Geoprocessamento e SIG

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GEOPROCESSAMENTO 
TIPOS DE DADOS E INICIAÇÃO AO ARCGIS
Vandré Viegas 23/08/2016
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO - UFRJ
Geoprocessamento - 2017.2
Profª Drª Elizabeth Maria Feitosa da Rocha de Souza
Conjunto de objetos
Distribuição contínua
Uma mesma variável pode ser tratada de diferentes formas
Diferentes percepções do Espaço
Modelo de Dados Geográficos (Apresentação)
Campos (variáveis geográficas contínuas) 
“distribuição espacial de uma variável que possui valores em todos os pontos pertencentes a uma região geográfica.”
topografia, poluição num lago, temperatura
Objetos (entidades geográficas individuais)
“elemento único cuja localização pretende ser exata e possui atributos característicos.” 
lotes, municípios, linhas de transmissão
Dados temáticos
Dados Cadastrais (B.D. associados)
Redes (B.D. Associados)
Modelo Numérico de Terreno (MDT, MDE)
Imagens
“Se onde é importante para seu negócio, então Geoprocessamento é sua ferramenta de trabalho”
Principais Modelos de Dados Espaciais
CÂMARA E MONTEIRO
Descrevem a distribuição espacial de uma grandeza geográfica.
Associa-se a uma determinada grandeza representada por uma ou mais classes
Modelo Temático
CÂMARA E MONTEIRO
Fonte: INPE
www.dpi.inpe.br
Domínio do atributo
Nominal: lista de valores
mapa de vegetação
{floresta, cerrado, desmatamento}
Modelo Temático
7
Fonte: INPE
www.dpi.inpe.br
Utilizados para representar uma grandeza em classes; 
Descrevem a distribuição espacial de uma grandeza geográfica,
Domínio do atributo
nominal: lista de valores
mapa de vegetação
{floresta, cerrado, desmatamento}
Modelo Temático
8
Fonte: INPE
www.dpi.inpe.br
Domínio do atributo
nominal: lista de valores
mapa de vegetação
{floresta, cerrado, desmatamento}
ordinal: hierarquia
Mapa de sensibilidade ambiental
{alta, média, baixa}
Modelo Temático
Fonte: INPE
www.dpi.inpe.br
Utilizados para representar uma grandeza em classes; 
Descrevem a distribuição espacial de uma grandeza geográfica,
Domínio do atributo
nominal: lista de valores
mapa de vegetação
{floresta, cerrado, desmatamento}
ordinal: hierarquia
Mapa de sensibilidade ambiental
{alta, média, baixa}
Modelo Temático
Fonte: INPE
www.dpi.inpe.br
Domínio do atributo
nominal: lista de valores
mapa de vegetação
{floresta, cerrado, desmatamento}
ordinal: hierarquia
Mapa de sensibilidade ambiental
{alta, média, baixa}
Intervalo: faixas de valores
mapa de classes de declividade
{0-5%, 5-10%, 10%}
Modelo Temático
Fonte: INPE
www.dpi.inpe.br
Utilizados para representar uma grandeza em classes; 
Descrevem a distribuição espacial de uma grandeza geográfica,
Domínio do atributo
nominal: lista de valores
mapa de vegetação
{floresta, cerrado, desmatamento}
ordinal: hierarquia
Mapa de sensibilidade ambiental
{alta, média, baixa}
Intervalo: faixas de valores
mapa de classes de declividade
{0-5%, 5-10%, 10%}
Modelo Temático
Dados Cadastrais
Suporte para mapeamento de objetos
Cada um de seus elementos é um objeto geográfico, que possui atributos e pode estar associado a várias representações gráficas.
Suporte para mapeamento de objetos
Lotes
geoid
dono
cadastro IPTU
22	
Guimarães
Caetés 768
endereço
22
250186
Mapa Lotes n. 345
Jardim Esplanada
23
Bevilácqua
São João 456
110427
24
Ribeiro
Caetés 790
271055
23
Modelo Cadastral
Fonte: INPE
www.dpi.inpe.br
BANCO <=> MAPA
Modelo Cadastral
Modelo de Rede
Serviços de utilidade pública (água, luz, telefone)
Rede de drenagem
Rodovias
Cada objeto geográfico possui uma localização geográfica exata e está sempre associado a atributos descritivos presentes no banco de dados
Elementos de rede
Modelos Numéricos de Terreno
Representação quantitativa da altitude. 
Modelos Numéricos de Terreno
Imagens
Obtidas por satélites, fotografias aéreas ou “scanners” aerotransportados, as imagens representam formas de captura indireta de informação espacial.
Características importantes:
Resolução Espectral
Resolução Espacial
Resolução Radiométrica
Resolução Temporal
Sensoriamento Remoto
Interação entre 
energia e matéria
Assinatura espectral
Extração das informações
Objetivos do estudo
Tipo de sensor
Seleção das bandas
Guaratuba
Resolução Espacial
Associa-se ao tamanho do pixel!
PIXEL = Menor unidade de medida de uma imagem
24
Introdução ao SR
Resolução Radiométrica
 Definida pelo número de níveis de cinza (NC) ou números digitais (ND)
25
Introdução ao SR
Resolução Temporal
definida tempo de revisita - periodicidade.
Junho 30
Julho 1
Julho 2
Agosto 11
Setembro 17
Outubro 8
26
Imagem Landsat para a região de Manaus
ESTRUTURA DE DADOS
Estrutura de Dados
Organizando... e Armazenando!!!
Para cada tipo de dado pode-se utilizar uma ou mais estruturas.
GRÁFICOS
NÃO GRÁFICOS
Pensar o problema
	Especificar a estrutura
		Adquirir o dado
			Verificar a consistência
Dados
+ 
Dados não gráficos, não espaciais, alfanuméricos ou descritivos
Dados espaciais, gráficos ou geográficos
Atributos/informação Temática
Representados de acordo com uma escala de medição
Forma e Posição/ características geográficas
Dados não espaciais
	Escala ordinal
	Escala Nominal
	Escala de intervalo
Dados Espaciais
	Representação Vetorial
	Representação Matricial
	
Dados não espaciais/atributos:
Ajudam a descrever as características do objeto espacial;
Estão ligados aos elementos espaciais através de identificadores (geocódigos);
Podem fornecer informações qualitativas ou quantitativas;
Uma maneira simples de armazenar atributos é com o uso de tabelas;
DADOS NÃO GRÁFICOS
São os dados descritivos dos dados gráficos.
 São definidos por itens de informações relativas aos aspectos físicos, ambientais, socioeconômicos etc. referentes ao dado.
Dados não espaciais/atributos: 
escalas de representação
Temáticas: a cada medida é atribuído um número ou nome associando a observação a um tema ou classe.
Escala Nominal
Escala Ordinal
Numéricas: descrição mais detalhada, que permite comparar intervalo e ordem de grandeza entre eventos (regras de atribuição de valores baseiam-se em uma escala de números reais)
Escala por Razão
Escala por Intervalo
DADOS ESPACIAIS
 Elementos básicos:
Espacial: posicionamento
Descritivo: características 
Temporal: época de ocorrência do fenômeno.
Dados espaciais:
Posição Espacial
Localização absoluta expressa em coordenadas de algum sistema de referência
Exemplo: sistema de coordenadas geográficas, sistema plano/cartesiano, etc;
Dados espaciais:
Relações espaciais
Definem como as entidades se relacionam entre si e entre as demais;
Incluem conceitos topológicos (vizinhança, pertinência), métricos (distância) e direcionais (“ao norte de”, “acima de”). 
Estrutura de representação dos dados geográficos 
Estrutura vetorial
Pontos 
Linha 
Polígonos 
Estrutura matricial
Tem-se uma matriz de células que estão associadas a valores.
Cada célula é chamada de pixel
A matriz é formada por linhas e colunas e cada pixel pode ser associado a um par de coordenadas espaciais (lat.; long.). 
matriz matemática
 linhas x colunas
 pixels
 atributo do pixel
 resolução
Estrutura Matricial
 Limitação na visualização em diferentes escalas (zoom)
Maior necessidade de espaço para armazenamento (arquivos mais pesados);
 Menor complexidade na implementação de cruzamentos e algumas análises espaciais;
 Ideal para representações contínuas;
 Possibilidade de representação de dados qualitativos e quantitativos (números inteiros ou reais)
Estrutura Matricial
Estrutura Vetorial
Armazenamento explícito das coordenadas (pontos, vértices).
Mais resistente à variação de escala.
Maior complexidade para visualização.
Funções de análise espacial mais complexas.
Facilidade na mensuração de objetos.
Possibilidade de associação a símbolos (tamanho,forma, cor).
Estrutura Vetorial
Gráficos primitivos
Dados espaciais:
Representação Vetorial
Ponto: abrange todas as entidades que podem ser representadas por um único par de coordenadas;
Linhas, arcos ou elementos lineares: são um conjunto de pontos conectados;
As áreas ou polígonos: são representados por um conjunto de linhas que a compõem com repetição do primeiro ponto.
Dados espaciais:
Representação Vetorial
Pensem em fenômenos que são representados por pontos, linhas e polígonos!
Dados espaciais:
Representação Vetorial
Permite as relações topológicas: Relações espaciais entre feições vizinhas ou adjacentes.
Os dados devem permitir isso!
Dados espaciais:
Matricial x Vetorial
Formato Matricial
Formato Vetorial sobre representação Raster
Estrutura de representação dos dados geográficos 
Estrutura Matricial x Estrutura Vetorial
Vantagens
Desvantagens
Matricial
Vetorial
fenômenos contínuos
 cruzamentos de informações
 simplicidade de implementação
 programas mais baratos
 espaço em disco
 dificuldade de tratar relacionamentos espaciais
 mais compacta
 mais eficiente para análise espacial
 maior precisão na representação
 associação com atributos
 mais complexa
 programas mais caros
Qual modelo deve ser usado?
Vetorial
 Matricial
Ambos
Depende
Não sei