Sistemas Geográficos de Informação

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APRESENTAÇÃO 
Professora Especialista Karitta da Silva Lopes 
 
● Licenciada em Geografia pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). 
● Especialista em “História da África e Cultura Afro-Brasileira, Práticas 
Docentes, Relações Raciais e a Aplicação da Lei 10.639/03” pela 
Universidade Estadual de Maringá (UEM). 
● Atuou como professora de Geografia pelo Processo Seletivo 
Simplificado do Paraná da Secretaria de Estado da Educação do Paraná 
(SEED-PR). 
● Atuou como docente da disciplina “Categorias e Conceitos da Geografia” 
do curso de licenciatura em Geografia EaD do Centro Universitário 
Cidade Verde (UniFCV) 
● Link do Currículo na Plataforma Lattes: 
http://lattes.cnpq.br/2751506907806550. 
 
Ampla experiência como docente na rede pública de Ensino Básico do Estado do Paraná, 
atuando em instituições como o Colégio Estadual João de Faria Pioli, Colégio Estadual Silvio 
Magalhães Barros, Instituto de Educação Estadual de Maringá, Colégio Estadual Antônio 
Francisco Lisboa e Colégio Estadual Jardim Independência, estes dois últimos, localizados no 
município de Sarandi-PR. Experiência, também, como professora do ensino privado na 
modalidade de Educação à Distância, atuando como docente da disciplina “Categorias e 
Conceitos da Geografia” do curso de licenciatura em Geografia EaD do Centro Universitário 
Cidade Verde (UniFCV) e desenvolvendo o material didático da mesma. 
 
 
 
 
APRESENTAÇÃO DA APOSTILA 
 
Olá, seja muito bem vinda(o) à disciplina “Sistemas Geográficos de Informações”! 
 
Prezada(o) aluna(o), é com grande satisfação e apreço que lhe introduzo às temáticas 
e assuntos que compõem esta disciplina. Se você se interessou pelos conhecimentos 
apresentados e dinamizados aqui, o presente material será o início de uma grande jornada que 
vamos trilhar juntos a partir de agora. Desde já te adianto que o desenvolvimento do 
 
conhecimento em Geografia se faz por meio de uma construção coletiva, ou seja, por relações 
conjuntas e recíprocas e nunca individuais ou unilaterais. 
Desta forma, é a partir do compartilhamento e socialização dos saberes geográficos, 
divididos em quatro unidades, que vamos estudar alguns dos princípios dos Sistemas 
Geográficos de Informações ou Sistemas de Informação Geográfica, os SIGs. 
Na Unidade I, “História do Sistema de Informação Geográfica”, que é composta por 
três tópicos, iremos estudar sobre as geotecnologias ao longo da história, conceitos e 
componentes de um Sistema de Informação Geográfica (SIG), características dos dados 
geográficos e tecnologias relacionadas. 
Já na Unidade II, “Modelos e Estruturas de Dados Espaciais”, que é composta por seis 
tópicos, vamos dinamizar nossos conhecimentos acerca da modelagem de um Sistema de 
Informação Geográfica (SIG), da estrutura de dados vetorial e matricial, da comparação entre 
ambas estruturas destacadas e das fontes e organização de dados. 
Depois, na Unidade III, “Banco de dados geográficos”, integrada por quatro tópicos, 
vamos aprender um pouco mais sobre a modelagem de banco de dados geográficos, a 
elaboração e manipulação de um banco de dados, como também, a análise de dados 
georreferenciados. 
E por fim, na Unidade IV, “Elaboração de Mapas Digitais”, integrada por três tópicos, 
iremos concentrar nossos conhecimentos à respeito da elaboração de mapas temáticos com 
programa de SIG, isto é, acerca da contextualização do uso dos programa de SIGs na 
elaboração de mapas temáticos, compreendendo assim, a importância desses recursos e as 
etapas que envolvem a produção de mapas temáticos com programa de SIG, tendo como 
exemplo o software QGIS. 
Aproveito para reforçar o convite a você, para junto conosco percorrer esta jornada de 
conhecimento e multiplicar os conhecimentos sobre tantos assuntos abordados em nosso 
material. Esperamos contribuir para seu crescimento pessoal e profissional. 
 
Muito obrigada e ótimos estudos! Lembre-se, as vacinas salvam vidas! 
 
 
UNIDADE I 
HISTÓRIA DO SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 
Professora Esp. Karitta da Silva Lopes 
 
 
Plano de Estudo: 
 
• Conceitos e componentes de um SIG; 
• Características dos dados geográficos; 
• Tecnologias relacionadas. 
 
 
Objetivos de Aprendizagem: 
• Conceituar e contextualizar o desenvolvimento dos SIGs; 
• Compreender os tipos de dados analisados em um SIG; 
• Estabelecer a importância da análise de dados de um SIG. 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Prezado(a) aluno(a), seja bem-vindo(a) à disciplina “Sistemas Geográficos de 
Informação”. É com grande satisfação e estima que lhe convido a compartilhar 
conhecimentos acerca do desenvolvimento das tecnologias que nos possibilitaram 
novas formas de mapear e compreender os fenômenos existentes no planeta Terra. 
O presente material foi desenvolvido para introduzi-lo(a) ao horizonte das 
discussões a respeito da evolução dos sistemas de informação geográficas, portanto, é 
destinado a estudantes e pesquisadores interessados em compreender o processo 
histórico de constituição das geotecnologias, cujo objetivo é compreender a técnica do 
sistema de informação geográfica, analisar dados espaciais com vistas ao diagnóstico 
ambiental, elaborar mapas temáticos e cadastrais, entender e equacionar problemas a 
serem resolvidos com o uso dos sistemas de informações geográficas. 
Durante a trajetória escolar, você certamente cursou Geografia e teve contato 
com diversos conceitos específicos dessa disciplina, tais como território, espaço, lugar e 
região. A apresentação que você tem em mãos (ou à vista por meio de arquivos digitais) 
pretende aprofundar esses conhecimentos, obtidos no seu percurso educacional no 
decorrer do Ensino Básico, a respeito das tecnologias de informação e sua consolidação 
como campo de trabalho e suas aplicações no cotidiano da nossa sociedade. 
A Unidade I, “História do Sistema de Informação Geográfica”, é composta por 
três tópicos que correspondem a um plano de estudo estruturado para que você possa 
obter conhecimento sobre as Geotecnologias ao longo da história, conceitos e 
componentes de um Sistema de Informação Geográfica (SIG), características dos dados 
geográficos e tecnologias relacionadas. 
Almejamos que esta unidade possa contribuir com sua aprendizagem, com a 
expansão dos conhecimentos tecnológicos e com o aprimoramento de suas habilidades 
cognitivas e investigativas em Geografia. 
 Bons estudos! 
 
 
1 CONCEITOS E COMPONENTES DE UM SIG 
 
Imagem do Tópico: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/gis-geographic-
information-system-write-on-2002787549 
 
 Ao darmos início aos estudos acerca dos Sistemas de Informações 
Geográficas (SIG) enquanto uma importante área da ciência geográfica e das 
geotecnologias, precisamos contextualizar seu surgimento ao longo da história. Logo, o 
termo em destaque tem sua origem no inglês Geographic Information System (GIS), 
surgiu nos Estados Unidos na década de 60 através de grupos compostos por estudantes 
universitários que se juntaram para desenvolver programas computacionais destinados 
ao sistema de informação. 
 A partir do século XX, a Cartografia, ciência que atua na representação 
gráfica dos fenômenos geográficos, seja ele de características físicas sobre o espaço 
geográfico, território, realidade social, econômica, cultural e histórica, dentre outras, 
passou por profundas transformações, revolucionando suas formas de produção e 
atuação. Essa revolução foi determinada principalmente pelo uso da fotogrametria e 
inserção da tecnologia eletrônica no repertório utilizado para os levantamentos de 
dados usados na produção das cartas e mapas. 
 A cartografia moderna busca responder aos mais variados setores das 
práticas humanas, tendo como propósito, o desenvolvimento e produção de mapas e 
cartas em maior quantidade, em menor tempo e com precisão cada vez maiores. Para 
otimizar tempo, aumentar a quantidade e a precisão dos produtos elaborados,ela conta 
com modernas tecnologias como o sensoriamento remoto, o sistema GPS (Sistema 
Global de Navegação por Satélite ou em inglês Global Positioning System), e os SIGs 
(Sistemas de Informação Geográfica). 
 
 
 
Um SIG pode ser visto como um sistema de hardware, software, e 
procedimentos projetados para suportar captura, gerenciamento, 
manipulação, análise, modelagem e consulta de dados referenciados 
espacialmente, para solução de problemas de planejamento e 
gerenciamento. (LISBOA FILHO; IOCHPE, 1996, p. 2). 
 
Esses progressos tecnológicos, e muitos outros desenvolvidos nas últimas três 
décadas, não somente nas áreas da ciência cartográficas, mas também nas áreas de 
comunicação, como o surgimento da rede mundial de computadores (World Wide Web- 
WWW), possibilitaram a distribuição maciça de dados e informações sobre o planeta, 
abrindo um leque de possibilidades como a recuperação, o armazenamento e a 
combinação de dados relacionados a um determinado território ou área. 
A urgência em distinguir variados dados em uma sequência de mapas para 
posteriormente examiná-los e compará-los é uma percepção muito mais antiga que a 
presença dos sistemas de informações geográficas atuais. O aprimoramento dos 
sistemas de informação atravessa o percurso da história da humanidade e o 
desenvolvimento do geoprocessamento. De acordo com CÂMARA e DAVIS (2001). 
 
 
A coleta de informações sobre a distribuição geográfica de recursos 
minerais, propriedades, animais e plantas sempre foi uma parte 
importante das atividades das sociedades organizadas. Até 
recentemente, no entanto, isto era feito apenas em documentos e 
mapas em papel; isto impedia uma análise que combinasse diversos 
mapas e dados. Com o desenvolvimento simultâneo, na segunda 
metade deste século, da tecnologia de Informática, tornou-se possível 
armazenar e representar tais informações em ambiente 
computacional, abrindo espaço para o aparecimento do 
Geoprocessamento. (CÂMARA; DAVIS, 2001, n.p). 
 
Ainda de acordo com os autores: 
 
 
 
Nesse contexto, o termo Geoprocessamento denota a disciplina do 
conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para 
o tratamento da informação geográfica e que vem influenciando de 
maneira crescente as áreas de Cartografia, Análise de Recursos 
Naturais, Transportes, Comunicações, Energia e Planejamento Urbano 
e Regional. (CÂMARA; DAVIS, 2001, n.p.). 
 
O Sistema de Informação Geográfica (SIG) ou na utilização do termo em inglês 
Geographic Information System (GIS) são processos computacionais organizados em 
sistemas que possuem ferramentas destinadas à coleta, armazenamento, 
processamento e análise digitalizada de informações georreferenciadas, com o intuito 
de produzir informações combinadas de dados espaciais. 
 
 
As ferramentas computacionais para Geoprocessamento, chamadas 
de Sistemas de Informação Geográfica (GIS), permitem realizar 
análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar 
bancos de dados geo-referenciados. Tornam ainda possível 
automatizar a produção de documentos cartográficos. (CÂMARA; 
DAVIS, 2001, n.p.). 
 
Aplicar o uso de um SIG em análises, proporciona ao usuário benefícios, pois, os 
dados, quando inseridos no sistema, são processados e trabalhados com agilidade 
permitindo executar diversas análises das informações geradas através de cálculos 
matemáticos e estatísticos auxiliando nas tomadas de decisões de quem o utiliza. 
 
 
1.1 Componentes de um SIG 
 
Ainda que o Sistema de informação geográfica (SIG) seja considerado somente 
um “software”, ele é complexo e organizado com diversos elementos peculiares e 
relacionados entre si. O sistema central de um SIG é o banco de dados, sendo 
 
compreendido como um acervo de informações com diferentes formatações e captado 
de formas variadas, sendo armazenados em formato digital. Em torno do banco de 
dados é encontrado uma sequência de componentes de software. 
O processamento digital de imagens, sistematicamente possibilita o manuseio e 
investigação de imagens adquiridas remotamente através de sensores como, por 
exemplo: satélites (sensoriamento remoto), fotografias aéreas e radar. Também é 
bastante utilizado o sistema de digitalização de mapas e cartas já existentes em 
formatos de papel e transformados em formatos digitais. 
A análise geográfica embasada em suas características espaciais possibilita a 
análise de dados e atributos. O sistema de suporte é considerado uma das funções mais 
importantes de um SIG, pois proporciona a utilização de ferramentas estatísticas e 
matemáticas, desenvolvidas especialmente para essa finalidade. Já o sistema de 
visualização cartográfica, possibilita elencar os elementos presentes no banco de dados 
tendo como finalidade a produção de um produto cartográfico exibido na tela ou 
monitor do computador podendo ser enviado para impressão. 
 
 
Do ponto de vista da aplicação, utilizar um SIG implica em escolher as 
representações computacionais mais adequadas para capturar a 
semântica de seu domínio de aplicação. Do ponto de vista da 
tecnologia, desenvolver um SIG significa oferecer o conjunto mais 
amplo possível de estruturas de dados e algoritmos capazes de 
representar a grande diversidade de concepções do espaço. 
(CÂMARA; MONTEIRO, 2001, n.p.). 
 
Desse modo, os SIGs atuam como um exemplo expressivo da realidade em que 
se encontra os fenômenos a serem estudados, como, exemplo, dados de hidrografia, 
uso do solo, relevo, dados sociais e urbanos, que podem ser decodificados para o 
formato digital comumente utilizados através de dados temáticos e implementado 
através de linguagens de programação. 
 
 
 2 CARACTERÍSTICAS DOS DADOS GEOGRÁFICOS 
 
Imagem do Tópico: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/concept-gis-geographic-
information-system-1955579647 
 
 Antes de tudo, é preciso destacar que trabalhar com geoprocessamento, 
é utilizar de atributos computacionais (computadores) como ferramenta, a fim de 
representar dados referenciados espacialmente, ou melhor, georreferenciados. 
Segundo CÂMARA e DAVIS, “[...] o problema fundamental da Ciência da Geoinformação 
é o estudo e a implementação de diferentes formas de representação computacional do 
espaço geográfico” (2001, p. 1). 
Para compreender a problemática fundante das representações computacionais 
do espaço geográfico é preciso entender o conceito de traduzir o mundo real para o 
ambiente digital. Nos fundamentando nas interpretações de ambos os autores, é 
preciso compreender o “paradigma dos quatro universos”, que se distingue da seguinte 
forma: 
 
 
o universo do mundo real, que inclui as entidades da realidade a serem 
modeladas no sistema; o universo matemático (conceitual), que inclui 
uma definição matemática (formal) das entidades a ser representadas; 
o universo de representação, onde as diversas entidades formais são 
mapeadas para representações geométricas e alfanuméricas no 
computador; o universo de implementação, onde as estruturas de 
dados e algoritmos são escolhidos, baseados em considerações como 
desempenho, capacidade do equipamento e tamanho da massa de 
dados. É neste nível que acontece a codificação. (CÂMARA; DAVIS, 
2001, p. 2). 
 
O ponto de vista apresentado, não é limitado aos sistemas de 
geoprocessamentos, mas também, apresenta uma visão que une as adversidades 
atribuídas à computação gráfica e ao processamento de imagens. Aplicado ao 
 
geoprocessamento, essa problemática permite ponderar os problemas existentes nos 
dados geográficos. Como podemos ver a seguir: 
 
 
no universo do mundo real encontram-se os fenômenos a serem 
representados (tipos de solo, cadastro urbano e rural, dados geofísicos 
e topográficos); no universo conceitual (matemático) pode-se 
distinguir entre as grandes classes formais de dados geográficos 
(dados contínuos e objetos individualizáveis) e especializar estas 
classes nos tipos de dadosgeográficos utilizados comumente (dados 
temáticos e cadastrais, modelos numéricos de terreno, dados de 
sensoriamento remoto); no universo de representação as entidades 
formais definidas no universo conceitual são associadas a diferentes 
representações geométricas, que podem variar conforme a escala e a 
projeção cartográfica escolhida e a época de aquisição do dado. Aqui 
se distingue entre as representações matricial e vetorial, que podem 
ainda ser especializadas; o universo de implementação é onde ocorre 
a realização do modelo de dados através de linguagens de 
programação. Neste universo, escolhem-se as estruturas de dados 
(tais como árvores quaternárias e árvores-R) para implementar as 
geometrias do universo de representação (CÂMARA; DAVIS, 2001, p. 
3-4). 
 
Sendo assim, as tradicionais diferenças de geoprocessamento representadas nas 
dicotomias campos x objeto e matricial x vetorial, podem ser solucionadas, mostrando 
que ambas se encontram em diferentes níveis de conceito. Essa perspectiva também 
ilustra que a área de interação do usuário de um SIG, precisa refletir o universo 
conceitual, pois, nesse universo o usuário aplica conceitos mais presentes em sua 
realidade, minimizando as dificuldades presentes nas variedades de representações 
geométricas. 
 
 
2.1 Sistemas de medida e de referência espaço-temporal 
 
 
Uma característica centralizadora no uso das tecnologias de Geoprocessamento 
provém da lógica matemática utilizada nos sistemas de informação, pois para ser 
apresentada no universo computacional, é preciso associar em todas as categorias de 
informação geográfica uma escala de referência e medida, que serão utilizadas pelo SIG 
para representá-lo. 
Como nos explica os autores: 
 
 
A visão mais aplicada em Geoprocessamento utiliza uma escala de 
mensuração que permite associar grandezas numéricas a cada objeto 
a ser representado computacional. Esta visão deriva do conceito 
"representacionalista" proposto pelo filósofo Bertrand Russel: as 
propriedades não são intrínsecas aos objetos, mas são obtidas a partir 
de medidas. Assim, a representação de um objeto geográfico num GIS 
dependerá da escala que utilizarmos. (CÂMARA; DAVIS, 2001, p. 4). 
 
Importante destacar que os níveis de medidas temáticas não determinarão 
grandezas. Quando a análise necessita de descrições detalhadas, utiliza-se níveis de 
medidas numéricas, em que os valores balizam-se em números reais de escala. 
 
 
2.2 Dados Temáticos 
 
De acordo com os autores: 
 
 
Dados temáticos descrevem a distribuição espacial de uma grandeza 
geográfica, expressa de forma qualitativa, como os mapas de 
pedologia e a aptidão agrícola de uma região. Estes dados, obtidos a 
partir de levantamento de campo, são inseridos no sistema por 
 
digitalização ou, de forma mais automatizada, a partir de classificação 
de imagens. (CÂMARA; DAVIS, 2001, p. 7). 
 
 
2.3 Dados Cadastrais 
 
Diferente dos dados temáticos, nos dados cadastrais cada elemento é um objeto 
geográfico, pois: 
 
 
Possui atributos e pode estar associado a várias representações 
gráficas. Por exemplo, os lotes de uma cidade são elementos do 
espaço geográfico que possuem atributos (dono, localização, valor 
venal, IPTU devido, etc.) e que podem ter representações gráficas 
diferentes em mapas de escalas distintas (CÂMARA e DAVIS, 2001, p. 
7). 
 
Nesse sistema, os atributos estão guardados em um banco de dados pré-
existente. 
 
 
2.4 Redes 
 
O conceito de rede em geoprocessamento, indica elementos atribuídos a 
serviços urbanos de utilidade pública, tais quais água, luz e telefone; bacias hidrográficas 
e rodovias. 
 
 
 
No caso de redes, cada objeto geográfico (ex: cabo telefônico, 
transformador de rede elétrica, cano de água) possui uma localização 
geográfica exata e está sempre associado a atributos descritivos 
presentes no banco de dados. (CÂMARA; DAVIS, 2001, p. 8). 
 
Neste formato, os atributos gráficos são armazenados em coordenadas vetoriais 
as quais veremos na próxima unidade. 
 
2.5 Modelos Numéricos de Terreno 
 
Mais conhecido como MNT (sigla referente ao título), o modelo numérico de 
terreno é empregado para demonstrar o desempenho quantitativo de um elemento 
que continuamente varia no espaço. 
 
 
Um MNT pode ser definido como um modelo matemático que 
reproduz uma superfície real a partir de algoritmos e de um conjunto 
de pontos (x, y), em um referencial qualquer, com atributos denotados 
de z, que descrevem a variação contínua da superfície. (CÂMARA; 
DAVIS, 2001, p. 10). 
 
 
2.6 Imagens 
 
As imagens representam os processos de captar informação espacial de forma 
indireta, obtidas por satélites, fotografias aéreas ou "scanners" aerotransportados. 
“Armazenadas como matrizes, cada elemento de imagem (denominado "pixel") tem um 
valor proporcional à energia eletromagnética refletida ou emitida pela área da superfície 
terrestre correspondente.” (CÂMARA; DAVIS, 2001, p. 10). 
Ainda de acordo com os autores: 
 
 
 
Pela natureza do processo de aquisição de imagens, os objetos 
geográficos estão contidos na imagem, sendo necessário recorrer a 
técnicas de fotointerpretação e de classificação para individualizá-los. 
Características importantes de imagens de satélite são: o número e a 
largura de bandas do espectro eletromagnético imageadas (resolução 
espectral), a menor área da superfície terrestre observada 
instantaneamente por cada sensor (resolução espacial), o nível de 
quantização registrado pelo sistema sensor (resolução radiométrica) e 
o intervalo entre duas passagens do satélite pelo mesmo ponto 
(resolução temporal). (CÂMARA; DAVIS, 2001, p. 10-11). 
 
Figura 1: Rio Nilo do satélite Landsat 
 
IMAGEM 
 
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/river-nile-landsat-satellite-elements-
this-399987502 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 TECNOLOGIAS ASSOCIADAS 
 
Imagem do Tópico: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/cargo-spaceship-
on-orbit-planet-earth-1723754989 
 
 Como vimos no decorrer da unidade, os Sistemas de Informações Geográficas 
(SIG) são uma sequência de instrumentos e equipamentos tecnológicos o qual tem como 
 
finalidade coletar, armazenar e estudar o espaço geográfico. São sistemas de grande 
importância para a organização da nossa sociedade e são utilizados por diversas 
organizações, tais quais os governos, pesquisadores, serviços de inteligência, dentre 
outros, devido a sua rapidez em trabalhar os dados coletados. 
 Apresentaremos aqui dois grupos de tecnologias que, associadas, compõem um 
sistema de informação geográfica, são eles: Sensoriamento Remoto e o Sistema Global 
de Navegação por Satélite ou o termo em inglês Global Positioning System (GPS). 
 
 
3.1 Sensoriamento Remoto 
 
 Sensoriamento remoto é o ramo da ciência que trabalha com a obtenção 
de dados e análise de informações sobre objetos, materiais, ou fenômenos que 
ocorrem na superfície do nosso planeta. Para fazer a coleta dessas informações, 
utiliza-se da energia eletromagnética do sol, a qual é refletida nos objetos 
estudados e que são registrados por equipamentos que se encontram à distância 
do objeto analisado. 
 
 
Sensoriamento remoto consiste na utilização conjunta de 
modernos instrumentos (sensores), equipamentos para 
processamento e transmissão de dados e plataformas (aéreas 
ou espaciais) para carregar tais instrumentos e equipamentos, 
com o objetivo de estudar o ambiente terrestre através do 
registro e da análise das interações entre a radiação 
eletromagnética e as substâncias componentes do planeta 
Terra, em suas mais diversas manifestações. (NOVO, 1989). 
 
É possível classificar os sensores em duas categorias: 
● Sensores ativos, que produzem a própria radiação, ex. radares; 
 
● Sensores passivos, que dependem da radiação externa, mais 
especificamente a luz solar, ex. sistema desatélites lançados na 
órbita da Terra. 
Os satélites fazem varredura em tempo real dos fenômenos que 
acontecem na superfície terrestre, produzindo imagens e dados atualizados a 
todo tempo. Para vocês terem ideia, o satélite Landsat 7 consegue dar 14 voltas 
na Terra por dia. Este satélite é heliosincronizado, ou seja, sempre passa em um 
mesmo local no mesmo horário solar. 
Atualmente, temos em órbita inúmeros satélites ativos que produzem 
informação a todo tempo, são eles: 
● LANDSAT: lançado pela NASA o programa Landsat já enviou 
desde 1972, sete satélites, tendo como foco captar dados sobre os 
recursos naturais do planeta terra. Atualmente as versões Landsat 
5 e Landsat 7 estão ativos, sendo o último o mais recente e mais 
moderno satélite em operação pelo programa. 
● SPOT: lançado com iniciativa do governo Francês em parceria com 
Suécia e Bélgica, o programa é gerenciado pelo CNES (Centro 
Nacional de Estudos Espaciais), e desde 1978 já lançou as versões 
do SPOT 1, 2, 3, 4 e 5. Foi projetado como um sistema operacional 
e comercial de observação do planeta Terra. 
● KOSMOS: lançado pelo governo Russo, a série Kosmos apresenta 
imagens mais detalhadas, apresentando alta resolução sendo 
muito utilizadas para aplicações de planejamento urbano. 
● IKONOS: está em operação desde o ano 2000 e é operado pela 
empresa SPACE IMAGING, fornecendo imagens de alta resolução 
nunca antes alcançadas por outro satélite comercial. 
● TERRA: o lançamento do satélite TERRA foi um marco no 
monitoramento da atmosfera, oceanos e continentes, 
possibilitando observações globais e análises científicas sobre as 
 
mudanças e variações de clima, riscos naturais e o ozônio na 
atmosfera. 
● AQUA: o objetivo do Projeto AQUA é fornecer informações para o 
estudo multidisciplinar sobre processos inter-relacionados da terra, 
como: atmosfera, oceanos, superfície do solo e sua relação com 
as mudanças climáticas. 
● QUIKBIRD: Este satélite foi lançado recentemente pela empresa 
DigitalGlobe e fornece as imagens em mais alta resolução para uso 
civil. 
● ENVISAT: satélite europeu, usado principalmente para análises 
ambientais. Os instrumentos presentes nele auxiliam na detecção 
de índices de poluição nos oceanos e na Terra, mudanças 
climáticas e análise das calotas polares. 
● CBERS: é o primeiro satélite brasileiro em órbita, feito em parceria 
com a China e lançado em 1999. Sua particularidade está em 
carregar múltiplos sensores com resoluções e frequências 
variadas, muito utilizados para acompanhar ecossistemas que 
requerem repetições de informações. 
 
 
3.2 Sistema Global de Navegação (GPS) 
 
 GPS é a sigla para Global Positioning System, traduzida para a língua 
portuguesa como Sistema Global de Navegação, correspondente a tecnologia de 
localização por satélite. Seu sistema envia informações sobre a posição de algo a partir 
de um dispositivo móvel, em qualquer localidade e independente das condições 
climáticas existentes. 
O desenvolvimento dessa tecnologia teve início no final de 1973 com intuito de 
facilitar o sistema de navegação. Esse sistema funciona com 24 satélites sincronizados 
 
em órbita na Terra e em comunicação aos aparelhos receptores de GPS, o qual 
interpreta as informações de um grupo de 4 destes satélites, através da troca de 
algoritmos e dados, determinando com precisão a sua localização. 
 Atualmente, essa tecnologia é muito utilizada no cotidiano das pessoas, 
empresas e governos, seja no direcionamento de localização, no transporte rodoviário, 
marítimo e aéreo, como também para localizar pontos específicos no mapa. Ele também 
combina dados como a velocidade de deslocamento, distância e direção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SAIBA MAIS 
 
Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres 
 
O Programa CBERS (ou no inglês China-Brazil Earth Resources Satellite) 
nasceu de uma parceria inédita entre Brasil e China no setor técnico-científico 
espacial. Com isso, o Brasil ingressou no seleto grupo de Países detentores da 
tecnologia de geração de dados primários de sensoriamento remoto. 
Um dos frutos dessa cooperação foi a obtenção de uma poderosa 
ferramenta para monitorar seu imenso território com satélites próprios de 
sensoriamento remoto, buscando consolidar uma importante autonomia neste 
segmento. 
O Programa CBERS contemplou num primeiro momento apenas dois 
satélites de sensoriamento remoto, CBERS-1 e 2. O sucesso do lançamento pelo 
foguete chinês Longa Marcha 4B e o perfeito funcionamento do CBERS-1 e 
CBERS-2 produziram efeitos imediatos. 
Ambos os governos decidiram expandir o acordo e incluir outros três 
satélites da mesma categoria, os satélites CBERS-2B e os CBERS-3 e 4, como 
uma segunda etapa da parceria Sino-Brasileira. 
Mediante o sucesso do lançamento do CBERS-4, Brasil e China 
resolveram assinar um novo protocolo complementar para fabricação de um 
novo satélite do Programa CBERS: o CBERS 04A. 
A família de satélites de sensoriamento remoto CBERS trouxe 
significativos avanços científicos ao Brasil. No país, praticamente todas as 
instituições ligadas ao meio ambiente e recursos naturais são usuárias das 
imagens do CBERS. 
Suas imagens são usadas em importantes campos, como o controle do 
desmatamento e queimadas na Amazônia Legal, o monitoramento de recursos 
 
hídricos, áreas agrícolas, crescimento urbano, ocupação do solo, em educação 
e em inúmeras outras aplicações. 
Também é fundamental para grandes projetos nacionais estratégicos, tais 
como o PRODES (sigla pertencente a Projeto de Monitoramento do Desmatamento 
da Amazônia Legal por Satélite), de avaliação do desflorestamento na Amazônia, 
o DETER, de avaliação do desflorestamento em tempo real, e o monitoramento 
das áreas canavieiras (CANASAT), entre outros. 
 
Fonte: INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS (INPE). Sobre o CBERS. c2018. 
Site do INPE do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações. Disponível em: 
http://www.cbers.inpe.br/sobre/index.php. Acesso em: 26 ago. 2021. 
 
#SAIBA MAIS# 
 
REFLITA 
 
“O Brasil também encontra-se arrolado entre países detentores de tecnologia para a 
aquisição de dados orbitais de sensoriamento. Em 1999, após 10 anos de 
desenvolvimento, o Brasil e a China lançaram com êxito relativo o satélite CBERS (China-
Brazil Earth Resources Satellite). Esse satélite foi lançado com três sensores a bordo: 
uma câmara de amplo campo de visada (Wide Field Imager –WFI), uma câmara CCD 
(Charged Coupled Device) e um sistema de varredura infravermelho (IRMSS- Infrared 
Multispectral System). Atualmente, o Brasil está envolvido no projeto de mais duas 
missões de sensoriamento remoto de recursos terrestres: a missão SSR (Satélite de 
Sensoriamento Remoto) e a missão SABIA (Satélite Argentino-Brasileiro de Informações 
sobre Água, Alimento e Ambiente)”. 
 
Fonte: NOVO, Evlyn Márcia Leão de Moraes; PONZONI, Flávio Jorge. Introdução ao 
Sensoriamento Remoto. São José dos Campos: Curso de Pós-Graduação em Sensoriamento 
Remoto (PGSER), 2001. Disponível em: 
http://www.dpi.inpe.br/Miguel/AlunosPG/Jarvis/SR_DPI7.pdf. Acesso em: 26 ago. 2021. 
 
 
#REFLITA # 
 
 
 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Prezado(a) aluno(a), vimos no Tópico 1 os conceitos e componentes de um 
Sistema de Informação Geográfica (SIG), conceito retirado do termo em inglês 
Geographic Information System (GIS), que se configuram em processos computacionais 
organizados em sistemas que possuem ferramentas destinadas à coleta, 
armazenamento, processamento e análise digitalizada de informações 
georreferenciadas, com o intuito de produzir informações combinadas de dados 
espaciais. 
Buscamos apresentar algumas de suas principais características e funções, dada 
a complexidade de sua organização em diversos elementos particulares que são 
relacionados entre si, como o processamento digital de imagens, que sistematicamentepossibilita o manuseio e a investigação de imagens adquiridas remotamente por meio 
de sensores, à exemplo de satélites (sensoriamento remoto), fotografias aéreas e radar. 
No Tópico 2, demos continuidade com os estudos referentes às características 
dos dados geográficos, tendo em vista a problemática fundante das representações 
computacionais do espaço geográfico, isto é, o conceito de traduzir o mundo real para 
o ambiente digital. A partir disso, podemos estabelecer discussões acerca dos Sistemas 
de Medida e de Referência Espaço-Temporal, dos Dados Temáticos, dos Dados 
Cadastrais, das Redes, dos Modelos Numéricos de Terreno e das Imagens, características 
imprescindíveis para a produção e apresentação de dados da ciência geográfica. 
Por fim, no Tópico 3, estudamos os dois grupos de Tecnologias Associadas que 
compõem um Sistema de Informação Geográfica, ou seja, o Sensoriamento Remoto, que 
é o ramo da ciência que trabalha com a obtenção de dados e análise de informações 
sobre objetos, materiais ou fenômenos que ocorrem na superfície do planeta Terra, e o 
Sistema Global de Navegação por Satélite (GPS), que é a tecnologia de localização por 
satélite cujo objetivo é enviar informações sobre a localização a partir de um dispositivo 
móvel em qualquer localidade e independente das condições climáticas existentes. 
 
Desejo que o estudo dessa unidade seja de grande valia para sua jornada nessa 
disciplina. Te encontro na próxima unidade. 
 
Bons estudos! 
 
 
 
 
LEITURA COMPLEMENTAR 
 
 
BUSCHINELLI, Cláudio César de Almeida. Geotecnologias como ferramentas de apoio à 
certificação da qualidade no campo: noções gerais. Jaguariúna (São Paulo): Embrapa 
Meio Ambiente, 2006. Disponível em: 
http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/documentos_48_000fdrk2nvl02w
x5eo0a2ndxyksb2twb.pdf. Acesso em: 26 de ago. de 2021. 
 
 
A publicação eletrônica apresenta de forma breve os marcos conceituais do 
desenvolvimento sustentável e da avaliação integrada da sustentabilidade, 
consideradas um importante pilar filosófico e um importante instrumento de apoio à 
gestão ambiental em distintos âmbitos geográficos. Parte-se da lógica de que, para o 
desenvolvimento sustentável de uma região, localidade ou propriedade, devemos 
necessariamente considerar as interações de seus três componentes fundamentais e 
indissociáveis, quais sejam: seu perfil social, seu perfil econômico e seu perfil ecológico. 
Tal consideração, associada à percepção e análise em múltipla escala, reafirmam, cada 
vez mais, sua importância como instrumento de gestão dos recursos naturais e das 
atividades humanas desenvolvidas em uma determinada região, sempre considerando 
sua inserção espacial e temporal, permitindo entre outras coisas, apontar os conflitos a 
serem analisados e as soluções locais a serem implementadas. 
 
 
LIVRO 
 
• Título: Iniciação em sensoriamento remoto 
• Autora: Tereza Gallotti Florenzano 
• Editora: Oficina de textos 
• Sinopse: O livro procura tornar acessível a nova tecnologia de aquisição de 
informações sobre a Terra, cujas aplicações crescem a cada dia. Com linguagem simples 
e apresentação inovadora, o livro explica como elas são interpretadas e descreve os 
principais tipos de sensores e satélites existentes – com destaque para o programa 
espacial brasileiro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
FILME/VÍDEO 
 
 
• Título: Apollo 13 – Do Desastre ao Triunfo. 
• Ano: 1995. 
• Sinopse: Tudo corria perfeitamente bem durante a Missão Apollo 13. Mas um grave 
defeito no equipamento coloca em risco a vida dos astronautas: Jim Lovell (Tom Hanks), 
Fred Haise (Bill Paxton) e Jack Swigert (Kevin Bacon). Eles, a equipe responsável pelo 
monitoramento da Missão, encabeçada pelo astronauta Ken Mattingly (Gary Sinise), e 
o diretor de voo Gene Kranz (Ed Harris) terão de lutar para que não aconteça nenhuma 
tragédia. 
• Disponibilidade do Filme: Netflix. 
 
 
 
 
 
WEB 
 
• Apresentação do link: O site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), 
permite a interação entre você e o Banco de Imagens da DGI/INPE. Neste Banco de 
Dados, você encontrará, presentemente, imagens dos satélites AQUA, TERRA, S-
NPP, UK-DMC-2 ,LANDSAT-1, LANDSAT-2, LANDSAT-3, LANDSAT-5, LANDSAT-
7, LANDSAT-8 , CBERS-2, CBERS-2B, CBERS-4 (Satélite Sino-Brasileiro de Recursos 
Terrestres), RESOURCESAT-1, RESOURCESAT-2. 
• Acesse: http://www.dgi.inpe.br/CDSR/. 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
CÂMARA, G.; DAVIS, C. Introdução. In: CÂMARA, G.; DAVIS, C.; MONTEIRO, A. M. V. 
(Eds. e orgs.). Introdução à Ciência da Geoinformação. São Paulo: INPE, 2001. 
 
CÂMARA, G.; MONTEIRO, A. M. V. Conceitos básicos em Ciência da Geoinformação. In: 
CÂMARA, G.; DAVIS, C.; MONTEIRO, A. M. V. (Eds. e Orgs.). Introdução à Ciência da 
Geoinformação. São Paulo: INPE, 2001. 
 
FILHO, Jugurta Lisboa; IOCHPE, Cirano. Introdução a Sistemas de Informações 
Geográficas com Ênfase em Banco de Dados. In: XV JAI – JORNADA DE ATUALIZAÇÃO 
EM INFORMÁTICA, XVI CONGRESSO DA SBC, 1996, Recife. 
 
XV Jornada de atualização em Informática. XVI Congresso da SBC. Recife. 1996. p. 1-
48. Disponível em: http://www.dpi.ufv.br/~jugurta/papers/sig-bd-jai.pdf. Acesso em: 
22 ago. 2021. 
 
NOVO, E.M.L. Sensoriamento remoto: princípios e aplicações. São José dos Campos 
(São Paulo): E. Blucher, 1989. 
 
NOVO, Evlyn Márcia Leão de Moraes; PONZONI, Flávio Jorge. Introdução ao 
Sensoriamento Remoto. São José dos Campos: Curso de Pós-Graduação em 
Sensoriamento Remoto (PGSER), 2001. Disponível em: 
http://www.dpi.inpe.br/Miguel/AlunosPG/Jarvis/SR_DPI7.pdf. Acesso em: 26 ago. 
2021. 
UNIDADE II 
MODELOS E ESTRUTURAS DE DADOS ESPACIAIS 
Professora Esp. Karitta da Silva Lopes 
 
 
Plano de Estudo: 
 
• Modelagem de um SIG; 
• Estrutura de dados vetorial; 
• Estrutura de dados matriciais; 
• Comparação entre vetorial e matricial; 
• Fontes de dados; 
• Organização de dados. 
 
 
Objetivos de Aprendizagem: 
• Compreender os tipos de modelagem de um SIG; 
• Conceituar e contextualizar a estrutura de dados vetorial e matricial; 
• Analisar comparativamente ambas as estruturas abordadas (vetorial e matricial); 
• Estabelecer a importância das fontes e da organização de dados. 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Prezado(a) aluno(a), seja bem-vindo(a) à disciplina “Sistemas Geográficos de 
Informação”. É com grande satisfação e estima que te convido a compartilhar 
conhecimentos acerca do desenvolvimento das tecnologias que nos possibilitaram 
novas formas de mapear e compreender os fenômenos existentes no planeta Terra. 
O presente material foi desenvolvido para introduzi-lo(a) ao horizonte das 
discussões a respeito da evolução dos sistemas de informação geográficas, portanto, é 
destinado a estudantes e pesquisadores interessados em compreender o processo 
histórico de constituição das geotecnologias, cujo objetivo é compreender a técnica do 
sistema de informação geográfica, analisar dados espaciais com vistas ao diagnóstico 
ambiental, elaborar mapas temáticos e cadastrais, entender e equacionar problemas a 
serem resolvidos com o uso dos sistemas de informações geográficas. 
Durante a trajetória escolar, você certamente cursou Geografia e teve contato 
com diversos conceitos específicos dessa disciplina, como território, espaço, lugar e 
região. A apresentação que você tem em mãos (ou à vista por meio de arquivos digitais) 
pretende aprofundar estes conhecimentos, obtidos no seu percurso educacional no 
decorrer do Ensino Básico, a respeito das tecnologias de informação e sua consolidação, 
tais como o campo de trabalho e suas aplicações no cotidiano da nossa sociedade. 
A Unidade II, “Modelos e Estruturas de Dados Espaciais”, é composta por seis 
tópicos que correspondem a um plano de estudo estruturado para que você possa obter 
conhecimento acerca da modelagem de um Sistema de Informação Geográfica (SIG), da 
estrutura de dados vetorial e matricial,da comparação entre ambas estruturas 
destacadas, das fontes e organização de dados. 
Almejamos que esta unidade possa contribuir com sua aprendizagem, com a 
expansão dos conhecimentos tecnológicos e com o aprimoramento de suas habilidades 
cognitivas e investigativas em Geografia. 
 Bons estudos! 
 
 
1 MODELAGEM DE UM SIG 
 
Imagem do Tópico: https://www.shutterstock.com/pt/image-vector/geographic-information-
systems-gis-cartography-mapping-1278368965 
 
O conceito de Sistema de Informação Geográfica (SIG) corresponde aos sistemas 
de informação que possibilitam a captura, modelagem, manipulação, recuperação, 
análise e apresentação de dados georreferenciados, isto é, dados referenciados 
geograficamente cujo o objetivo é descrever fenômenos geográficos na qual sua 
localização está associada a uma posição sob a superfície do planeta Terra. 
Segundo Lisboa Filho (2000), um dado georreferenciado é caracterizado por 
quatro dimensões, são elas: 1- a descrição do fenômeno geográfico; 2- a posição ou 
localização geográfica do fenômeno; 3- os relacionamentos espaciais estabelecidos com 
outros fenômenos geográficos; 4- e o instante ou intervalo de tempo em que o 
fenômeno geográfico ocorre. Estas dimensões englobam duas categorias de dados: 
dados convencionais, referentes aos atributos alfanuméricos utilizados para o 
armazenamento de dados descritivos e temporais; e dados espaciais, que correspondem 
aos atributos usados para a descrição da geometria, da localização geográfica e dos 
relacionamentos espaciais. 
Uma das características centrais de um SIG é sua capacidade de manipular dados 
gráficos (cartográficos) e não-gráficos (descritivos) de forma conjunta, proporcionando 
mais consistência nos processos de análise e consulta. Deste modo, torna-se possível 
acessar informações descritivas de um fenômeno geográfico a partir de sua localização, 
como também o contrário, pois, a localização de determinado fenômeno geográfico 
possibilita, igualmente, a descrição de informações relevantes acerca do mesmo. 
Ademais, é possível estabelecer conexões entre fenômenos distintos baseadas em 
relacionamentos espaciais (ou topológicos). 
 
De maneira ampla, um software de SIG (Sistema de Informação Geográfico) é um 
sistema integrado por quatro componentes fundamentais, são eles: 1- componente de 
captura de dados; 2- componente de armazenamento; 3- componente de análise; 4- 
componente de apresentação dos dados. 
O componente de armazenamento, denominado como sistema de banco de 
dados geográficos, tem a função de estruturar e armazenar os dados de forma que 
possibilite a produção das operações de análise envolvendo dados espaciais. Em razão 
da grande complexidade cujo envolve as aplicações desenvolvidas a partir de um SIG, 
um dos problemas principais para o desenvolvimento destes sistemas é projetar o banco 
de dados geográficos, por isso, o projeto de um banco de dados deve ser construído e 
amparado por meio de um modelo de dados de alto nível, que é denominado como 
modelo conceitual. 
Um modelo de dados pode ser definido como um conjunto de conceitos 
utilizados para descrever um grupo de dados e as operações usadas para manipulá-los. 
Tais modelos de dados podem ser classificados a partir de dois âmbitos. No primeiro 
âmbito, a classificação dos modelos de dados ocorre por meio do desenvolvimento do 
projeto do banco de dados em que o modelo é utilizado, à exemplo do projeto 
conceitual, lógico e físico. No segundo âmbito os modelos de dados são classificados 
quanto a sua flexibilidade e poder de expressão. 
 
 
A característica básica de um modelo de dados, como o próprio termo 
explicita, é que ele é uma abstração da realidade. Um modelo 
conceitual de dados fornece uma base formal (notacional e semântica) 
para ferramentas e técnicas usadas para suportar a modelagem de 
dados. Modelagem de dados é o processo de abstração onde somente 
os elementos essenciais da realidade observada são enfatizados, 
descartando-se os elementos não essenciais. O processo de 
modelagem conceitual de banco de dados compreende a descrição 
dos possíveis conteúdos dos dados, além de estruturas e de regras a 
eles aplicáveis. (LISBOA FILHO; IOCHPE, 1999, p. 70). 
 
 
Neste sentido, essa descrição do banco de dados é realizada com base em 
construtores semânticos que são viabilizados por um modelo conceitual. As aplicações 
de SIG impõe alguns requisitos especiais de modelagem que devem ser sustentados e 
comportados pelos modelos conceituais. De acordo com Jugurta Lisboa Filho e Cirano 
Iochpe (1999), estes requisitos mínimos que um modelo conceitual de dados para 
aplicações de SIG deve sustentar/comportar, são: 
 
● Fenômenos geográficos e objetos convencionais: possibilidade de 
diferenciação entre fenômenos geográficos e objetos sem 
referência espacial. 
● Aspectos espaciais: possibilidade de modelagem das 
características espaciais dos dados. 
● Aspectos temporais: possibilidade de modelagem das 
características temporais dos dados. 
● Aspectos temáticos: necessidade de organizar os fenômenos por 
tema. 
● Aspectos de qualidade: possibilidade de modelagem de metadados 
de qualidade. 
● Visões de campo e objetos: possibilidade de modelagem dos 
fenômenos nas visões de campo e de objetos. 
● Relacionamentos espaciais: possibilidade de diferenciação dos 
relacionamentos espaciais, incluindo restrições de integridade 
espacial. 
● Múltiplas representações: possibilidade de modelagem de que um 
fenômeno possa ter mais de uma representação espacial. 
 
“Desta forma, um entendimento conceitual de um SIG inclui tanto os fenômenos 
estáticos quanto os eventos dinâmicos, sendo que a localização e outras características 
 
dos fenômenos também são medidas sobre o tempo” (LISBOA FILHO; IOCHPE, 1999, p. 
74). 
 
 
 
2 ESTRUTURA DE DADOS VETORIAL E DADOS MATRICIAL: COMPARAÇÕES ENTRE 
AMBAS 
 
Imagem do Tópico: https://www.shutterstock.com/pt/image-illustration/structure-gis-
417778555 
 
Caro(a) estudantes, vimos no tópico anterior que um dado georreferenciado é 
caracterizado por quatro dimensões: 1- a descrição do fenômeno geográfico; 2- a 
posição ou localização geográfica do fenômeno; 3- os relacionamentos espaciais 
estabelecidos com outros fenômenos geográficos; 4- e o instante ou intervalo de tempo 
em que a fenômeno geográfico ocorre. Vimos também que, estas dimensões englobam 
duas categorias de dados: os dados convencionais, referentes aos atributos 
alfanuméricos utilizados para o armazenamento de dados descritivos e temporais; e 
dados espaciais, cujo correspondem aos atributos usados para a descrição da geometria, 
da localização geográfica e dos relacionamentos espaciais. 
Os dados espaciais podem obter diversas formas de serem estruturados, 
contudo, as duas abordagens mais utilizadas na estruturação dos dados espaciais 
referentes à fenômenos geográficos são: a estrutura vetorial e a estrutura matricial 
(raster). A partir disso, vamos estudar neste tópico as características da estrutura de 
dados vetorial e de dados matriciais, como também, as comparações existentes entre 
ambas. 
 
 
2.1 Estrutura de Dados Vetorial 
 
 
Para que possamos compreender as estruturas de dados vetoriais, torna-se 
necessário conhecermos o conceito de topologia anteriormente, para isso, vamos dar 
um exemplo que elucide o conceito. 
Quando um mapa é projetado em uma superfície plana, como uma folha de 
papel, algumas de suas propriedades são modificadas, à exemplo do ângulo e da 
distância, pois de uma representação cartográfica de uma região que se encontra na 
superfície terrestre, ou seja, na superfície curva da Terra, ele passa a ter que representar 
a mesma região em uma superfície plana. Porém, ao passar de uma superfície curva para 
uma superfície plana, outras de suas propriedades permanecem sem modificações, 
como a adjacência e a pertinência. Tais propriedades inalteradasdos mapas, são 
conhecidas como propriedades topológicas. 
 
 
O termo topologia é atribuído aos relacionamentos espaciais mantidos 
no banco de dados. Um banco de dados espacial é dito topológico se 
ele armazena a topologia dos objetos, ou cartográfico se os objetos 
são vistos e manipulados somente de forma independente [...] Um 
banco de dados cartográfico pode ser convertido em um banco de 
dados topológico através do cálculo e identificação dos 
relacionamentos entre objetos. Este processo é conhecido como 
Processo de Construção da Topologia (Building Topology). (LISBOA 
FILHO, 2000, p. 150). 
 
De acordo com o autor Lisboa Filho (2000), à grosso modo, o processo de 
construção da topologia é iniciado a partir de um conjunto de segmentos de linhas que 
não são relacionados. Todo nodo terminal, isto é, cada encontro de linhas, tem de ser 
identificado e marcado. Posteriormente, é identificado também cada segmento de linha 
que se forma entre dois nós consecutivos (arestas). E por fim, cada polígono resultante 
recebe um identificador, inclusive o polígono externo que recebe um identificador 
diferenciado. 
 
 
 
A estrutura vetorial tem como primitiva principal o ponto, porém, os 
sistemas utilizam três construtores básicos: ponto, linha e polígono. As 
coordenadas (x,y) de um ponto representam a localização, em um 
sistema de coordenadas específico, de fenômenos que não possuem 
dimensões espaciais na escala de representação escolhida. A linha, 
formada por uma cadeia de segmentos de linha reta, ou mais 
especificamente, por uma lista de coordenadas de pontos, é usada 
para representar as entidades da realidade que possuem dimensão 
linear. O polígono representa as entidades com extensões 
bidimensionais, através da definição do contorno da área da entidade. 
O polígono é formado por uma cadeia fechada de segmentos de linha, 
podendo ou não possuir outros polígonos embutidos em seu interior. 
(LISBOA FILHO, 2000, p. 151). 
 
São várias as técnicas para armazenamento de dados espaciais com base na 
estrutura vetorial. Segundo Aronoff (1889 apud LISBOA FILHO, 2000, p. 151) as 
estruturas de dados vetoriais são divididas em dois amplos grupos, sendo eles: as 
estruturas de dados spaghetti e as estruturas de dados topológicos, sendo que os 
últimos podem, ou não, serem armazenados. 
● Estruturas de dados spaghetti: armazenam as linhas/polígonos 
como sequências de coordenadas de pontos. São usadas em 
pacotes de cartografia automatizada, em que as informações 
acerca dos relacionamentos entre as entidades não importam. 
● Estruturas de dados topológicos: armazenam algumas formas de 
relacionamentos espaciais, sendo que o destaque é atribuído aos 
relacionamentos de interseção entre linhas de uma rede e nos 
relacionamentos adjacentes entre polígonos. Tais estruturas são 
as mais empregadas nos SIG. 
 
 
2.2 Estrutura de Dados Matricial 
 
Diferentemente da estrutura vetorial, cujo cada fenômeno geográfico está 
correlacionado à um objeto espacial, na estrutura de dados matriciais os atributos dos 
 
fenômenos geográficos estão relacionados a conjuntos de células de um mesmo valor. 
Cada célula possui um valor armazenado que representa a qualidade mais significativa 
do atributo em toda a área que envolve a célula. 
 
 
A resolução de uma imagem matricial corresponde à dimensão linear 
mínima da menor unidade do espaço geográfico (célula) sendo 
considerada. Quanto menor a dimensão das células, maior a resolução 
da imagem matricial e, consequentemente, maior a quantidade de 
memória necessária para armazená-la. 
Cada célula armazena um único valor que corresponde a uma área 
específica na superfície terrestre. O total de valores que precisam ser 
armazenados pode ser calculado, multiplicando-se o número de linhas 
pelo número de colunas da estrutura matricial. Assim, geralmente são 
gerados grandes volumes de dados, tornando-se necessário o 
emprego de técnicas de compactação de dados. (LISBOA FILHO, 2000, 
p. 148). 
 
Neste sentido, na estrutura matricial, um fenômeno geográfico é representado 
por um conjunto de células que contém um mesmo valor. Em razão disso, ocorre uma 
relevante redundância nos valores em toda a estrutura. Tal fato, é bastante explorado 
nos métodos de compactação, que por sua vez, podem ser empregados no 
armazenamento de estruturas matriciais a partir de técnicas diversas. Algumas dessas 
técnicas, são: 
● Códigos em seqüência (Run-length codes): para cada linha, 
armazena o número de ocorrências de células de mesmo valor e o 
valor correspondente à cada uma; 
● Códigos de bloco (Block codes): para cada quadrado máximo, que 
pode ser constituído por um agrupamento de células de mesmo 
valor, armazena as coordenadas da célula inferior esquerda do 
quadrado, a quantidade de células (tamanho) do lado do quadrado 
e o valor do atributo; 
● Códigos de cadeia (Chain codes): os limites de cada área são 
armazenados por meio de uma estrutura cujo obtém uma célula de 
 
origem e uma sequência de vetores unitários. Tais vetores unitários 
são aplicados nas direções cardinais de cada região, ou seja, em 
leste, oeste, norte e sul, que são percorridos no sentido horário; 
● Árvores quaternárias (Quadtree): faz uso de uma estrutura 
hierárquica espacial, sendo a diversidade de tipos uma 
característica significativa das estruturas quadtree. (LAURINI; 
THOMPSON, 1992 apud LISBOA FILHO, 2000, p. 148). 
 
 
2.3 Comparação entre Vetorial e Matricial 
 
Ao compararmos ambas as estruturas de dados, podemos observar que na 
estrutura vetorial, todo fenômeno geográfico é representado por um objeto que possui 
identificação própria e representação espacial do tipo ponto, linha, polígono, ou seja, 
um objeto considerado complexo. 
A posição de cada objeto torna-se determinada por sua localização no espaço 
geográfico, que, por sua vez, encontra-se em concordância com um sistema de 
coordenadas. Logo, objetos vetoriais não ocupam todo o espaço, fato cujo significa que 
nem todas as posições, áreas ou regiões do espaço necessitam estar referenciadas na 
base de dados. 
 Por outro lado, na estrutura matricial, a área em destaque é repartida em uma 
grade regular de células de formato, que em regra, é retangular. A posição da célula é 
configurada pela coluna e pela linha onde está situada na grade, sendo que cada uma 
delas armazena um valor referente ao tipo de entidade que é encontrada em sua 
respectiva posição. 
Uma região geográfica pode ser representada em um mapa a partir de múltiplas 
camadas, portanto, cada célula de uma camada que armazena valores correspondentes 
a uma única variável, à exemplo da vegetação, acaba por referenciar a uma porção do 
espaço sendo representado, uma vez que as camadas ficam totalmente preenchidas. 
 
Diante do exposto, podemos entender que, nas palavras do pesquisador Lisboa 
Filho (2000), que: 
 
 
Enquanto que a representação vetorial é capaz de armazenar 
informações sobre fenômenos que podem ser identificados 
univocamente no mundo real, a representação matricial armazena 
informações sobre o conjunto de todos os pontos de uma determinada 
região do espaço. (LISBOA FILHO, 2000, p. 147). 
 
 
 
 
3 FONTES DE DADOS 
 
Imagem do Tópico: https://www.shutterstock.com/pt/image-illustration/satellite-view-
iceland-map-clouds-snow-1835867263 
 
 Os dados que são manipulados em um SIG (Sistemas de Informações 
Geográficas) retratam fenômenos geográficos que se encontram recorrentes e 
espalhados pela superfície terrestre, podendo pertencer, desta maneira, a sistemas 
naturais (inerentes do meio ambiente) ou artificiais (criados pela humanidade), à 
exemplo dos tipos de vegetação, solos, clima, cidades, propriedades e complexos rurais 
ou urbanos, instituições escolares, entre outros. 
E ainda, tais fenômenos geográficos retratados pelos Sistemas de Informações 
Geográficas, podem, igualmente, ser objetos abstratos, resultados de projetosque 
ainda não foram concretizados, como o projeto de uma barragem destinada à 
construção de uma usina hidroelétrica. 
Deste modo, a natureza das fontes de dados é diversa, pois 
 
 
Os processos de coleta de dados são baseados em tecnologias como 
fotogrametria, sensoriamento remoto e levantamento de campo, ou 
seja, os mesmos que vêm sendo empregados há muito tempo em 
diversas outras áreas. Com isto, os produtos resultantes desses 
processos de coleta de dados é que são as verdadeiras fontes de dados 
dos SIG. Os SIG possuem dispositivos de interface que permitem que 
esses dados sejam transferidos para um meio de armazenamento 
digital. (LISBOA FILHO, 2000, p. 146). 
 
A transferência dos dados do meio externo para o meio interno, isto é, a 
modificação das fontes brutas dos dados para a representação digital, configura-se 
como um passo no processo de aquisição dos dados, porém, é um passo longe de ser o 
 
único. Muitas operações devem ser realizadas posteriormente a esta etapa, tais quais 
as operações para reparar e normatizar os dados relacionados à projeções, sistemas de 
coordenadas e escalas. 
Em referência ao autor Lisboa Filho (2000), os métodos mais utilizados na 
aquisição de dados são: 
 
 
[...] a digitalização em mesa; a digitalização automática feita através 
de leitura ótica por meio de dispositivos de varredura tipo "scanner"; 
a digitação via teclado; GPS-Global Positioning Systems, e a leitura de 
dados provenientes de outras fontes de armazenamento secundário 
(ex. fitas magnéticas, discos óticos, teleprocessamento). Estes 
métodos permitem a transferência dos dados obtidos através desses 
mecanismos para a base de dados dos SIG. (LISBOA FILHO, 2000, p. 
146). 
 
Entretanto, de forma ampla e tradicional, os mapas ainda representam a fonte 
principal de dados para os Sistemas de Informação Geográfica (SIG). 
 
 
 
 
4 ORGANIZAÇÃO DE DADOS 
 
Imagem do Tópico: https://www.shutterstock.com/pt/image-illustration/digital-elevation-
model-urban-area-gis-2036881343 
 
Os fenômenos geográficos são constituídos por diversos aspectos, à exemplo do 
fornecimento da sua localização geográfica. A localização e a forma dos fenômenos 
geográficos são representadas por meio de objetos espaciais que são correlacionados a 
um sistema de coordenadas, como também, a um outro ou mais objetos espaciais que, 
igualmente, representam sua localização e sua forma sobre a superfície do planeta 
Terra. 
 
 
No nível interno de um SIG, a organização dos dados espaciais é feita 
em camadas físicas (ex.: conjunto de polígonos representando os 
limites dos lotes urbanos). No entanto, embora o projeto de camadas 
físicas seja um problema a ser tratado nas etapas de projeto lógico ou 
físico, diversos autores afirmam que é importante que camadas 
conceituais sejam definidas durante a fase de projeto conceitual. Para 
Hadzilacos [HAD 96], camadas conceituais não necessitam ter um 
relacionamento um-para-um com camadas físicas. Por exemplo, uma 
única camada conceitual, como Hidrografia, pode dar origem a 
diferentes camadas físicas, uma contendo somente os rios, outra 
contendo somente os lagos, etc. (LISBOA FILHO, 2000, p. 157). 
 
Temos que compreender que em um SIG, tais objetos espaciais não são tratados 
de forma isolada, e sim, agrupados a partir de características e relacionamentos que 
compartilham em comum, como o tema, camada e plano de informação. 
 
 
 
 
SAIBA MAIS 
 
Você sabia que a facilidade de acesso à informação nos dias de hoje e, 
consequentemente, a quantidade de conteúdos disponibilizados na Internet, exigem 
um elevado senso de seletividade de nós? 
Neste sentido, um dos maiores desafios no uso consciente e perspicaz da 
informação geoespacial e dos dados georreferenciados é assegurar a qualidade e 
confidencialidade da informação, característica imprescindível para a eficácia na 
tomada de decisões. 
O uso consciente dos recursos tecnológicos e do acervo disponível na WEB, cada 
dia mais atualizados, em prol da ciência, é um processo que requer reflexões permeadas 
por criticidade e problematização. 
A imensurável quantidade e multiplicidade de informações exigem que 
possamos desenvolver e aprimorar a nossa capacidade de selecioná-las de forma crítica 
e problematizadora ao considerar seus objetivos, estabelecer relações reflexivas e 
sintetizar o material disponível, avaliando-o e livrando-se de possíveis Fake News, isto 
é, informações falsas que estão sendo muito comuns e recorrentes em nossa sociedade 
na atualidade. 
Para auxiliar a manipulação de dados geoespaciais, a pesquisadora Angelica 
Carvalho Di Maio juntamente com seu orientando Marcus Vinícius Alves de Carvalho, 
elaboraram uma lista de fontes de dados georreferenciados com critério de 
confiabilidade e seletividade. A lista, nomeada como GeoLista, teve por objetivo 
apresentar uma relação de sites que disponibilizam gratuitamente dados e informações 
geoespaciais na Internet, promovendo assim, a difusão dessas fontes confiáveis e 
selecionadas de forma crítica. Você pode acessar este material na referência abaixo: 
 
Fonte: CARVALHO, M. V. A.; DI MAIO, A. C. Proposta para a difusão de dados e informações 
geoespaciais disponíveis gratuitamente na Internet junto aos graduandos e professores 
da educação básica. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 15. 
(SBSR), 2009, Curitiba. Anais XV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto - SBSR, São 
 
José dos Campos: INPE, 2011. p. 3351-3358. DVD, On-line. ISBN 9788517000. Disponível em: 
http://geoden.uff.br/wp-content/uploads/sites/391/2020/01/geolista2.pdf. Acesso em: 
21/09/2021. 
#SAIBA MAIS# 
 
REFLITA 
 
À respeito dos desafios encontrados na utilização das geotecnologias, reflita sobre essa 
problemáticas a partir da seguinte citação: 
 
Um dos desafios mais importantes no uso das geotecnologias é o intercâmbio de dados 
espaciais, impulsionado principalmente pelo alto custo de produção deste tipo de dado. 
A falta de modelos conceituais comuns acarreta problemas na troca de dados entre 
organizações utilizando Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) distintos, que incluem 
distorção de dados, comprometimento de qualidade da informação, perda de definições 
de atributos e georreferenciamento. (CÂMARA. JÚNIOR, 2002, p. 251) 
 
Fonte: CÂMARA, Gilberto; JÚNIOR, Paulo de Oliveira Lima. GeoBR: Intercâmbio Sintático e Semântico de 
Dados Especiais. Informática Pública, Belo Horizonte, v. 4, n. 2, p. 251-281, 2002. Disponível em: 
http://mtc-m16c.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/jeferson/2004/01.13.10.10/doc/ip0402oliveira.pdf. Acesso 
em: 21/09/2021. 
 
#REFLITA# 
 
 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Prezado(a) aluno(a), estudamos no tópico 1 desta unidade algumas 
problemáticas acerca da modelagem de dados e concluímos que um modelo de dados 
pode ser definido como um conjunto de conceitos utilizados para descrever um grupo 
de dados e as operações usadas para manipulá-los, podendo ser classificados a partir de 
dois âmbitos. No primeiro âmbito, a classificação dos modelos de dados ocorre por meio 
do desenvolvimento do projeto do banco de dados em que o modelo é utilizado, à 
exemplo do projeto conceitual, lógico e físico. No segundo âmbito os modelos de dados 
são classificados quanto a sua flexibilidade e poder de expressão. 
Já no tópico 2, nos concentramos em aprender sobre as características 
específicas da estrutura de dados vetorial, bem como da estrutura de dados matricial, 
estabelecendo assim, comparações entre ambas, cujo se configuram como as duas 
abordagens mais utilizadas na estruturação dos dados espaciais referentes à fenômenos 
geográficos. Para tal, abordamos em um subtópico apenas as especificidades da 
estrutura de dados vetorial e em um outro subtópico somente as especificidades da 
estrutura de dados matriciais. Ademais, destinamos um outro subtópico para tratarmos 
das comparações entre as duas abordagens. 
No tópico3, vimos que a natureza das fontes de dados é diversa, pois os 
processos de coleta de dados baseiam-se em uma multiplicidade de tecnologias, à 
exemplo do levantamento de campo, da fotogrametria e do sensoriamento remoto, que 
há muito tempo vêm sendo empregados em diversas outras áreas. Logo, podemos 
observar que, os produtos resultantes desses processos de coleta de dados é que são as 
verdadeiras fontes de dados dos SIG, como afirma a referência de pesquisa em 
georreferenciamento, Jugurta Lisboa Filho (2000). 
Por fim, no tópico 4 abordamos que no nível interno de um SIG, a organização 
dos dados espaciais é feita em camadas físicas, como por exemplo em um conjunto de 
polígonos que representam os limites dos lotes urbanos. Corroboramos que devemos 
ter a compreensão de que em um SIG, os objetos espaciais não devem ser tratados de 
 
forma isolada, todo contrário, devem estar agrupados a partir de características e 
relacionamentos que compartilham em comum, como o tema, camada e plano de 
informação. 
 
Bons estudos! 
 
 
 
 
 
LEITURA COMPLEMENTAR 
 
CÂMARA, Gilberto; DAVIS, Clodoveu; MONTEIRO, Antônio Miguel Vieira (org.). 
Introdução à Ciência da Geoinformação. São José dos Campos: Instituto Nacional de 
Pesquisas Espaciais (INPE), 2001. Disponível em: 
http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/. Acesso em: 21/09/2021. 
 
Este livro tem por objetivo oferecer um panorama geral da disciplina de Ciência da 
Geoinformação, para servir como obra de referência. Seu público-alvo são usuários de 
Geotecnologias, em todos os setores de aplicação, bem como desenvolvedores de 
sistemas e aplicações na área. Este livro faz parte de uma trilogia sobre o tema de Ciência 
e Engenharia da Geoinformação, que consta de três livros. Este, o primeiro livro das três 
obras, apresenta os conceitos básicos dessa tecnologia, tais como: tipos de dados, 
noções de cartografia, operações, entrada e visualização de dados. Esta parte apresenta, 
ainda, uma visão geral de diferentes classes de aplicações: cadastro urbano e estudos 
ambientais. O livro pretende servir de base para cursos introdutórios e avançados em 
Geoprocessamento, em especial, seu conteúdo é adotado em cursos de Pós-Graduação 
em Computação Aplicada e Sensoriamento Remoto do INPE. 
 
 
 
 
 
 
 
LIVRO 
 
• Título: A aplicação do Sistema de Informações Geográficas em Estudos Ambientais 
• Autor: Monika Christina Portella Garcia 
• Editora: InterSaberes 
• Sinopse: O uso de mapas, imagens de satélite e informações georreferenciadas é cada 
vez mais frequente em nosso cotidiano. Considerando isso, a presente obra trata de 
elementos importantes para a compreensão da cartografia, dos Sistemas de 
Informações Geográficas (SIGs) e da espacialização de informações. O objetivo é 
proporcionar ao leitor o aprofundamento de seus estudos sobre o assunto, além de 
estimulá-lo a realizar novas pesquisas envolvendo a cartografia e o geoprocessamento. 
 
 
FILME/VÍDEO 
 
• Título: Descobrindo a Estação Especial 
• Ano: 2006 
• Sinopse: Respire fundo, 400 quilômetros acima da Terra, e olhe atentamente para o 
mais impressionante lugar construído jamais visto. Bem-vindo ao futuro. Você se sentirá 
como se flutuasse sem peso em torno desta maravilha de 500 toneladas. Viaje para um 
portal de observação e surpreenda-se com a beleza da Terra enquanto passa abaixo de 
você a 27.000 Km/h. É estarrecedor pensar que menos de 100 anos atrás os irmãos 
Wright estavam apenas deixando a superfície da Terra. Depois de visitar a estação 
Espacial, você pode imaginar onde nós estaremos no próximo século? 
• Link do vídeo: não disponível. 
 
 
 
WEB 
 
• Apresentação do link: Palestra “Processo para Implantação de Módulos SIG: 
Modelagem, Teoria e Prática” realizada pelo professor, mestre em ciência e tecnologia 
da informação e analista de T.I. Luiz Flávio Felizardo no Workshop SINFO-UFRN ocorrido 
no ano de 2018. O evento teve como objetivo a troca de experiências entre as 
instituições parceiras na utilização dos Sistemas Integrados de Gestão da Universidade 
Federal do Rio Grande do Norte (SIG-UFRN), bem como, discutir temas de modernização 
e eficiência da gestão pública. 
• Link do site: palestra gravada e disponibilizada no YouTube em 
https://www.youtube.com/watch?v=FEqK8jwM7eg 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
CÂMARA, Gilberto; DAVIS, Clodoveu; MONTEIRO, Antônio Miguel Vieira (org.). 
Introdução à Ciência da Geoinformação. São José dos Campos: Instituto Nacional de 
Pesquisas Espaciais (INPE), 2001. Disponível em: 
http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/. Acesso em: 21/09/2021. 
 
CÂMARA, Gilberto; JÚNIOR, Paulo de Oliveira Lima. GeoBR: Intercâmbio Sintático e 
Semântico de Dados Especiais. Informática Pública, Belo Horizonte, v. 4, n. 2, p. 251-
281, 2002. Disponível em: http://mtc-
m16c.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/jeferson/2004/01.13.10.10/doc/ip0402oliveira.pdf. 
Acesso em: 21/09/2021. 
 
CARVALHO, M. V. A.; DI MAIO, A. C. Proposta para a difusão de dados e informações 
geoespaciais disponíveis gratuitamente na Internet junto aos graduandos e 
professores da educação básica. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO 
REMOTO, 15. (SBSR), 2009, Curitiba. Anais XV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento 
Remoto - SBSR, São José dos Campos: INPE, 2011. p. 3351-3358. DVD, On-line. ISBN 
9788517000. Disponível em: http://geoden.uff.br/wp-
content/uploads/sites/391/2020/01/geolista2.pdf. Acesso em: 21/09/2021. 
 
LISBOA FILHO, J.; IOCHPE, C. Um estudo sobre modelos conceituais de dados para 
projeto de bancos de dados geográficos. Revista IPInformática Pública, Belo 
Horizonte, v.1, n.2, 1999. 
 
LISBOA FILHO, J. Modelagem de Bancos de Dados Geográficos. In: LADEIRA, M.; 
NASCIMENTO, M.E.M. III Escola Regional de Informática do Centro-Oeste. Brasília-DF: 
SBC - Sociedade Brasileira de Computação, 2000. p.137-171. 
 
UNIDADE III 
BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS 
Professora Esp. Karitta da Silva Lopes 
 
 
Plano de Estudo: 
 
● Modelagem de Banco de dados geográficos; 
● Elaboração de um banco de dados; 
● Manipulação do banco de dados; 
● Análise de dados georreferenciados. 
 
 
Objetivos de Aprendizagem: 
● Conceituar e contextualizar a modelagem de Banco de dados 
geográficos; 
● Compreender as formas de elaborar um banco de dados; 
● Estabelecer a importância da manipulação do banco de dados e a análise 
dos dados georreferenciados. 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
Prezado (a) aluno (a), seja bem-vindo (a) à disciplina “Sistemas Geográficos de 
Informação”. É com grande satisfação e estima que lhes convido a compartilhar 
conhecimentos acerca do desenvolvimento das tecnologias que nos possibilitaram 
novas formas de mapear e compreender os fenômenos existentes no planeta. 
O presente material foi desenvolvido para introduzi-lo(a) ao horizonte das 
discussões a respeito da evolução dos sistemas de informação geográficas, portanto, é 
destinado a estudantes e pesquisadores interessados em compreender o processo 
histórico de constituição das geotecnologias, cujo objetivo é compreender a técnica do 
sistema de informação geográfica, analisar dados espaciais com vistas ao diagnóstico 
ambiental, elaborar mapas temáticos e cadastrais, entender e equacionar problemas a 
serem resolvidos com o uso dos sistemas de informações geográficas. 
Durante a trajetória escolar, você certamente cursou Geografia e teve contato 
com diversos conceitos específicos dessa disciplina, como território, espaço, lugar e 
região. A apresentação que você tem em mãos (ou à vista por meio de arquivos digitais) 
pretende aprofundar esses conhecimentos, obtidos no seu percurso educacional no 
decorrer do Ensino Básico, aplicado às tecnologias de informação e sua consolidação 
como campo de trabalho e suas aplicações no cotidiano da nossa sociedade. 
A Unidade III, “Banco de Dados Geográficos”, é composta por quatro tópicos que 
correspondem a um plano de estudo estruturadopara que você possa obter 
conhecimento sobre a modelagem de banco de dados geográficos, elaboração de um 
banco de dados, manipulação do banco de dados e análise de dados georreferenciados. 
Almejamos que esta unidade possa contribuir com sua aprendizagem, com a 
expansão dos conhecimentos tecnológicos e com o aprimoramento de suas habilidades 
cognitivas e investigativas em Geografia. 
 
 
 
Bons estudos! 
 
 
 
 
 
1 MODELAGEM DE BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS 
 
Imagem do Tópico: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/business-navigate-recovery-
abstract-compass-businessmen-1765670681 
 
Prezada (o) aluna (o), como vimos nas unidades anteriores os SIGs (Sistemas de 
Informações Geográficas) são sistemas computacionais que tem como característica principal 
viabilizar a execução de análises espaciais abarcando dados georreferenciados (referenciados 
geograficamente). 
Para entendermos o conceito de espaço, que se apresenta de uma forma bastante 
abstrata na literatura existente, e transformar em representações nos sistemas 
computacionais, é preciso considerar fatores capazes de proporcionar um maior 
entendimento dos conceitos que desenham o mundo real, as estruturas geométricas de 
dados, os modelos lógicos matemáticos e os algoritmos que são utilizados nos sistemas de 
informação geográfica e também como se dão as escolhas de linguagem de programação, 
arquitetura e desempenho de hardware, como nos aponta o autor: 
 
 
Dados geográficos são as representações de fenômenos, como: solo, 
vegetação, clima, dados censitários, dados cadastrais urbanos, exclusão 
social, ocorrências de crimes, declividade de um terreno, rede de 
abastecimento de água e coleta de esgoto, ou seja, tudo que se relaciona à 
natureza e aos homens e às relações estabelecidas entre ambos. (ROSA, 
2007, n.p.). 
 
Contamos também com o Geoprocessamento, ciência que conta como prática de 
trabalho a pesquisa de campo, técnicas de processamento de dados, métodos de aplicação, 
equipamentos e conhecimento humano, com a finalidade de organizar elementos 
procedentes de coleta de dados e conhecimentos do universo, com intenção específica na 
 
qual cada sistema opera. Um Sistema de Informações Geográficas (SIG), como já apresentado 
anteriormente, é um software que tem condições de “capturar, modelar, manipular, 
recuperar, consultar, analisar e apresentar informações com dados geográficos”. (ROSA, 2007, 
n.p.) 
Um dos principais elementos de um SIG é o armazenamento, cujo também pode ser 
nomeado de banco de dados geográficos. Em virtude da alta complexidade das ações 
desenvolvidas por um sistema de informações geográficas, um problema presente no 
desenvolvimento desses sistemas tem sido arquitetar o Banco de Dados Geográficos. “O 
Banco de Dados Geográfico tenta representar a realidade de uma forma limitada, sendo 
almejado, de acordo com as limitações de representação e capacidade computacional, 
modelar e representar o mundo real” (COUTINHO, 2010, p. 21) 
 O planejamento de um banco de dados precisa ser realizado com o suporte de um 
modelo de dados de alto nível, a qual também pode ser nomeado: modelo conceitual. 
 
 
O projeto de um banco de dados deve ser realizado com o apoio de um 
modelo de dados de alto nível, também conhecido como modelo conceitual. 
Durante vários anos, as pesquisas no campo dos modelos de dados para SIG 
centraram-se na busca por estruturas de dados para o armazenamento de 
dados georreferenciados, o que ficou conhecido como “debate raster-
vector” (LISBOA FILHO, 2000, n.p.) 
 
No final da década de 80, foi identificada a importância de modelos conceituais 
novos para o aprimoramento de aplicações de SIG. Mesmo existindo inúmeras 
propostas de modelos conceituais próprios para SIG, o aprimoramento dessas 
aplicações tem sido feito ao longo dos anos sem metodologia, tendo como resultado 
inúmeros problemas resultantes de abordagens evolutivas desordenadas. Desde 
esse momento, vários modelos destinados à modelagem de dados para aplicação em 
SIG têm sido apresentados nas produções acadêmicas. 
 
 
 
Os modelos de dados são criados para representar os objetos e 
fenômenos da natureza e possibilitar ao desenvolvedor e ao usuário 
de um SIG entender melhor os conceitos relacionados com a 
aplicação que estiver em questão. A abstração do mundo real serve 
para que sejam representadas todas as entidades e os 
relacionamentos nos quais um sistema é proposto, dentro das 
funcionalidades necessárias para atender os requisitos pré-
estabelecidos. A modelagem conceitual está inserida no domínio do 
problema, ou seja, será descrita em linguagem de alto nível e ficará 
independente do software. (ROSA, 2007, n.p.) 
 
A representação de dados geográficos exibe especificidades em razão de 
fatores que rodeiam a localização dos objetos no espaço geográfico, o tempo 
destinado à observação, o arquivamento através dos registro de fatores externos e a 
obtenção precisa de dados, sejam eles relacionados a representação limitada do 
mundo real pelos princípios geométricos, sendo preciso reunir um maior número de 
formalização de conceitos abstratos e formas distintas de interpretação espacial pelos 
usuários do sistema. Ou, também, em decorrência dos dados geográficos possuírem 
formas geométricas distintas, dificultando o entendimento e execução de relações 
espaciais. 
Para alcançarmos resultados cada vez mais satisfatórios na modelagem de 
dados geográficos, precisamos ter conhecimento dos níveis de abstração que podem 
ser representados, como exemplo: os fenômenos do mundo real (rios, oceanos, 
vegetação, ruas), as representações conceituais dos elementos, às práticas de 
referências visuais e realizações que definem as estruturas de dados. 
 
 
O modelo UML-Geoframe, adaptação do framework GeoFrame 
(FILHO e IOCHPE, 1999) à linguagem de modelagem UML (BOOCH, 
JACOBSON E RUMBAUGH, 1998), atende aos aspectos de 
modelagem de dados geográficos, possibilitando que os conceitos de 
abstração de espaço sejam transformados em aplicações de melhor 
entendimento. Utilizando conceitos da orientação a objetos, permite 
que a modelagem seja criada de modo adequado às modernas 
práticas de desenvolvimento e às linguagens de programação mais 
propagadas e utilizadas na atualidade. (ROSA, 2007, n.p.). 
 
 
Neste modelo, existem classes que constituem a modelagem e caminham por 
padrões e conceitos em que são explorados o conceito de espaço absoluto, geo-
campo (campo geográfico) e geo-objeto (objeto geográfico), representando classes 
que possuem georreferenciamento, ou seja, classes que possuem características 
geométricas complementadas com dados de latitude e longitude (localização 
espacial). 
A classe tema, representa os elementos que serão interpelados pelo sistema, 
e a classe região geográfica engloba diversos temas. Esse modelo proporciona a 
representação de objetos convencionais, ou seja, objetos não geográficos, e 
também os elementos de campo geográfico, no qual podemos citar as curvas de nível 
de cartas topográficas conhecidas como isolinhas, elevação de terrenos e imagem 
de satélites representadas com o recurso gráfico grade e ponto, dados 
meteorológicos de estações climatológicas representadas por pol adjacentes e pontos 
irregulares e, objetos espaciais com as classes ponto, linha e polígono. 
Sendo assim, a modelagem de dados geográficos é a forma sistematizada na 
qual inserimos dados e elementos do mundo real no ambiente computacional através 
de modelos e classes aceitos pelos sistemas de informação geográfica, 
possibilitando assim a análise de diversos elementos combinados entre si. 
 
 
2 ELABORAÇÃO DE UM BANCO DE DADOS 
 
Imagem do Tópico: https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/abstract-businessman-holding-
compass-navigate-on-1926515408 
 
Entende-se por banco de dados, uma coletânea de dados operacionais 
armazenados, utilizado pelos SIGs (Sistemas de Informações