimento pode 
ser codificado caso ele possa ser escrito e transferido a 
outros com relativa facilidade. Conhecimento tácito é 
frequentemente lento para ser adquirido e muito mais 
difícil para ser transferido. Exemplos incluem o conhe-
cimento construído durante o aprendizado, a compreen-
são de como funcionam os mercados ou a familiaridade 
no uso de determinada tecnologia ou linguagem. Essa 
diferença na transferência significa que o conhecimento 
tácito e o codificado precisam ser gerenciados e recom-
pensados de modo distinto. Pela sua natureza, o conhe-
cimento tácito é frequentemente uma fonte da vanta-
gem competitiva.
Alguns têm argumentado que o conhecimento e a in-
formação são fundamentalmente diferentes em pelo me-
nos três aspectos importantes:
 1. Conhecimento implica o conhecedor. A informação 
existe independentemente, mas o conhecimento está 
intimamente ligado a pessoas.
 2. Conhecimento é mais difícil de destacar do conhe-
cedor do que a informação; transportá-lo, recebê-lo, 
transferi-lo entre pessoas ou quantificá-lo é muito 
mais difícil do que para a informação.
 3. Conhecimento requer muito mais assimilação – di-
gerimos o conhecimento melhor do que o retemos. 
Guardamos informação conflitante, mas raramente 
guardamos conhecimento conflitante.
A evidência é considerada um meio-caminho entre 
informação e conhecimento. Parece melhor considerá-
-la como uma multiplicidade de informação oriunda de 
diferentes fontes, relacionadas a problemas específicos e 
com uma consistência validada. Muitas tentativas foram 
feitas pela medicina para extrair evidência confrontando 
um conjunto por vezes contraditório de informações cole-
tadas por fontes de diversas partes do mundo, o que é co-
nhecido como meta-análise, ou para a análise comparativa 
dos resultados com muitos estudos anteriores.
A definição de sabedoria é ainda mais sutil do que 
a dos outros termos. Normalmente, o termo é usado no 
contexto da tomada de decisões ou de um conselho dado 
de forma desinteressada, baseado em todas as evidências 
e conhecimento disponíveis, mas com alguma compreen-
são das possíveis consequências. Quase que invariavel-
mente, ela é altamente individual e não é fácil de ser cria-
da ou compartilhada com um grupo. A sabedoria está no 
topo de uma espécie de hierarquia da infraestrutura da 
tomada de decisão.
Sistemas e ciência
Sistemas de informação geográfica são sistemas computa-
cionais feitos para armazenar e processar informação geo-
gráfica. Eles são ferramentas que melhoram a eficiência 
e efetividade do tratamento da informação de aspectos e 
eventos geográficos. Eles podem ser usados para muitas 
outras tarefas úteis, como armazenar grandes quantida-
des de informação geográfica em bancos de dados, reali-
zar operações analíticas numa fração do tempo necessária 
para fazê-lo manualmente e automatizar o processo de 
confecção de mapas úteis. Sistemas de informação geo-
gráfica também processam informação, mas há limites ao 
tipo de procedimento e prática que podem ser automati-
zados na transformação de dados em informação. Além 
disso, está mais no domínio da evidência, do conhecimen-
to e da sabedoria avaliar se a seletividade e a preparação 
a um dado propósito agregam algum valor, ou se os resul-
tados agregam discernimento à interpretação das aplica-
ções geográficas.
Esses temas constituem o domínio da ciência da in-
formação geográfica. Esse campo de rápido desenvolvi-
mento preocupa-se com o contexto científico e com as 
bases dos sistemas de informação geográfica. Ele fornece 
um quadro no qual novas evidências, conhecimento e, fi-
nalmente, sabedoria sobre a Terra podem ser criadas de 
modo eficiente, efetivo e para uso seguro.
A ciência da resolução de problemas
Como em todas as ciências, um requisito essencial da 
ciência da informação geográfica é o método para desco-
brir novo conhecimento. O método científico da IG deve 
garantir:
 • Transparência de premissas e métodos para que ou-
tros cientistas da IG possam determinar como o co-
nhecimento prévio foi descoberto e como eles podem 
contribuir com o conhecimento já existente.
 • Objetividade através de uma perspectiva individual e 
independente, que evita ou acomoda tendenciosidade 
(intencional ou não).
 • A capacidade de qualquer outro cientista qualificado 
reproduzir os resultados da análise.
 • Métodos de validação usando osresultados da análise 
(validação interna) ou outra fonte de informação (va-
lidação externa).
1.3
Longley_01.indd 13Longley_01.indd 13 03/09/12 17:4403/09/12 17:44
Parte 1: Introdução14
Como, então, existem problemas solucionados usan-
do o método científico e problemas geográficos solucio-
nados de modo diferente de outros tipos de problemas? 
Nós humanos acumulamos um imenso depósito sobre o 
mundo, incluindo informação tanto de como ele parece, 
ou sua forma, quanto de como ele funciona, ou seus pro-
cessos dinâmicos. Alguns desses processos são naturais e 
estão incorporados à concepção do planeta, tal como os 
processos de movimentos tectônicos que levam aos ter-
remotos e os processos de circulação atmosférica que le-
vam aos furacões. Outros são de origem humana, reflexo 
da influência que temos sobre nosso ambiente natural, 
através da queima de combustíveis fósseis, da derrubada 
de florestas e da agricultura (Figura 1.8). Outros são im-
postos por nós, na forma de leis, diretrizes e práticas. Por 
exemplo, as diretrizes de zoneamento afetam a forma de 
uso da terra.
O conhecimento de como o mundo funciona é mais 
útil do que o conhecimento de como ele se parece, 
porque pode ser usado para fazer previsões.
Esses dois tipos de informação diferem de forma 
marcante quanto à generalidade. A forma varia geogra-
ficamente, e a superfície da Terra é muito distinta em di-
ferentes lugares; compare a paisagem povoada do norte 
da Inglaterra com os desertos do sudoeste dos Estados 
Unidos (Figura 1.9). Ainda assim, os processos podem 
ser bem gerais. O modo como a combustão de combus-
tível fóssil afeta a atmosfera é essencialmente o mesmo 
na China ou na Europa, embora as duas paisagens sejam 
distintas. A ciência sempre valoriza mais o conhecimento 
geral do que o específico e, portanto, tem valorizado mais 
o conhecimento dos processos do que o conhecimento 
das formas. Os geógrafos, em particular, têm testemu-
nhado um debate que já dura séculos sobre a geografia 
ideográfica, focada na descrição das formas e enfática na 
peculiaridade dos lugares, e a geografia nomotética, que 
busca descobrir processos gerais. Ambas são essenciais, 
obviamente, pois o conhecimento geral dos processos 
é útil para resolver problemas específicos apenas se ele 
for capaz de ser efetivamente combinado com o conhe-
cimento da forma. Por exemplo, apenas podemos avaliar 
o risco de desmoronamento junto a rodovias na Nova Ga-
les do Sul, Reino Unido, se conhecermos tanto a forma 
com que a estabilidade de uma encosta é impactada por 
fatores como características subsuperficiais rasas e poro-
sidade, quanto o local onde se encontram as encostas em 
risco (Figura 1.10).
Um dos méritos mais importantes dos SIG como 
ferramenta de resolução de problemas está na sua ca-
pacidade de combinar o geral com o específico, como 
nesse exemplo das encostas da Nova Gales do Sul. Um 
SIG concebido para solucionar esse problema conteria 
conhecimento sobre as encostas da Nova Gales do Sul, 
na forma de mapas digitais, e os programas executados 
pelo SIG refletiriam o conhecimento geral de como en-
costas influenciam a probabilidade de movimentos de 
massa sob condições de tempo extremas. O software de 
Figura 1.8 Processos sociais, tais como as emissões de 
dióxido de carbono, modificam o ambiente terrestre. 
(Digital Vision)
Figura 1.9 A forma da superfície da Terra mostra enorme variabilidade, por exemplo, entre os desertos do sudoeste 
dos Estados Unidos e a paisagem povoada do norte da Inglaterra. (A: Cortesia ImageState)
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 15
um SIG captura e implementa conhecimento geral, en-
quanto o banco de dados de um SIG representa a infor-
mação específica. Neste sentido, um SIG resolve o an-
tigo debate entre os campos nomotéticos e ideográficos 
acomodando ambos.
Os SIG resolvem o antigo problema de combi-
nar conhecimento geral com informação especí-
fica dando valor prático a ambos.
O conhecimento geral aparece de diversas formas. A 
classificação é talvez a forma mais simples e rudimentar e 
é amplamente utilizada na resolução de problemas geo-
gráficos. Em muitas partes dos Estados Unidos e outros 
países, vem-se buscando limitar o crescimento de áreas 
úmidas (banhados, pântanos), no intuito de protegê-las 
como hábitats naturais e evitar o impacto excessivo sobre 
os recursos hídricos. Para sustentar esses esforços, recur-
sos têm sido investidos no mapeamento de áreas úmidas, 
principalmente em fotografias aéreas e imagens de satéli-
te. Esses mapas simplesmente classificam a terra usando 
regras estabelecidas que definem o que é e o que não é 
área úmida (Figura 1.11).
Formas mais sofisticadas de conhecimento incluem 
conjuntos de regras – por exemplo, regras que determi-
nam que uso pode ser feito das áreas úmidas, ou que áreas 
de uma floresta podem ser legalmente cortadas. O Serviço 
Florestal do Estados Unidos tem regras para definir o es-
tado de conservação de uma área e para impor regulamen-
tos relativos ao uso dessas áreas, incluindo a proibição de 
desmatamento ou a construção de estradas.
Muito do conhecimento obtido pelas atividades dos 
cientistas sugerem o termo lei. O trabalho de Sir Isaac 
Newton estabeleceu as Leis do Movimento, segundo as 
quais toda matéria se comporta de modo perfeitamente 
previsível. A partir das leis de Newton podemos prever 
os movimentos dos planetas quase à perfeição, embora 
Einstein mais tarde tenha mostrado que certos desvios 
observados a partir das previsões das leis podiam ser ex-
plicados pela sua Teoria da Relatividade. Leis com tal ca-
pacidade de previsão são poucas e distantes entre si no 
mundo geográfico da superfície da Terra. O mundo real é 
o único laboratório de escala geográfica disponível para a 
maioria das aplicações de SIG, e incertezas consideráveis 
são geradas quando somos incapazes de controlar todas as 
condições. Esses problemas são agravados na esfera socio-
econômica, na qual o papel do ser humano torna prati-
camente inevitável que qualquer tentativa de desenvolver 
leis rígidas seja frustrada por exceções isoladas. Assim, en-
quanto pesquisadores de mercado usam modelos de inte-
ração espacial, com auxílio de SIG, para predizer quantas 
pessoas irão comprar em cada shopping center em uma 
cidade, erros substanciais irão ocorrer nessas predições. 
Entretanto, os resultados são de grande valor no desen-
volvimento de estratégias locacionais de distribuição. A 
Figura 1.10 Prever deslizamentos requer 
conhecimento geral dos processos e conhecimentos 
específicos da área – ambos estão disponíveis em um SIG. 
(© Chris Selby/AlamyLimited)
Figura 1.11 Um mapa de áreas úmidas de parte da 
Amazônia brasileira. O mapa foi feito por classificação de 
imagem Landsat com resolução de 30 metros. (Cortesia 
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE, Brasil)
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Parte 1: Introdução16
Equação Universal de Perda de Solos, usada por pedólo-
gos com auxílio de SIG para predizer a erosão do solo, é 
similar no seu baixo poder de predição, mas, novamente, 
os resultados são suficientemente acurados e muito úteis 
nas circunstâncias apropriadas.
A resolução de problemas envolve muitos compo-
nentes e fases distintas. Primeiro, deve existir um objeti-
vo ou uma meta que se deseja alcançar. Frequentemente 
deseja-se maximizar ou minimizar – encontrar a solução 
de menor custo, ou de menor distância, ou menor tem-
po, ou maior lucro; ou de fazer a mais acurada predição 
possível. Esses objetivos são todos expressos de forma 
tangível; isto é, eles podem ser mensurados com base 
numa escala bem definida. Outros são tidos como in-
tangíveis e envolvem objetivos de difícil mensuração ou 
mesmo impossíveis de serem mensurados. Eles incluem 
maximizar a qualidade de vida e satisfação e minimizar 
o impacto ambiental. Muitas vezes, a única maneira de 
trabalharcom esses objetivos intangíveis é envolver o 
se r humano como sujeito, através de levantamentos ou 
grupos dirigidos, pedindo que expressem suas preferên-
cias entre as alternativas oferecidas. Muito conhecimen-
to tem sido adquirido na pesquisa sobre o ser humano 
enquanto sujeito, e muito desse conhecimento tem sido 
empregado em SIG. Para discussões sobre o uso desses 
objetivos mistos, veja a Seção 16.4. Esse tópico é retoma-
do no Capítulo 17 no contexto da estimativa de retorno 
do investimento dos SIG.
Muitas vezes o problema terá objetivos múltiplos. Por 
exemplo, uma companhia que oferece tele-entrega de lan-
ches em obras de construção civil quer maximizar o núme-
ro de locais que podem ser visitados ao longo de um dia e 
quer maximizar também a expectativa de lucro visitando 
os locais mais lucrativos. As agências encarregadas de lo-
calizar um corredor para uma nova linha de transmissão 
de energia podem decidir minimizar o custo, enquanto 
ao mesmo tempo buscam minimizar o impacto ambien-
tal. Tais problemas empregam métodos conhecidos como 
tomada de decisão multicritério (Multi Criteria Decision 
Making – MCDM).
Muitos problemas geográficos envolvem metas 
e objetivos múltiplos, que muitas vezes não po-
dem ser expressos de forma compatível.
A tecnologia da resolução 
de problemas
A seção anterior apresentou os SIG como tecnologia de 
suporte tanto à ciência quanto à resolução de problemas, 
usando o conhecimento geral e o específico da realidade 
geográfica. Os SIG já andam por aí há tanto tempo que, 
de certa maneira, são uma tecnologia de base, tal como 
um processador de texto. Em outros aspectos impor-
tantes, ainda, os SIG são mais do que uma tecnologia e 
continuam chamando a atenção de revistas científicas e 
conferências.
Muitas definições de SIG têm sido sugeridas ao 
longo dos anos e nenhuma delas é inteiramente satisfa-
tória. Atualmente, o rótulo SIG está ligado a muitas coi-
sas, incluindo uma coleção de ferramentas de software 
para realizar certas funções bem definidas (software de 
SIG); a representação digital de vários aspectos do mun-
do geográfico na forma de bancos de dados (dados de 
SIG); uma comunidade de pessoas que usam e talvez 
defendam o uso dessas ferramentas para vários propó-
sitos (comunidade de SIG); e a atividade de uso do SIG 
para solucionar problemas ou avançar na ciência (fazer 
SIG). O simples rótulo funciona em todos esses modos 
e seu significado certamente depende do contexto no 
qual é usado.
Certas definições de SIG (e o público para o qual 
ele pode ser útil) são sintetizadas na Tabela 1.3. Como 
descrevemos no Capítulo 3, os SIG são muito mais do 
que um repositório de mapas em meio digital. A descri-
ção pode ser enganosa, mas pode ainda assim ser útil 
para se dar a alguém que busca uma explicação simples 
– um convidado numa festa, um parente ou um vizinho 
de poltrona em um voo. Todos nós conhecemos e apre-
Tabela 1.3 Diferentes definições de SIG e os grupos 
para os quais cada uma é mais apropriada
Um repositório de mapas em 
meio digital
O público em geral
Uma ferramenta 
computadorizada para 
resolver problemas 
geográficos
Tomadores de decisão, 
grupos sociais, 
planejadores
Um sistema de apoio à 
decisão espacial
Administradores, 
pesquisadores em 
gestão operacional
Um inventário mecanizado 
da distribuição geográfica 
de feições e infraestrutura
Gestores de serviços 
públicos, técnicos de 
transportes, gestores 
de recursos
Uma ferramenta para 
mostrar o que, de outra 
forma, é invisível na 
informação geográfica
Cientistas, 
pesquisadores
Uma ferramenta para 
realizar operações sobre 
dados geográficos muito 
trabalhosas, caras ou 
sujeitas a erros se feitas 
manualmente
Gestores de recursos, 
planejadores
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 17
ciamos o valor de mapas, e a noção de que eles pode-
riam ser processados por um computador é diretamente 
análoga ao uso de processadores de texto ou planilhas 
de cálculo para lidar com outros tipos de informação. 
Um SIG é também uma ferramenta computadorizada 
para resolver problemas geográficos. Essa definição fala 
dos propósitos dos SIG mais do que de suas funções ou 
sua forma física – uma ideia que é expressa em outra 
definição, um sistema de apoio à decisão espacial. Um 
SIG é um inventário mecanizado de feições e serviços 
geograficamente distribuídos.
Essa definição explica o valor dos SIG para os servi-
ços de infraestrutura, em que eles são usados para con-
trolar tubulações subterrâneas, transformadores, linhas de 
transmissão, postes e contas de clientes. Um SIG é uma 
ferramenta para revelar o que de outra forma é invisível 
na informação geográfica. Essa definição interessante en-
fatiza o poder de um SIG como um mecanismo de análi-
se para examinar dados e revelar seus padrões, relações 
e anomalias – coisas que podem não ser aparentes para 
alguém que olha um mapa. Um SIG é uma ferramenta 
para realizar operações sobre dados geográficos, que são 
muito tediosas, onerosas ou imprecisas se feitas manual-
mente. Essa definição fala do problema associado à análise 
manual de mapas, particularmente à extração de medidas 
simples, de área, por exemplo.
Cada um de nós tem uma definição favorita de 
SIG, e há muitas para escolher.
Uma breve história dos SIG
Como seria de esperar, alguma controvérsia ronda a his-
tória dos SIG, pois houve desenvolvimento paralelo na 
América do Norte, na Europa e na Austrália (no mínimo). 
Muito da história publicada foca nas contribuições dos 
Estados Unidos. Por isso, ainda não temos uma história 
bem arredondada do nosso assunto. O que está claro, en-
tretanto, é que a extração de medidas geográficas simples 
dirigiu o desenvolvimento do primeiro SIG verdadeiro, o 
Sistema de Informação Geográfica do Canadá (Canada 
Geographic Information System – CGIS), em meados dos 
anos 1960 (Seção 17.3). O Inventário de Terras do Canadá 
foi um esforço de peso do governo federal e dos governos 
provinciais para identificar os recursos naturais da nação 
e seus usos potenciais. Os resultados mais úteis de tal in-
ventário foram medidas de área, embora a área seja mui-
to difícil de ser quantificada de forma precisa a partir de 
um mapa (Subseção Medição de área, na Seção 15.1). O 
CGIS foi planejado e desenvolvido como uma ferramenta 
de mensuração, um produtor de informação tabular, não 
como uma ferramenta de fazer mapas.
O primeiro SIG foi o Sistema de Informação 
Geográfica do Canadá, concebido em meados 
da década de 1960 como um sistema computa-
dorizado de mensuração de mapas.
Uma segunda explosão de inovação ocorreu no final 
dos anos 1960 no órgão de recenseamento dos Estados 
Unidos (Bureau of Census), no planejamento das ferra-
mentas necessárias para realizar o Censo Demográfico de 
1970. O programa DIME – Dual Independent Map Co-
ding (Codificação Dual Independente de Mapas) criou 
registros digitais de todas as ruas dos Estados Unidos para 
dar suporte de referência e agregação automática aos 
registros do censo. A similaridade dessa tecnologia com 
aquela do CGIS foi imediatamente reconhecida e levou a 
um importante programa do Laboratório de Computação 
Gráfica e Análise Espacial da Universidade de Harvard 
para o desenvolvimento de um SIG multifuncional que 
pudesse atender às necessidades de ambas as aplicações. 
Esse projeto levou ao software de SIG ODYSSEY no final 
dos anos 1970.
Desde cedo, os desenvolvedores de SIG reco-
nheceram que as mesmas necessidades básicas 
estavam presentes em diferentes áreas de apli-
cação, da gestão de recursos ao censo.
Em um desenvolvimento muito diferente durante o 
final dos anos 1960, cartógrafos e agências de mapea-
mento começaram a se perguntar se os computadores 
poderiam ser adaptados às suas necessidades, reduzin-
do possivelmente os custos e o tempo para criação de 
mapas. A Unidade de Cartografia Experimental (Ex-
perimental Cartography Unit – ECU) do Reino Uni-
do foi pioneirano mapeamento computacional de alta 
qualidade em 1968; ela publicou o primeiro mapa feito 
por computador do mundo em uma série regular, em 
1973, com o Serviço Geológico Britânico (Figura 1.12). 
A ECU também foi pioneira no ensino de SIG, no uso 
de códigos postais e códigos ZIP como referências geo-
gráficas, na percepção visual de mapas e muito mais. As 
agências de mapeamento nacionais como o Ordnance 
Survey, do Reino Unido, o Instituto Geográfico Nacio-
nal, da França, e o Serviço Geológico e a Agência de 
Mapeamento da Defesa (agora Agência Nacional de In-
teligência Geoespacial), dos Estados Unidos, iniciaram a 
investigação do uso de computadores na edição de ma-
pas que pudessem evitar o caro e demorado processo 
de correção e redesenho manual. O primeiro desenvol-
vimento de cartografia automatizada ocorreu nos anos 
1960, e no final dos anos 1970 a maioria das mais impor-
tantes agências cartográficas tinham sido informatizadas 
em algum grau. No entanto, a magnitude da tarefa fez 
com que apenas em 1995 o primeiro país (Reino Unido) 
1.4
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Parte 1: Introdução18
conseguisse colocar a cobertura cartográfica digital com-
pleta em um banco de dados.
O sensoriamento remoto também teve parte no de-
senvolvimento dos SIG, como uma fonte de tecnologia 
e de dados. O primeiro satélite militar dos anos 1950 foi 
desenvolvido e mantido em grande segredo para ganhar 
em inteligência, mas a liberação de muitos desses mate-
riais nos últimos anos ofereceu visões interessantes so-
bre o papel dos militares e da comunidade de inteligên-
cia no desenvolvimento dos SIG. Embora os primeiros 
satélites espiões usassem câmeras fotográficas conven-
cionais para registrar imagens, o sensoriamento remoto 
digital passou a substituí-las nos anos 1960, e no início 
dos anos 1970 os sistemas civis de sensoriamento remoto 
como o Landsat começaram a oferecer grandes volumes 
de novos dados sobre a aparência da superfície do pla-
neta a partir do espaço, bem como a explorar as tecno-
logias de classificação de imagens e de reconhecimento 
de padrões que tinham sido previamente desenvolvidas 
para aplicações militares. Os militares também foram 
responsáveis pelo desenvolvimento, nos anos 1950, do 
primeiro sistema uniforme do mundo para calcular loca-
lização, guiados pela necessidade de localizar alvos balís-
ticos dos mísseis intercontinentais. Esse desenvolvimen-
to levou diretamente aos métodos de controle posicional 
utilizadas hoje. As necessidades militares também foram 
responsáveis pelo desenvolvimento inicial do Sistema 
de Posicionamento Global (Global Positioning System – 
GPS; Seção 5.9).
Muito do desenvolvimento técnico dos SIG teve 
origem durante a Guerra Fria.
Os SIG começaram de fato a decolar no início dos 
anos 1980, quando o preço dos computadores caiu a um 
nível que poderia sustentar a significativa indústria de 
software e aplicações com bom custo-benefício. Entre os 
primeiros clientes estavam companhias florestais e agên-
cias de recursos naturais, levadas pela necessidade de 
controlar um vasto recurso florestal e de regular seu uso 
efetivo. Naquele tempo, um sistema computacional mo-
desto – muito mais modesto que um computador pessoal 
de hoje – poderia ser obtido por cerca de US$ 250.000,00, 
e o software associado, por cerca de US$ 100.000,00. Mes-
mo com esses preços, os benefícios da gestão consistente 
usando SIG e as decisões que podiam ser tomadas com 
essas novas ferramentas excederam substancialmente os 
custos. O mercado de software de SIG continuou a cres-
cer, os computadores continuaram a cair de preço e au-
mentar em potência e a indústria de software de SIG vem 
crescendo desde então.
A história moderna dos SIG data do início dos 
anos 1980, quando o preço de computadores su-
ficientemente potentes caiu abaixo de um nível 
crítico.
Como indicado previamente, a história dos SIG é 
complexa, muito mais complexa do que pode ser descrita 
nessa breve história, mas a Tabela 1.4 resume alguns dos 
maiores eventos.
Figura 1.12 Seção de um 
mapa geológico na escala 
1:63.360 de Abingdon – o 
primeiro exemplo conhecido 
de um mapa produzido por 
meios automáticos, publicado 
em uma série de mapas 
para estabelecer padrões 
cartográficos. (Reproduzido 
com permissão do British 
Geological Survey and 
Odnance Survey © NERC. 
Todos direitos reservados. 
IPR/59-13C)
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 19
Tabela 1.4 Principais eventos que formaram os SIG
Data Tipo Evento Observações
A Era da Inovação
1957 Acadêmico Produção do primeiro 
mapeamento automático 
conhecido
Meteorologistas suecos e biólogos britânicos
1963 Tecnológico Início do desenvolvimento do 
CGIS
Sistema de Informação Geográfica do Canadá é desenvolvido 
por Roger Tomlinson e colegas para o Inventário territorial 
do Canadá. Esse projeto foi pioneiro em muita tecnologia e 
introduziu o termo SIG.
1963 Geral Estabelecimento da URISA A Associação de Sistemas de Informação Urbanos e Regionais 
é fundada nos EUA. Logo se tornou ponto de intercâmbio 
para inovadores dos SIG.
1964 Acadêmico Estabelecimento do Harvard 
Lab
O Laboratório Harvard de Computação Gráfica e Análise 
Espacial é estabelecido sob direção de Howard Fisher na 
Universidade de Harvard. Em 1966, SYMAP, o primeiro SIG 
matricial, é criado por pesquisadores de Harvard.
1967 Tecnológico Desenvolvimento do DIME O Bureau of Census dos EUA desenvolve o DIME/GBF (Dual 
Independent Map Encoding/Geographic Base File), uma 
estrutura de dados e um banco de dados de endereços de 
rua para o Censo de 1970.
1967 Acadêmico 
e geral
Formação da Unidade de 
Cartografia Experimental 
(ECU) do Reino Unido 
Organização pioneira em uma gama de áreas da cartografia 
computadorizada e dos SIG.
1969 Comercial Formação da ESRI Inc. Jack Dangermond, um estudante do Harvard Lab, e sua mulher 
Laura formam a ESRI, comprometida com projetos de SIG.
1969 Comercial Formação da Intergraph Corp. Jim Meadlock e quatro outros que trabalhavam em sistemas 
de orientação para os foguetes Saturn formam a M&S 
Computing, mais tarde renomeada como Intergraph.
1969 Acadêmico Publicação de Design with 
Nature
O livro de Ian McHarg é o primeiro a descrever muitos dos 
conceitos modernos da análise em SIG, inclusive o processo 
de sobreposição de mapas (Subseção Sobreposição de 
polígonos, Seção 14.2).
1969 Acadêmico Primeiro livro-texto técnico 
sobre SIG
O livro de Nordbeck e Rystedt detalha algoritmos e software 
desenvolvidos para análise espacial.
1972 Tecnológico Lançamento do Landsat 1 Originalmente denominado ERTS (Earth Resources Technology 
Satellite), ele é o primeiro de muitos dos principais satélites 
de sensoriamento remoto.
1973 Geral Primeira linha de produção de 
vetorização
Estabelecimento do Odnance Survey, a agência nacional de 
mapeamento britânica.
1974 Acadêmico 1ª Conferência AutoCarto Realizada em Reston, Virginia, EUA, essa é a primeira de uma 
série de conferências importantes que colocaram os SIG na 
agenda de pesquisa.
1976 Acadêmico GIMMS agora com uso mundial Escrito por Tom Waugh (pesquisador escocês), esse sistema de 
mapeamento vetorial e de análise é utilizado em 300 locais 
ao redor do mundo.
1977 Acadêmico Estruturas de dados 
topológicos
O Harvard Lab organiza uma grande conferência e desenvolve 
o SIG ODYSSEY.
A Era da Comercialização
1981 Comercial Lançamento do ArcInfo ArcInfo é o primeiro grande sistema de software de SIG 
comercial. Concebido para microcomputadores e baseado 
num modelo vetorial e de banco de dados relacional, ele 
definiu um novo padrão para a indústria.
(Continua)
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Parte 1: Introdução20
Tabela 1.4 (Continuação)
Data Tipo Evento Observações
1984 Acadêmico Publicação do livro Basic 
Readings in Geographic 
Information Systems (Leituras 
básicas em SIG)
Essa coleçãode artigos publicados na forma de livro por 
Duane Marble, Hugh Calkins e Donna Peuquet é a primeira 
fonte acessível de informação sobre SIG.
1985 Tecnológico GPS operacional O sistema de posicionamento global (GPS) gradualmente 
passa a ser uma importante fonte de dados para navegação, 
levantamento e mapeamento.
1986 Acadêmico Publicação do livro Principles 
of Geographical Information 
Systems for Land Resources 
Assessment (Princípios dos SIG 
para avaliação de recursos da 
terra)
O livro de Peter Burrough é o primeiro especificamente com 
princípios de SIG. Ele torna-se rapidamente um texto de 
referência para estudantes de SIG.
1986 Comercial Formação da MapInfo Corp. O software MapInfo transforma-se no primeiro grande 
produto de SIG desktop, complementando sistemas de 
software precedentes.
1987 Acadêmico Lançamento de International 
Journal of Geographica; 
Information Systems
Terry Coppock e outros publicaram a primeira revista científica 
sobre SIG. O primeiro número contém artigos dos EUA, 
Canadá, Alemanha e Reino Unido.
1987 Geral Relatório Chorley ‘Manuseando Informação Geográfica’ é um influente relatório 
do governo do Reino Unido que realça o valor dos SIG.
1988 Geral Início da revista GISWorld GISWorld, agora GeoWorld, a primeira revista internacional 
dedicada aos SIG, é publicada nos EUA.
1988 Tecnológico Anúncio do TIGER TIGER (Topologically Integrated Geograpic Encoding and 
Referencing), uma continuação do DIME, é descrito pelo 
Bureau of Census dos EUA. Dados TIGER de baixo custo 
estimularam o rápido crescimento dos negócios com SIG 
nos EUA.
1988 Acadêmico Anúncio de centros de pesquisa 
nos EUA e no Reino Unido
Duas iniciativas separadas, o NCGIA (Nacional Center for 
Geographic Information and Analysis), dos EUA, e o RRL 
(Regional Research Laboratory), do Reino Unido. A iniciativa 
mostra o rápido crescimento do interesse em SIG pela 
academia.
1991 Acadêmico Publicação do Big Book 1 
(Grande Livro)
Geographical Information Systems: principles and 
applications, um compêndio de dois volumes editado por 
David Maguire, Mike Goodchild e David Rhind, documenta 
os avanços até a data.
1992 Técnico Lançamento do DCW A carta digital do mundo, de 1,7 GB, patrocinada pela 
Agência de Mapeamento da Defesa dos EUA (agora NGA), é 
o primeiros banco de dados na escala 1:1.000.000 integrado 
a oferecer cobertura global.
1994 Geral Assinatura de Ordem executiva 
pelo presidente Clinton (EUA)
A Executive Order 12906 levou à criação da Infraestrutura 
Nacional de Dados Espaciais (NSDI) dos EUA, das 
clearinghouses e do Comitê Federal de Dados Geográficos 
(FGDC).
1994 Geral Nascimento do OpenGIS 
Consortium® (agora Open 
Geospatial Consortium®)
O consórcio OpenGIS© de vendedores de SIG, agências 
governamentais e usuários é formado para melhorar a 
interoperabilidade.
1995 Geral Primeira cobertura completa 
do mapeamento nacional
O Ordnance Survey da Grã-Bretanha finaliza a criação do seu 
banco de dados inicial – todos os 230.000 mapas cobrindo o 
país na maior escala (1:1.250, 1:2.500 e 1:10.000) codificados.
1996 Tecnológico Introdução de produtos de SIG 
na Internet
Várias companhias, notadamente Autodesk, ESRI, Intergraph 
e MapInfo, lançam praticamente ao mesmo tempo uma 
nova geração de sistemas baseados na Internet.
(Continua)
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 21
Visões de SIG
Como a discussão anterior mostra, os SIG são um mons-
tro complexo, com várias aparências. Para alguns, eles 
são um meio de automatizar a produção de mapas; para 
outros, essa aplicação parece muito comum comparada 
às complexidades associadas à resolução de problemas 
geográficos e ao apoio à decisão espacial e ao potencial 
de um SIG como um mecanismo para analisar dados e 
revelar novas perspectivas. Outros veem um SIG como 
uma ferramenta para manter inventários complexos que 
adiciona perspectivas geográficas a sistemas de informa-
ção existentes e permite controlar e gerenciar os recursos 
geograficamente distribuídos de uma companhia flores-
tal ou de serviços públicos. A soma de todas essas pers-
pectivas é claramente demasiada para que um único soft-
ware consiga lidar. Como resultado, os SIG têm crescido, 
a partir do seu início comercial, de simples pacotes sob 
encomenda para um complexo de software, hardware, 
instituições, redes e atividades, o que pode ser muito 
confuso para os novatos. Assim, por exemplo, a ESRI, 
Inc. (Redlands, Califórnia, EUA), maior vendedor de 
software nos dias atuais, vende uma família de produtos 
sob a marca ArcGIS de modo a atender a necessidades 
1.5
Tabela 1.4 (Continuação)
Data Tipo Evento Observações
1996 Comercial MapQuest Lançado o serviço de mapeamento pela Internet, produzindo 
mais de 130 milhões de mapas em 1999. Posteriormente, foi 
adquirido pela AOL por US$ 1,1 bilhão.
1999 Geral GIS Day O primeiro GIS Day atrai mais de 1,2 milhão de participantes 
globais que compartilham interesse pelos SIG.
A Era da Exploração
1999 Comercial IKONOS Uma nova geração de sensores de satélite de muito alta 
resolução: IKONOS anuncia resolução espacial de 90 cm; 
Quickbird (lançado em 2001) anuncia 62 cm de resolução.
2000 Comercial Os SIG ultrapassam a barreira 
dos US$7 bilhões
A Daratech analista industrial relata que hardware, software 
e a indústria de serviços de SIG têm um faturamento de US$ 
6,9 bilhões, crescendo a mais de 10% ao ano.
2000 Geral SIG tem um milhão de usuários Os SIG têm mais de 1 milhão de usuários frequentes e talvez 
outros cerca de 5 milhões de usuários eventuais de IG.
2002 Geral Lançamento do Atlas Nacional 
dos Estados Unidos virtual
Base virtual de informação geográfica nacional dos EUA com 
possibilidade de elaboração de mapas (www.nationalatlas.
gov)
2003 Geral Lançamento das estatísticas 
nacionais do Reino Unido 
virtuais
Exemplo de novos sites governamentais do Reino Unido 
descrevendo economia, demografia e sociedade nas escalas 
regional e local (www.statistics.gov.uk)
2003 Geral Lançamento do Geospatial 
One-Stop
Uma iniciativa de governo federal virtual (e-governo) dos EUA 
provendo acesso a dados e informações geoespaciais (www.
geodata.gov/gos)
2004 Geral Formação da Agência Nacional 
de Inteligência Geoespacial 
(NGA)
Maior usuário de SIG do mundo, a NIMA (National Imagery 
and Mapping Agency – Agência Nacional de Imageamento 
e Mapeamento) dos EUA, renomeada para NGA (National 
Geospatial-Intelligence Agency) para reforçar a ênfase na 
geo-inteligência
2006 Tecnológico Lançamento do Google Earth Primeiro grande Globo Virtual – uma aplicação de SIG 3D 
disponível na Web. 150 milhões de downloads nos primeiros 
12 meses.
2007 Comercial Pitney Bowes, Inc. adquire a 
MapInfo
Fabricante de máquinas de triagem de correspondência 
adquire a empresa MapInfo Corp. por US$ 408 milhões.
2007 Comercial Navtec adquirida pela Nokia Companhias de telefonia móvel adquirem provedores de 
dados baseados em endereço de rua por US$ 8,1 bilhões.
2008 Comercial TeleAtlas adquirida pela 
TomTom
Companhia relativamente nova no uso de SIG adquire 
provedor de dados de arruamento por US$ 2,9 bilhões.
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Parte 1: Introdução22
distintas de sua base de usuários: ArcInfo é um sistema 
desktop completo para usuário final; ArcView é um sis-
tema mais simples concebido para visualização, análise e 
mapeamento de dados; ArcGIS Engine é um conjunto 
de componentes de software que desenvolvedores po-
dem imbutir nas suas aplicações; ArcGIS Mobile é um 
sistemas de software leve que pode ser implantado em 
aparelhos portáteis ou móveis; ArcGIS Server pode dar 
suporte sofisticado ao gerenciamento de dados e a sites 
orientados para os SIG; ArcExplorer é um browser de 
uso gratuito; e ArcGIS Online é um recursos de hospe-
dagem de dados e de recursos de aplicação que pode ser 
acessado pela Web. Outros vendedores se especializaram 
em nichos de mercado,tal como a indústria de serviços 
públicos ou aplicações militares e de inteligência. Os SIG 
são um campo dinâmico que encontra-se em constante 
evolução e seu futuro é promissor, embora especulações 
sobre para onde ele poderá evoluir estejam reservadas 
para o capítulo final.
Hoje um único vendedor de SIG oferece diferen-
tes produtos para uma variedade de aplicações.
A anatomia de um SIG
A rede
Apesar da complexidade observada na seção anterior, os 
SIG têm seus componentes bem definidos. Atualmente, 
é provável que o mais fundamental deles seja a rede, sem 
a qual nenhuma comunicação rápida ou compartilhamen-
to de informação digital poderia ocorrer, exceto entre um 
pequeno grupo de pessoas amontoadas em torno de um 
monitor de computador. Os SIG de hoje baseiam-se for-
temente na Internet e em seus primos de acesso limita-
do, as intranets de corporações, agências públicas e ope-
rações militares. A Internet foi concebida originalmente 
como uma rede para conectar computadores, mas cresceu 
para se tornar um mecanismo social de intercâmbio de 
informações, manuseando tudo, de mensagens pessoais à 
transferência maciça de dados, e aumentando o número 
de transações comerciais.
Não é segredo que a Internet em suas várias formas 
teve um profundo efeito sobre a tecnologia. Quem po-
deria prever em 1990 o impacto que a Web, o comércio 
virtual, o governo digital, os sistemas móveis e as tecno-
logias de informação e comunicação teriam sobre o nosso 
dia a dia (Capítulo 18)? Essas tecnologias mudaram ra-
dicalmente e para sempre o modo como conduzimos os 
negócios, como nos comunicamos com colegas e amigos, 
a natureza da educação, e o valor e a natureza transitória 
da informação.
A Internet iniciou sua vida como um projeto de co-
municação denominado ARPANET (Advanced Research 
Projects Agency Network – Rede de Agências para Pro-
jetos de Pesquisa Avançada) do Departamento de Defesa 
dos EUA em 1972. Em 1980, Tim Berners-Lee, um pes-
quisador do CERN, a organização europeia de pesquisa 
nuclear, desenvolveu os hipertextos que estão por trás da 
World Wide Web – uma aplicação chave que introduziu 
a Internet no âmbito das aplicações cotidianas. A captura 
e o uso da tecnologia da Web têm sido muito rápidos, e a 
difusão tem sido considerada a de crescimento mais rápi-
do que qualquer outra inovação (por exemplo, o rádio, o 
telefone e a televisão). Em 2008, 1,4 bilhão de pessoas em 
todo o mundo usavam a Internet e as taxas mais rápidas 
de crescimento estavam no Oriente Médio, na África e na 
América Latina (www.internetworldstats.com). Entre-
tanto, a penetração global permaneceu desigual; em 2009, 
74% dos norte-americanos usavam a Internet, mas apenas 
5% dos africanos (Figure 1.13).
Uso da Internet
%
0 - 6
7 - 17
18 - 34
35 - 51
52 - 78
Figura 1.13 A geografia mundial do uso da Internet com base em abril de 2008. (Imagem cortesia de Kwintessential Ltd.)
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 23
O uso da WWW para acessar mapas ocorre des-
de 1993.
Nos primeiros anos da Internet, os SIG se tornaram 
uma aplicação atraente que levou muita gente a tirar pro-
veito da Web. Ao mesmo tempo, os SIG muito se benefi-
ciaram com a adoção do paradigma da Internet e do im-
pulso que a Web gerou. Ainda hoje, muitas das primeiras 
aplicações de SIG na Internet continuam em uso, atualiza-
das. Elas variam desde o uso de SIG na Internet para disse-
minar informação, um tipo eletrônico de páginas amarelas 
(p.ex., www.yell.com), para vender bens e serviços (p.ex., 
www.nestoria.com; Figura 1.14), para gerar receita com 
serviços de assinatura (www.mapquest.com/solutions/), 
para ajudar membros do público a participar de debates 
locais, regionais e nacionais importantes. Por inúmeras 
razões, a Internet tornou-se muito popular como um ve-
ículo de entrega de aplicações de SIG. Ela oferece uma 
plataforma conhecida, amplamente utilizada e com padrão 
aceito para interagir com informação de vários tipos. Tam-
bém oferece uma boa relação custo-benefício para reunir 
usuários dispersos (por exemplo, trabalhadores em viagem 
e trabalhadores de escritório, clientes e fornecedores, es-
tudantes e professores). Desde os primeiros dias, o caráter 
interativo e exploratório da navegação ligada à informação 
tornou-se um sucesso entre os usuários.
No início dos anos 2000, a tecnologia da Internet pas-
sou a tornar-se cada vez mais portátil (Subseção Questões 
em SIG portátil, na Seção 11.3). Isso significa não apenas 
que aparelhos portáteis com SIG podiam ser usados jun-
tamente com redes sem fio disponíveis, mas também que 
tais dispositivos podiam ser conectados através de banda 
larga para gerar representações baseadas em SIG móvel. 
Essa tecnologia foi explorada de forma crescente no setor 
de serviços de SIG (no inglês, mais um significado para o 
acrônimo GIS – GIService) que oferece a usuários dis-
persos acesso a capacidades de SIG centralizadas. Hoje, 
muitos serviços de SIG são disponibilizados para uso pes-
soal através de aplicações móveis ou portáteis, como ser-
viços baseados na localização (Capítulo 11). Dispositivos 
pessoais, como pagers, telefones celulares e assistentes 
digitais pessoais (PDA), enchem as caixas de correspon-
dência e adornam a roupa das pessoas. Esses dispositivos 
são capazes de oferecer em tempo real serviços geográfi-
cos, como mapeamento, roteamento e páginas amarelas 
geográficas. Esses serviços são frequentemente financia-
dos por anunciantes, ou podem ser comprados ou pagos 
em função do uso ou por assinatura; eles têm mudado o 
modelo SIG de negócios para muitos tipos de aplicação.
Os últimos 10 anos também viram o desenvolvimen-
tos de redes geográficas temáticas, tal como a Geospatial 
Figura 1.14 Propaganda de imobiliárias residenciais no Reino Unido. (Fonte: www.nestoria.co.uk)
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Parte 1: Introdução24
One-Stop dos EUA (www.geo-one-stop.gov; Subseção 
Geobibliotecas e geoportais na Seç ão 11.2), uma das 24 
iniciativas do governo federal virtual (e-federal gover-
nment) dos Estados Unidos para melhorar a coordena-
ção do governo nos níveis local, estadual e federal. Seu 
geoportal (www.geodata.gov/gos) identifica uma cole-
ção integrada de provedores de informação geográfica e 
usuários que interagem pela Internet. Conteúdo on-line 
pode ser localizado usando o recurso de busca interativa 
do portal e, em seguida, o conteúdo pode ser usado direta-
mente pela Internet. Essa forma de aplicação na Internet 
é explorada mais tarde no Capítulo 11.
A Internet é fundamental para a maioria dos 
aspectos do uso dos SIG, e os sistemas de SIG 
autônomos (standalone) estão praticamente 
superados.
Em todas essas aplicações, a Internet oferece um 
fluxo unidirecional de dados e informações a um grande 
número de usuários de um número crescente de sites que 
fazem a World Wide Web. Ao longo do tempo, este siste-
ma evoluiu para o que foi denominado Web 2.0, que hoje 
facilita a colaboração bidirecional entre usuários e sites, 
cujo resultado são informações coletadas e disponibiliza-
das a terceiros. A incorporação geográfica dessas ideias, a 
GeoWeb, tem inclusive sido denominada de GeoWeb 2.0 
(ver Capítulo 11). Duas tecnologias principais que estimu-
laram o paradigma da Web 2.0 são AJAX (Asynchronous 
Javascript And XML) e API (Applications Programming 
Interface – Interface de Programação de Aplicativos). O 
AJAX permite o desenvolvimento de sites da Web que se 
parecem com aplicações de computadores de mesa. Eles 
facilitaram de modo significativo o mapeamento na Web 
por permitir o manuseio direto dos dados cartográficos 
onde interações dos usuários (como “clicar e arrastar”) são 
visualizadas instantaneamente.
A Web 2.0 permite colaboração de duas vias en-
tre usuários e sites.
Sites habilitados com AJAX se comparam favoravel-
mente à primeira geração de aplicações de SIG na Web, 
na qual os usuáriosnormalmente clicam um controle de 
pan ou zoom e então esperam a página ser recarregada 
antes de visualizar o resultado. As API estão disponí-
veis em uma variedade de sites, tanto espaciais (Google 
Maps, Yahoo! Maps, Microsoft Live Maps) como não es-
paciais (Flickr, Facebook), e oferecem uma série de fun-
ções para aplicações de terceiros. Por exemplo, as API 
do Google Maps oferecem operações básicas de SIG, tais 
como a possibilidade de desenhar formas, localizar pon-
tos, geocodificar endereços e mostrar tudo isso sobre ma-
pas-base de alta resolução ou dados de satélite. A Figura 
1.15 ilustra o site www.londonprofiler, que usa API 
do Google Maps para mostrar uma variedade de dados 
sociodemográficos de alta resolução de Londres sobre 
mapas-base e dados de satélite do Google. A construção 
de tais sites usando API ainda requer domínio técnico de 
alto nível, mas é muito mais simples do que aprender a 
instalar, gerenciar e configurar plataformas mais tradicio-
nais de SIG na Web.
Figura 1.15 Uma implementação de SIG na Web 2.0: o site Londonprofiler, mostrando uma distribuição de dados de 
exclusão social sobre um fundo de imagens de satélite. (Imagem cortesia de Maurizio Gibin)
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Capítulo 1 Sistemas, Ciência e Estudo 25
Os outros cinco componentes de um SIG
A segunda peça da anatomia do SIG (Figura 1.16) é o 
hardware do usuário, o dispositivo com o qual o usuário 
interage diretamente na realização de operações de SIG, 
digitando, apontando, clicando ou falando, e que retor-
na informação através de visualização em tela ou gerando 
sons com algum significado. Tradicionalmente, esse dis-
positivo ficava sobre a mesa de um escritório, mas o usuá-
rio de hoje tem muito mais liberdade porque as funções 
de SIG podem ser realizadas através de laptops, PDA, 
dispositivos no veículo e mesmo telefones celulares. A 
Seção 11.3 discute as tecnologias atualmente disponíveis 
com mais detalhes. Na linguagem da rede, o dispositivo 
do usuário é o cliente, conectado por meio da rede a um 
servidor que provavelmente trabalha com muitos clientes 
simultaneamente. O cliente pode ser pesado, caso ele faça 
a maior parte do trabalho localmente, ou leve, caso ele 
faça pouco mais do que conectar o usuário ao servidor. 
Um PC ou Macintosh com boa configuração são instân-
cias de clientes pesados com capacidade local potente, 
enquanto dispositivos ligados à TV que oferecem pouco 
mais que acesso a navegador de Internet são instâncias de 
clientes leves.
A terceira peça da anatomia dos SIG é o software 
que roda localmente na máquina do usuário. Ele pode 
ser tão simples quanto um navegador padrão de Internet 
(p.ex., Microsoft Explorer ou Safari) se todo o trabalho é 
feito remotamente usando serviços digitais diversos ofe-
recidos em grandes servidores. Mais provavelmente ele é 
um pacote (uma licença) comprado de um dos vendedo-
res de SIG, como Autodesk nc. (San Rafael, Califórnia, 
EUA; www.autodesk.com), Environmental Systems 
Research Institute, Inc. (ESRI; Redlands, Califórnia, 
EUA; www.esri.com), Intergraph Corp. (Hunstsvil-
le, Alabama, EUA; www.ingr.com), ou MapInfo Corp. 
(Troy, New York; www.mapinfo.com). Cada vendedor 
oferece uma gama de produtos concebidos para diferen-
tes níveis de sofisticação, diferentes volumes de dados e 
diferentes nichos de aplicações. Idrisi (Clark University, 
Worcester, Massachusetts, EUA; www.clarklabs.org) é 
um exemplo de um SIG produzido e comercializado por 
uma instituição acadêmica ao invés de um vendedor co-
mercial. Os pacotes de SIG têm ficado mais sofisticados 
nos últimos anos e podem lidar com todos os requisitos 
de projetos de SIG padrão. Da mesma forma, entretan-
to, buscas na Internet oferecem meios para identificar 
rotinas de software reutilizáveis ou fontes não SIG que 
facilitam operações espaciais, embora a origem e a apli-
cabilidade de utilitários menos conhecidos nem sempre 
seja imediatamente óbvia.
Softwares comerciais raramente são de código aberto 
– em que o usuário pode modificar o código que foi usado 
para criá-lo – por uma série de razões, incluindo proteção 
de copyright e manutenção de suporte ao usuário. Mes-
mo sofwares de domínio público (tal como a suíte de SIG 
GRASS ou mais especializados como SWARM ou Repast) 
frequentemente não são de código aberto, por razões si-
milares. Isso torna muitas vezes difícil ao usuário decidir 
quão adequado será o software de SIG para aplicações 
específicas. Assim, embora a Internet possibilite reunir 
informação sobre software, as buscas na Internet não ne-
cessariamente permitem a comparação objetiva de fun-
ções de software. Michael de Smith, juntamente com dois 
dos autores desse livro, produziu um guia virtual (www.
spatialanalysisonline.com) e um livro cuja intenção é 
chamar a atenção para a gama de opções de software dis-
poníveis e a qualidade dos resultados produzidos.
A quarta peça da anatomia é o banco de dados, que 
consiste em uma representação digital de aspectos se-
lecionados de alguma área específica da superfície ou 
próxima da superfície da Terra, construído para servir na 
resolução de problemas ou para fins científicos. Um ban-
co de dados pode ser elaborado para um grande projeto, 
como a localização de um novo corredor de transmissão 
de energia de alta-tensão, ou pode ser mantido continua-
mente, alimentado pelas transações diárias que ocorrem 
em uma grande companhia de serviços públicos (insta-
lação de dutos subterrâneos, criação de contas de novos 
clientes, serviço diário de atividades da tripulação). Ele 
pode ser tão pequeno quanto alguns poucos megabytes 
(uns poucos milhões de bytes, facilmente armazenados 
em um DVD) ou tão grande como muitos terabytes (um 
terabyte é, arredondando, um trilhão de bytes, armaze-
nados em um grande disco rígido ou em muitos DVDs). 
A Tabela 1.1 dá uma ideia do potencial dos volumes de 
bancos de dados de SIG.
Seis partes de um SIG
Software
Hardware
Pessoas
Rede
Dados
Procedimentos
Figura 1.16 Os seis componentes de um SIG.
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Parte 1: Introdução26
Bancos de dados de SIG podem oscilar em tama-
nho entre um megabyte e um petabyte ou mais.
Adicionalmente a esses quatro componentes – rede, 
hardware, software e banco de dados – um SIG também 
requer gerenciamento. Uma organização deve estabelecer 
procedimentos, linhas de comunicação, pontos de contro-
le e outros mecanismos para assegurar que as atividades 
de SIG atinjam suas necessidades, mantenham-se no orça-
mento, mantenham alta qualidade e, no geral, atinjam as 
necessidades da organização. Esses temas são explorados 
nos Capítulos 17, 18 e 19.
Finalmente, um SIG é inútil sem uma pessoa que o 
conceba, programe e mantenha, o alimente com dados e 
interprete seus resultados. As pessoas que trabalham com 
SIG têm várias habilidades, dependendo do papel de cada 
uma. Quase todas terão conhecimentos básicos necessá-
rios ao trabalho com dados geográficos – conhecimento de 
tópicos como fontes de dados, escala e acurácia e produtos 
de software – e terão também uma rede de contatos na 
comunidade de SIG. Mais importante de tudo, elas terão 
a capacidade de pensar o espacial de forma crítica, o que 
as permitirá filtrar a mensagem do dado espacial através 
de um meio de SIG. A próxima seção descreve alguns dos 
papéis vividos por pessoas que trabalham com SIG e pelas 
indústrias nas quais elas trabalham.
Os SIG como negócio
Muitas pessoas desempenham muitas funções em SIG, 
do desenvolvimento de software à venda de software e do 
ensino sobre SIG ao uso de seu potencial nas atividades 
cotidianas. Muitas dessas pessoas são capazes de oferecer 
software livre ou dados que podem ser usados ou adap-
tados gratuitamente, uma vez que os custos de produção 
são obtidos por atividade voluntária ou subsidiados por 
instituições de pesquisa como universidades. Tal atividade 
tem crescido rapidamente com o uso cada vez