Geoprocessamento UFES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO - UFES 
CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS E NATURAIS - CCHN 
DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA 
 
 
 
 
APOSTILA DE 
GEOPROCESSAMENTO 
 
 
 
 
 
Autores: Alexandre Rosa dos Santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vitória 
Espírito Santo – Brasil 
Junho – 2002 
CAPÍTULO 1 
 
INTRODUÇÃO AO GEOPROCESSAMENTO 
 
 
1.0. O contexto 
 
A ênfase na informação criou uma situação em que os vastos lucros 
podem ser realizados com base no acesso privilegiado às informações, em 
particular nos mercados monetários e financeiros. Mas para Harvey (1989), 
isso é em certo sentido, apenas a ponta ilegal de um iceberg em que o acesso 
privilegiado à informações de qualquer espécie (tais como conhecimentos 
científicos e técnicos, políticas do governo e mudanças políticas) passa a ser 
um aspecto essencial das decisões bem-sucedidas e lucrativas. 
Para podermos melhor definir "informações" é preciso revermos a noção 
de dados, ou seja, conjunto de valores (numéricos, alfabéticos, alfanuméricos, 
gráficos), sem significado próprio. A partir do momento que tais dados passam 
a possuir um significado para um determinado uso ou aplicação, que lhes é 
conferido por um ser humano, deixam de ser meros registros para se constituir 
em informações. 
Um termo comumente empregado atualmente é informática, palavra 
cunhada a partir de informação e automática, que, se reunidas na ordem 
oposta, dão origem ao termo automação. Assim, a informática realiza o 
processamento automatizado da informação através do uso de equipamentos 
computacionais, técnicas e procedimentos adequados a esse fim. Ao longo das 
últimas décadas, a informática tem evoluído conceitualmente e isso tem se 
refletido nas organizações. Nos anos '70, comenta Meirelles (1994), a tônica 
era o Processamento de Dados, que ensejou o surgimento dos Centros de 
Processamentos de Dados (CPD), já na década de '80, a ênfase foi dada aos 
Sistemas de Informação, à Automação e aos Bancos de Dados, com o 
aparecimento dos Centros de Informação (CI). Na década de '90, tais Centros 
de Informação dispõem também da Tecnologia de Informação, que constitui-se 
em instrumento integrador dos elementos vitais da organização. Aquele autor 
enfatiza que há tempos as empresas processam dados; agora estão 
reconhecendo que informação é um recurso a ser administrado. Atualmente, a 
palavra de ordem é integração; prova disso é o surgimento da telemática (ou 
teleinformática), ou seja, a união entre as telecomunicações e a informática. 
Dentre inúmeras frases de efeito popular que surgiram nestas últimas 
décadas, duas delas tem sido amplamente empregadas: Sociedade Pós-
Industrial e Sociedade Baseada na informação, entretanto, conforme nos alerta 
Soja (1993), tais rótulos parecem brilhar com tanta intensidade, que nos 
impedem de ver o que pode realmente estar acontecendo, em toda a sua plena 
complexidade e intercontingência. Nos dias de hoje, a Sociedade da 
Informação dispõe das Redes Digitais de Serviços Integrados, que conectam 
facilidades tais como o telefone, fax, microcomputador pessoal, e até mesmo a 
televisão, permitindo integrar dados, texto, imagem, voz e música. Através de 
redes locais (Local Area Network) e globais (Wide Area Network) o cidadão tem 
acesso rápido e eficiente aos demais usuários internos e externos da rede, 
além de poder realizar trocas de mensagens através do correio eletrônico 
(eletronic mail), pode obter autorização para acessar bases de dados nacionais 
e internacionais, participar de teleconferências e em breve dispor da televisão 
interativa. 
Esta década presencia também o surgimento do Edutainment, isto é, a 
união entre a educação (Education) e o entretenimento (Entertainment) voltado 
à geração vídeogame. 
A indústria de software começou há cerca de 30 anos e os 
microcomputadores pessoais (personal computers) surgiram há pouco mais de 
20 anos. Meirelles (1994) afirma que a indústria da informática está na sua 
infância e, para aquele autor "os impactos e eventos significativos ainda estão 
por vir !" O advento da informática e o crescente emprego de seus recursos na 
pesquisa geográfica oportunizou o surgimento do que se tem referido como 
Spatial Data Handling (Manuseio de Dados Espaciais) ou Geomatics 
(Geomática ou Geoprocessamento). 
 
 
2.0. Revisão conceitual 
 
 
2.1. Definição de Geoprocessamento 
 
O Geoprocessamento, de acordo com Rodrigues (1988), é tido como "a 
tecnologia de coleta e tratamento de informações espaciais e de 
desenvolvimento de sistemas que as utilizam". 
 
 
2.2. Sistemas de Geoprocessamento 
 
Rodrigues (1988; 1990) apresenta uma classificação dos Sistemas de 
Geoprocessamento em aplicativos, de informação e especialistas. 
 
� Sistemas aplicativos: conjuntos de programas que realizam operações 
associadas a atividades de projeto, análise, avaliação, planejamento, etc..., 
em áreas tais como Transportes, Mineração, Hidrologia, Urbanismo; são 
sistemas voltados à representação de entes de expressão espacial e a 
realização de operações sobre estas representações; visam a realização de 
um largo espectro de tarefas e podem ser agrupados segundo classes de 
sistemas voltados à entrada de dados, à saída de dados e a realização de 
tarefas específicas; como por exemplo: projeto assistido por computador, 
mapeamento automatizado; 
 
� Sistemas de informações: SIG, stricto sensu, denota software que 
desempenha as funções de coleta, tratamento e apresentação de 
informações sobre entes de expressão espacial e sobre o contínuo 
espacial. SIG, lato sensu, denota o software; o hardware; os procedimentos 
de entrada e saída dos dados; fluxos de dados de supridores para o 
sistema e deste para os consumidores; normas de codificação de dados; 
normas de operação; pessoal técnico; etc..., que desempenham as funções 
de coleta, tratamento e apresentação de informações. 
 
� Sistemas especialistas: sistemas computacionais que empregam o 
conhecimento na solução de problemas que normalmente demandariam a 
inteligência humana; emulam o desempenho de um especialista atuando 
em uma dada área do conhecimento. 
 
Entretanto, Rodrigues (1990) nos alerta que o estabelecimento destas 
classes não significa que sistemas de geoprocessamento tenham uma única 
classificação, pelo contrário, sistemas existentes atualmente têm, no mais das 
vezes, características múltiplas com predominância de um particular conjunto 
de funções. Aquele autor conclui afirmando que, subjacente a todos estão as 
técnicas e metodologias de desenvolvimento de sistemas computacionais e as 
de tratamento de dados espaciais. Tendo em vista a relativa dificuldade em 
diferenciar os diferentes sistemas de geoprocessamento, julgamos relevante 
explicitar melhor algumas definições, tomando por base Korte (1994) que 
apresenta a diferenciação entre CADD, CAM AM/FM e GIS: 
 
� CADD (Computer Aided Design and Drafting), ou Projeto Assistido 
por Computador: é uma tecnologia normalmente empregada pelo CAM 
(Computer Assisted Mapping), ou Mapeamento Assistido por Computador, 
para a produção de mapas como substituição ao processo cartográfico 
tradicional. Os dados são organizados em camadas (layers), empregados 
para organizar as feições do mapa por temas (themes). CAM pode reduzir 
em muito o tempo de produção de mapas e possibilitar economias de 
recursos financeiros quando comparado aos processos cartográficos 
tradicionais, tornando as atualizações mais simples e rápidas, uma vez que 
modifica somente o elemento selecionado sem causar alteração nos 
demais. CAM, entretanto, não é um sistema muito adequado para realizar 
análises; as relações espaciais não são definidas na estrutura de dados, 
requerendo processamentos especiais para a inspeção de tais relações, o 
que torna demorada a resposta a perguntas complexas.� AM/FM: Automated Mapping, ou mapeamento Automatizado, 
Facility Management, isto é, Gerenciamento de Serviços de Utilidade 
Pública: baseiam-se também em tecnologia CADD. Entretanto, a 
apresentação gráfica geralmente não é tão precisa e detalhada como em 
sistemas CAM; a ênfase de AM/FM está centrada no armazenamento, na 
análise e na emissão de relatórios. As relações entre os componentes do 
sistema de utilidade pública são definidas como redes (Networks) que são 
associadas à atributos, permitindo assim modelar e analisar a operação do 
sistema de utilidade pública. Atributos não-gráficos podem ser ligados aos 
dados gráficos. Dentre as limitações estão a não-definição de relações 
espaciais. 
 
� GIS: Geographic Information System, ou Sistema de Informação 
Geográfica: é mais recomendado para a análise de dados geográficos; 
difere dos dois sistemas anteriormente apresentados por definir as relações 
espaciais entre todos os elementos dos dados. Esta convenção conhecida 
como topologia dos dados, vai além da mera descrição da localização e 
geometria das feições cartográficas. A Topologia também descreve como 
as feições lineares estão conectadas, como as áreas são limitadas, e quais 
áreas são contíguas. Para definir a topologia do mapa, o GIS usa uma 
estrutura de dados especial, empregando nós (nodes) arcos (lines) e áreas 
(polygons). O GIS também contém dados atributos, além de dados 
geométricos espaciais, os quais são associados com os elementos 
topológicos, provendo maiores informações descritivas. Por permitir acesso 
a ambos os dados (espaciais e atributos), ao mesmo tempo, o SIG 
possibilita buscar o dado atributo e relacioná-lo com o dado espacial e vice-
versa. 
 
Assim sendo, Korte (1994) conclui que, enquanto CAM e AM/FM são 
empregados para o armazenamento, a manipulação e a recuperação de dados 
geográficos, um SIG construído especificamente para efetuar análises 
espaciais torna-se necessário para analisar de forma completa os dados 
geográficos. 
 
 
2.2.1. Definições de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) 
 
A fim de melhor compreendermos o que se tem definido como Sistema 
de Informações Geográficas (SIG), vamos inicialmente revisar as definições de 
sistema, informação geográfica e sistema de informação. Considerando: 
 
• Sistema como sendo "conjunto ou arranjo de elementos relacionados de 
tal maneira a formar uma unidade ou um todo organizado, que se insere em 
sistema mais amplo"; 
• Informação geográfica como "conjunto de dados ou valores que podem 
ser apresentados em forma gráfica, numérica ou alfanumérica, e cujo 
significado contém associações ou relações de natureza espacial"; 
• Sistema de informação como "conjunto de elementos inter-relacionados 
que visam a coleta, entrada, armazenamento, tratamento, análise e 
provisão de informações". 
 
Podemos agora apresentar as definições de Sistemas de Informações 
Geográficas, de acordo com os autores mais conceituados internacionalmente; 
 
"Classe ou categoria de sistema de informações caracterizada pela natureza 
espacial das informações, tais como a identificação, descrição e localização de 
entidades, atividades, limites e objetivos" (Tomlinson (1972) apud Queiroz Filho 
(1993)). 
 
"Sistemas voltados à aquisição, análise, armazenamento, manipulação e 
apresentação de informações referenciadas espacialmente" (Marble, 1984). 
 
Geographical Information Systems (Geographical e não Geographic, como 
escrevem os americanos) constituem "um conjunto de ferramentas para coleta, 
armazenamento, recuperação, transformação e exibição de dados espaciais do 
mundo real para um conjunto particular de propósitos"(Burrough, 1989). 
 
Outras definições, apresentadas por autores brasileiros merecem 
destaque: 
"Sistema Geográfico de Informação (SGI) constitui o tipo de estrutura mais 
importante em termos de viabilização do Geoprocessamento", este último 
sendo (um conjunto de procedimentos computacionais que, operando sobre 
bases de dados geocodificados ou mais evoluidamente, sobre bancos de 
dados geográficos executa análise, reformulações e sínteses sobre os dados 
ambientais disponíveis" (Silva e Souza, 1987). 
 
"Sistemas de Informações Geográficas são modelos do mundo real úteis a um 
certo propósito; subsidiam o processo de observação (atividades de definição, 
mensuração e classificação), a atuação (atividades de operação, manutenção, 
gerenciamento, construção, etc...) e a análise do mundo real" (Rodrigues e 
Quintanilha, 1991). 
 
"SIG's são constituídos por uma série de programas e processos de análise, 
cuja característica principal é focalizar o relacionamento de determinado 
fenômeno da realidade com sua localização espacial; utilizam uma base de 
dados computadorizada que contém informação espacial, sobre a qual atuam 
uma série de operadores espaciais; baseia-se numa tecnologia de 
armazenamento, análise e tratamento de dados espaciais, não-espaciais e 
temporais e na geração de informações correlatas" (Teixeira et al, 1992). 
 
SIG's são sistemas cujas principais características são: "integrar, numa única 
base de dados, informações espaciais provenientes de dados cartográficos, 
dados de censo e de cadastro urbano e rural, imagens de satélite, redes e 
modelos numéricos de terreno; combinar as várias informações, através de 
algoritmos de manipulação, para gerar mapeamentos derivados; consultar, 
recuperar, visualizar e plotar o conteúdo da base de dados geocodificados" 
(Câmara, 1993). 
 
 
3.0. Histórico 
 
Os sistemas de informações geográficas surgiram há mais de três 
décadas e têm-se tornado ferramentas valiosas nas mais diversas áreas de 
conhecimento. Tais sistemas constituem um ambiente tecnológico e 
organizacional que tem, cada vez mais, ganho adeptos no mundo todo. É 
interessante observar que o emprego do conceito de computação para o 
processamento de dados geográficos reporta-se ao século passado, quando 
Herman Hollerith, funcionário do Bureau of census americano, criou e 
empregou cartões perfurados e uma máquina tabuladora para agilizar as 
atividades relativas ao censo de 1890, tendo finalizado após três anos, um 
imenso avanço ao censo anterior (1880) que demorou 08 anos para ser 
completamente processado por vias convencionais. 
Tremblay e Bunt (1983) comentam também que o do Bureau of census 
inovou mais uma vez quando em 1951 instalou o primeiro UNIVAC I, um 
computador automático universal, o qual era o mais avançado de sua geração 
e que se tornou o primeiro a entrar em linha de produção. Entretanto, a 
comunidade científica ressentia-se com a falta de ferramentas matemáticas 
adequadas para descrever quantitativamente a variação espacial. Os primeiros 
desenvolvimentos apropriados em Matemática, segundo Burrough (1989), para 
lidar com problemas espaciais começaram por volta dos anos '30 e '40, em 
paralelo com desenvolvimentos em métodos estatísticos e análise de séries 
temporais. O progresso prático efetivo, continua aquele autor, foi 
completamente bloqueado pela ausência de ferramentas computacionais 
adequadas. Foi somente após 1960 que, com a disponibilidade do computador 
digital, floresceram, tanto os métodos conceituais de análise espacial, quanto 
as reais possibilidades de mapeamento temático quantitativo e análise 
espacial, de acordo com Burrough (1989). 
A história relata diversas iniciativas efetivas no sentido de empregar a 
tecnologia computacional no processamento de dados espaciais. Entretanto, o 
primeiro SIG que se tem notícia surgiu em 1964 no Canadá (Canada 
Geographic Information System) por iniciativa do Dr. Roger Tomlinson, que 
embora tenha construído os módulos básicos de software, impulsionando o 
desenvolvimento de hardware e elaborado uma complexa base de dados, só 
publicou seus trabalhos uma década depois. Na verdade, somente no final da 
década de'70 é que a indústria dos SIG's começou a amadurecer, favorecendo 
inclusive, no início dos anos '80, o surgimento da versão comercial dos 
primeiros sistemas, que passaram a ter aceitação mundial. Naquela ocasião, 
os Governos Federais, seja o americano, o canadense e alguns europeus 
(Suécia, Noruega, Dinamarca, apoiavam financeiramente iniciativas voltadas 
tanto à Cartografia Assistida por Computador (CAC), quanto aos SIG's. Foi 
naquele período que o USGS (United States Geological Survey) passou a 
tornar disponíveis ao público bases de dados digitais, tais como os modelos 
digitais de elevação ou DEM's (Digital Elevation Models). 
Entre o final da década passada e o início da atual houve um 
crescimento acentuado das aplicações de SIG's, o que se deve, em parte, ao 
advento e à disseminação do microcomputador pessoal (Personal Computers), 
além da introdução de tecnologia de relativo baixo custo e alta capacidade de 
performance, tais como as estações de trabalho (Workstations). Os 
desenvolvimentos técnicos e tecnológicos entre 1985 e 1990 foram tão 
acentuados e rápidos, que pode-se até mesmo afirmar que eles é que 
impulsionaram as aplicações, ou seja, exatamente o oposto do que ocorreu no 
início do processo na década de '60, quando havia aplicações, mas não 
existiam recursos físicos, nem mesmo para digitalização ou plotagem 
automatizados. 
Um dos grandes desafios do momentos atual é mais de natureza 
organizacional e política do que tecnológica, pois, cabe à nossa geração avaliar 
a necessidade de implantação de SIG's, descobrir maneiras de enxertá-los nas 
organizações burocráticas, encontrar maneiras eficientes e seguras de 
gerenciar, compartilhar e atualizar os dados. Este é um dos problemas-chave 
de nossa década: a questão do acesso aos dados, a responsabilidade de sua 
manutenção e até mesmo a preocupação intelectual. Se, com o passar do 
tempo, a informação passou a ser um bem de consumo ou mercadoria 
(commodity), ela pode ao mesmo tempo em que é vendida para o usuário, ser 
conservada pelo vendedor, que não necessariamente é seu produtor. 
Em alguns países, e em especial na Inglaterra, além do serviço de 
venda de mapas analógicos aos usuários, surgiu uma outra alternativa: o 
arrendamento de dados através do estabelecimento de contratos, definindo 
inclusive a freqüência com que as atualizações (updates) deve ser remetidas 
ao contratante. Vale lembrar que com o surgimento dos Sistemas de 
Informação, associou-se à "informação" o conceito de valor adicional (added 
value), que é obtido ao se reunir de forma ordenada conjuntos de dados que 
previamente estavam não relacionadas, e cuja combinação pode ser usada a 
fim de se realizar tarefas adicionais. Mais que nunca na história da 
humanidade, é válida a expressão "Informação é Poder" e aqueles que tem 
acesso à informação não apenas chegam na frente dos concorrentes, como 
seus concorrentes, que não tem acesso à informação, nem ficam sabendo que 
ficaram para trás!. 
 
CAPÍTULO 2 
 
COMPONENTES DE UM SIG 
 
 
1.0. Hardware 
 
 Corresponde à parte material, aos componentes físicos do sistema, 
dividindo-se, segundo Meirelles (1994) em: 
 
� Sistema central: composto por circuitos eletrônicos / integrados (chips), o 
principal deles sendo a CPU (Central Processing Unit), ou Unidade de 
Processamento Central, responsável pelo gerenciamento de todas as 
funções do sistemas. Um dispositivo denominado memória principal, ou 
central, armazena as informações que serão, ou que foram, processadas 
pela CPU, na forma binária (0's e 1's) 
� Periféricos: destinados à concretização da comunicação entre as 
pessoas e a máquina; são eles; as unidades de entrada e saída. Além 
disso, é necessário ter memória auxiliar, ou secundária, onde armazenar 
permanentemente os dados. 
 
 Atualmente, há inúmeras alternativas tecnológicas; em termos de CPU 
(Central Processing Unit), há opções tais como: mainframes (computadores de 
grande porte), minicomputadores (de médio porte), estações de trabalho 
(workstation), microcomputadores (pequeno porte - sejam eles desktop, laptop, 
notebook, palmtop, personal digital assistant, etc...). Dentre os equipamentos 
periféricos pode-se destacar, para os de entrada: teclado, mouse, mesa 
digitalizadora (digitizer), scanner (dispositivo de varredura ótica: MICR, OCR, 
leitora de códigos de barras, etc...), restituidores fotogramétricos, CCD (Charge 
Coupled Device), câmaras digitais, coletores de dados, sistema de 
posicionamento global (GPS - Global Positioning System), teodolito eletrônico, 
etc... Para armazenamento estão disponíveis: disquete, fita streamer, CCT 
(Computer Compatible Tape), disco rígido, disco ótico (CD-ROM, CD-WORM e 
regravável), disco magneto-ótico, etc... Para exibição e saída: monitor de vídeo 
(tubo CRT e tela plana), impressora (matricial, laser, jato de tinta, jato de cera, 
termo-estática, etc...), mesa plotadora (plotter), dispositivo para a impressão 
direta sobre filme (fotoplotter), etc... A evolução da área de telecomunicações 
ensejou o surgimento do MODEM (MOdulador / DEModulador), empregado 
para a entrada e saídas automáticas de dados, por via telefônica. 
 
 
2.0. Software 
 
 Genericamente, software é tido como: um conjunto de instruções 
arranjadas de forma lógica, para serem inteligíveis pela CPU; também 
conhecido como logiciel, em francês, ou logiciário; pode ser dividido, segundo 
Meirelles (1994), em: 
 
� Básico: sistema operacional; ambiente operacional; tradutores, 
interpretadores, compiladores de linguagem; comunicação em rede, 
interface com o usuário, etc...; 
� Aplicativo: programa escrito em uma linguagem para uma aplicação 
específica; exemplo: editor de texto, programa estatístico, editor gráfico, 
gerenciador de banco de dados, etc.... 
 
 Para aquele autor, o nome que a área de Sistema ou de Informática 
recebe nas empresas varia muito, combinando as palavras sistemas, 
tecnologia, informação, administração, organização, dentre outras. Meirelles 
(1994) considera que os Sistemas de Informação podem ser divididos em: 
transacionais, info-gerenciais e de apoio à decisão. Dentre inúmeros Sistemas 
de Informações possíveis, aqueles envolvendo mais especificamente dados 
georeferenciados são os SIG's. Como já vimos anteriormente, para Rodrigues 
(1990), os SIG's stricto sensu, podem ser tomados como software de coleta, 
tratamento e apresentação de informações geocodificados. 
 Burrough (1989) considera cinco módulos de software como sendo sub-
sistemas de um SIG: 
 
� Entrada e verificação de dados; 
� Armazenamento de dados e gerenciamento da base de dados; 
� Saída e apresentação de dados; 
� Tansformação de dados; 
� Interação com o usuário. 
 
 
3.0. Recursos Humanos (Peopleware) 
 
 Meirelles (1994) distingue dois grupos de recursos humanos em 
Informática: pessoal de processamento de dados (analistas e programadores) 
e usuários finais. Aquele autor observa que com o passar do tempo, a distância 
entre os dois grupos tem diminuído com o incremento da informatização, ao 
ponto que existe atualmente uma sobreposição entre os dois segmentos, o que 
se deve em parte ao constante e crescente envolvimento do usuário no 
desenvolvimento, operação e responsabilidade pelos sistemas. 
 Burrough (1989), por sua vez, no tocante aos SIG's considera que 
dependendo do país e da organização, a disponibilidade de pessoal capacitado 
no mercado de trabalho pode variar enormemente. Assim sendo, aquele autor 
classifica o staff em função do nível de habilidade em: alto e baixo, sem com 
isso desejar subestimar o segundo grupo. Os elementos do grupo de baixo 
nível de habilidade não necessitam saber como o SIG funciona, pois basta que 
mantenham-no funcionando, alimentem os bancos de dados e assegurem que 
o resultado se tornará disponível. É o caso de digitadores, operadores, 
digitalizadores,etc... 
 Quanto ao pessoal de alto nível, há quatro classes: 
 
� Gerencial (para manter o sistema funcionando e para interação harmoniosa 
com o restante da organização), 
� Técnico (inclui cartógrafos, programadores, equipe de desenvolvimento), 
� Científico (equipe de pesquisa) 
� A classe de contato com os demais segmentos e usuários. 
 
 É de consenso que a equipe técnica deve ser inter, multi e trans-
disciplinar, composta por membros cujas relações devem seguir uma hierarquia 
organizacional, sendo atribuídas a cada um deles suas funções e 
responsabilidades. A equipe pode ser estruturada segundo tais funções em 
grupos de: aquisição, conversão, manutenção, controle de qualidade; 
gerenciamento do sistema físico; gerenciamento dos bancos de dados; 
pesquisa e desenvolvimento; treinamento e reciclagem de pessoal; além dos 
usuários internos e externos à organização. Em se tratando de SIG's, é 
indicado ter dentre seus técnicos, especialistas em: Informática, Análise de 
Sistemas, algumas modalidades de Engenharia (ex.: Cartográfica, Eletrônica, 
Elétrica, de Processo, de Produto), Geografia, Planejamento, etc... Cabe à 
equipe técnica a responsabilidade pelo bom andamento das atividades e pela 
própria reflexão crítica dos rumos que o projeto SIG toma com o transcorrer do 
tempo, daí ser fundamental a organização investir na constante atualização e 
aperfeiçoamento do peopleware, além da preocupação em renovar o hardware, 
em sofisticar o software e dar manutenção as bases de dados. 
 
 
4.0. Bases de Dados 
 
 As bases de dados físicas são compostas por arquivos onde os dados 
são armazenados; quando às bases de dados são associados programas de 
gerenciamento, os quais permitem executar rotinas de manutenção e controle, 
o que resulta são os bancos de dados. Os sistemas de bancos de dados 
surgiram no início dos anos '60 e tem sido submetidos a profundas mudanças 
em seus conceitos e tecnologias, de acordo com Korth e Silberschatz (1989). 
Basicamente, os sistemas de bancos de dados são concebidos para gerenciar 
grandes quantidades de informação; o gerenciamento dos dados envolve tanto 
a definição de estruturas para armazenamento como a provisão de 
mecanismos para manipulação. Aqueles autores afirmam que tais sistemas 
devem proporcionar a segurança das informações armazenadas no banco de 
dados, mesmo em casos de queda de energia no sistema ou de tentativa de 
acessos desautorizados. Se os dados forem compartilhados por diversos 
usuários, o sistema precisa impedir possível resultados anômalos. 
 Para Korth e Silberschatz (1989), um sistema gerenciador de banco de 
dados (Data Base Management System, DBMS) consiste numa coleção de 
dados inter-relacionados e numa coleção de programas que acessam esses 
dados. Os dados contém as informações concernentes a uma particular 
empresa. O principal objetivo de uma DBMS é proporcionar um ambiente que 
seja conveniente e eficiente na recuperação e na inserção de informações no 
banco de dados. 
 
 
5.0. Métodos e Procedimentos 
 
 A fim de que se consiga um maior desempenho do SIG, é necessário 
definir métodos e procedimentos de entrada, processamento e saída de dados, 
de tal forma que: os dados inseridos na base de dados atendam aos padrões 
previamente estabelecidos, que seja evitada a redundância de informações, 
que o uso dos equipamentos seja otimizado, que a segurança seja garantida, 
que os trabalhos apresentem organização interna e, principalmente, que os 
produtos de informação decorrentes do processo sejam condizentes com as 
necessidades de informação dos usuários. 
 
CAPÍTULO 3 
 
SUB-SISTEMAS DO SOFTWARE SIG 
 
 
 Um SIG pode ser composto por diversos módulos de software, ou sub-
sistemas, dentre os quais daremos destaque aos voltados à: 
 
� Coleta, entrada e verificação; 
� Armazenamento e gerenciamento; 
� Processamento; 
� Visualização e apresentação. 
 
 
1.0. Coleta, Entrada e Verificação 
 
 Sistemas de Informações Geográficas requerem dois tipos principais de 
dados, que devem ser considerados separadamente: o primeiro deles refere-se 
aos dados geográficos (posicionais), necessários para definir onde as feições 
cartográficas ocorrem; o segundo tipo é composto pelos atributos que registram 
o que as feições cartográficas representam. Burrough (1989) enfatiza que é 
esta habilidade de processar as feições cartográficas em termos de seus 
atributos espaciais e não-espaciais que vem a ser o critério que distingue o SIG 
(onde os dados não-espaciais podem registrar uso da terra, propriedades, 
características do solo, tipos de vegetação, etc...) da Cartografia Assistida por 
Computador (onde os dados não-espaciais se referem à cor, tipo de linha, 
simbologia, etc...). 
 A coleta de dados para um SIG pode ser efetuada através de 
levantamentos de campo, mapeamentos com uso de fotografias e imagens, 
aplicação de questionários, realização de entrevistas , ou mesmo por 
compilação de dados existentes normalmente em forma analógica. A entrada 
de dados envolve duas operações distintas: a codificação das informações e a 
criação de bases de dados. É nesta etapa que os dados capturados através de 
observações de campo e do uso de sensores, podendo ser apresentados em 
forma de mapas, minutas de restituição e tabelas, são transformados para uma 
forma compatível com o computador, com a utilização de dispositivos tais 
como: mesa digitalizadora, dispositivos de varredura (scanner), teclado, etc... 
 Segundo Burrough (1989), a entrada é feita através: da digitalização dos 
dados espaciais; da digitação dos atributos associados, que são não-espaciais; 
e, finalmente, da ligação dos dados espaciais aos não-espaciais. Aquele autor 
alerta para a necessidade de realizar, em cada estágio, a verificação 
apropriada dos dados e dos procedimentos de checagem, a fim de assegurar 
que a base de dados está isenta de quaisquer erros, uma vez que a criação de 
uma base de dados digitais é a tarefa mais importante e mais complexa de um 
SIG e sobre a qual reside a utilidade do sistema. Uma vez que ambos os tipos 
de dados, espaciais e não-espaciais, tenham sido inseridos no sistema, a 
operação de ligação entre ambos provê uma oportunidade ideal de verificar a 
qualidade dos dados. 
 
 
2.0. Armazenamento e Gerenciamento 
 
 Este sub-sistema se refere à maneira pela qual os dados são 
estruturados e organizados, tanto com respeito a como estes devem ser 
manuseados no computador, quanto a como os dados são percebidos pelos 
usuários do sistema. É importante frisar, como o faz Burrough (1989), que os 
dados são relativos ao posicionamento, à topologia (relacionamentos) e aos 
atributos dos elementos geográficos (pontos, linhas e áreas representando os 
objetos sobre a superfície terrestre). A organização da base de dados é 
realizada pelo sistema gerenciador de banco de dados (DBMS, Database 
Management System), que consiste em uma coleção de dados inter-
relacionados (Base de Dados) e em uma coleção de programas que acessam 
tais dados, de acordo com Korth e Silberschatz (1989). O principal objetivo de 
um sistema gerenciador dessa natureza é o de propiciar um ambiente 
(conveniente, rápido e eficiente) na recuperação e na inserção de dados. 
 Os DBMS's são responsáveis pelo controle da entrada, armazenamento, 
saída e recuperação dos dados pertencentes à Base de Dados; no tocante ao 
armazenamento dos dados, este pode empregar diversos meios (tais como: 
memória principal, memória em disco, dispositivos de fitas, etc...), e está 
fortemente condicionado à estrutura dos dados. Burrough (1989) comenta que 
a forma mais simples de base de dados é uma simples lista de todos os itens; 
um novo item adicionado à lista é colocado no final desta, a qual se torna cada 
vez mais longa. Embora seja muito fácil inserir dados em tal estrutura, a 
recuperação é ineficiente. Outraalternativa mais eficiente que as listas é o uso 
de arquivos seqüenciais ordenados, que permitem a inserção de novos itens 
dentre os já existentes, de maneira a facilitar a recuperação posterior. Ambas 
as formas de arquivos (seqüencial simples e seqüencial ordenada) requerem 
que os dados sejam recuperados de acordo com um atributo-chave; entretanto, 
mais especificamente no caso de dados geográficos, os itens individuais não 
terão apenas um atributo-chave (como um número de identificação ou um 
nome), mas também outros atributos associados. O acesso aos arquivos de 
dados originais pode ser acelerado com o emprego de dois tipos de arquivos 
indexados: direto e invertido. Infelizmente, com isso os dados freqüentemente 
só podem ser acessados através da chave contida nos arquivos indexados; 
outras informações só podem ser recuperadas usando métodos de busca 
seqüencial. 
 Uma vez que a base de dados é composta por dados contidos em 
muitos arquivos, é necessário adotar algum tipo de estrutura de organização a 
fim de acessar facilmente os dados em um ou mais arquivos. Há três principais 
estruturas de base de dados: hierárquica, de rede e relacional. Para Burrough 
(1989), embora os sistemas hierárquicos tenham a vantagem de serem de fácil 
compreensão e atualização, a busca da base de dados é restrita às trilhas 
acima e abaixo dos caminhos taxonômicos. Em muitas situações requer-se 
uma ligação muito mais rápida, particularmente em estruturas da dados para 
feições gráficas onde itens adjacentes e, um mapa ou figura precisam ser 
ligados entre si, muito embora os dados sobre suas coordenadas possam estar 
escritos em partes bem diferentes da base de dados. Para preencher tal 
requisito existem os sistemas de rede, que utilizam estrutura de ponteiro, a qual 
é muito útil para se navegar em torno de estruturas topológicas complexas; 
porém, para Burrough (1989), embora evitem redundâncias e façam bom uso 
dos dados disponíveis, apresentam como desvantagem o aumento acentuado 
da base de dados devido aos ponteiros, que precisam ser atualizados cada vez 
que uma mudança é introduzida na base. Uma outra estrutura, a relacional, 
que em sua forma mais simples não apresenta nem ponteiros nem hierarquia, 
armazena os dados com simples registros (t-uplas), contendo um conjunto 
ordenado de valores-atributo os quais são agrupados em tabelas 
bidimensionais, conhecidas como relações (daí a origem da designação da 
estrutura relacional). Em substituição aos ponteiros (da estrutura em rede) e 
das chaves (na estrutura hierárquica), há lugar para a redundância de dados 
em forma de códigos de identificação, que são utilizados como as únicas 
chaves de identificação dos registros em cada arquivo. 
 Os dados são extraídos da base de dados relacional através de um 
procedimento no qual o usuário define a relação que é apropriada para a 
consulta, relação esta que não precisa necessariamente estar presente nos 
arquivos existentes, então o programa de controle usa os métodos de álgebra 
relacional para construir as novas tabelas. A vantagem, segundo Burrough 
(1989), é que as consultas podem ser formuladas usando as regras da lógica 
booleana e operações matemáticas; permitem que diferentes tipos de dados 
sejam buscados, combinados e comparados. Dentre as desvantagens, as 
operações envolvem buscas seqüenciais nos arquivos para encontrar os dados 
certos que satisfazem as relações especificadas, o que requer um tempo 
considerável quando se trata de bases de dados volumosas. Rodrigues (1990) 
observa que as abordagens descritas (hierárquica, de rede e relacional) 
materializam-se através de programas e arquivos que, em geral, incorporam 
algumas poucas organizações fundamentais de dados, tais como arquivos 
seqüenciais, listas, anéis, listas invertidas, etc..., combinadas em estruturas 
híbridas complexas. 
 Nos últimos anos, com o aumento da utilização de DBMS's, observou-se 
que estes não são completamente adequados para processar a informação 
geográfica, o que ensejou o desenvolvimento e aplicação de alternativas, tais 
como os sistemas orientados a objetos. Para a modelagem de informação 
geográfica, que apresenta propriedades geométricas e topológicas, há duas 
abordagens distintas na organização dos dados no computador: a explícita e a 
implícita. A representação explícita significa que o objeto escolhido é 
construído a partir de uma série de células em uma matriz (raster), as quais 
são independentemente endereçados com o valor de um atributo. A 
representação implícita (vector) faz uso de um conjunto de linhas definidas 
pelos pontos iniciais e finais (os quais definem vetores) e alguma forma de 
conectividade, sendo que linhas e áreas são conjuntos de coordenadas 
interconectadas que podem ser ligadas aos atributos. 
 Houve tempo em que os sistemas eram ou raster ou vector. Atualmente, 
há sistemas que permitem trabalhar nas duas estruturas de representação ou 
que oferecem facilidades de conversão entre elas. Em algumas circunstâncias, 
Burrough (1989) comenta que, pode ser vantajoso ter os dados espaciais 
apresentados em ambas as formas, matricial e vetorial, particularmente quando 
dados lineares ou de limites necessitam ser representados por redes 
conectadas ou desenhados em um estilo particular e os espaços no meio 
devem ser preenchidos com uma representação matricial de uma certa cor ou 
simbologia. 
 
3.0. Processamento 
 
 Teixeira et al (1992) dividem as operações que podem ser realizadas 
sobre os dados em: pré-processamento e processamento. As funções de pré-
processamento permitem modificar os dados como um todo com o objetivo de 
efetuar: 
 
� Mudanças de escala, projeção cartográfica, estrutura (por exemplo, de 
vetorial para matricial ou vice-versa); 
� União de bases de dados; 
� Conversão entre tipos de arquivos, etc... 
 
 Para aqueles autores, as funções de processamento propriamente dito 
tem por objetivo extrair informações de acordo com as necessidades do 
usuário, destacando-se as funções de: 
 
� Localização de uma entidade e listagem de seus atributos; 
� Atualização dos dados; 
� Cálculo de áreas, perímetro e distâncias; 
� Posicionamento; 
� Operações aritméticas; 
� Cálculos estatísticos; 
� Classificação entre planos de informação; 
� Filtragens espaciais, etc... 
 
 No ponto de vista de Burrough (1989), a este sub-sistema dá-se o nome 
de transformação, a qual embarca duas classes de operação: primeiro, as 
funções necessárias para remover erros dos dados ou atualizá-los ou mesmo 
uni-los a outros conjuntos de dados; segundo, o grande espectro de métodos 
de análise que pode ser aplicado aos dados a fim de obter respostas às 
questões solicitadas ao SIG. 
 Dentre as funções que podem ser disponibilizadas em um SIG, destaque 
especial é dado ao Processamento Digital de Imagens, ou seja, um conjunto de 
procedimentos relativos à manipulação e análise de imagens, que inclui, de 
acordo com Quintanilha (1990): 
 
� A entrada dos dados digitais; 
� O realce (manipulação de contraste); 
� A análise estatística; 
� A geração de saídas. 
 
 O principal objetivo do Processamento Digital de Imagens é o de 
melhorar o aspecto das imagens digitais para o analista humano e fornecer 
outros subsídios para a sua interpretação, inclusive gerando produtos que 
possam ser posteriormente submetidos a outros processamentos. Outra função 
útil para um SIG é a do Processamento Digital de Dados Altimétricos. Para 
Cintra (1990), ao longo do tempo a automação da Topografia se deu em três 
estágios: 
 
� No primeiro o computador foi empregado como instrumento de cálculo; 
� Na segunda etapa o computador passou a ser utilizado como gerenciador 
de dados, desenhista de figuras planas e emissor de relatórios; 
� Já na terceira fase, o computador tornou-se um auxiliar no projeto e no 
desenho de elevação (digitalelevation models) que desempenham 
atividades de desenho de curvas de nível e de perfis, cálculos de áreas e 
volumes, seções e blocos perspectivos. 
 
 O uso de equipamentos topográficos e geodésicos, com ênfase para o 
Sistema de Posicionamento Global (GPS) e as estações totais (total stations), 
propiciam meios tecnológicos sofisticados para inserção de dados digitais nos 
SIG's, de forma rápida, eficiente e dinâmica. Durante o Processamento de 
Dados Geográficos, comumente mostra-se necessário efetuar classificações, 
reclassificações e agregação de dados. Por classificação entendemos a 
definição de classe com vistas à redução de variedade, ordenando e 
simplificando diferenças irrelevantes, inconseqüentes ou aquelas de magnitude 
intratável. Reclassificação, por sua vez, associa um mesmo valor a células 
cujos valores são especificados; é semelhante à união de áreas. Agregação 
forma grupos ou agregados de dados que tem valores similares e que são 
derivados da análise dos dados originais representando, assim, grupos ditos 
'naturais' (ou seja, mais representativos da realidade do que classes 
hierárquicas impostas de fora). Nos meados da última década, graças aos 
avanços e conquistas em Sensoriamento Remoto, tornou-se viável realizar 
uma síntese dos melhores atributos de dados coletados por diferentes 
sensores, em uma cena ou composição, através de procedimentos digitais que 
se convencionou chamar de Sinergismo (Martini, 1990). Produtos sinérgicos já 
estão sendo disponibilizados aos usuários, com custos competitivos e com 
ganhos em benefícios. 
 
 
4.0. Visualização e Apresentação 
 
 Este sub-sistema do SIG diz respeito às maneiras em que os dados são 
exibidos e os resultados das análises são relacionados aos usuários. 
 Os produtos de informação podem ser apresentados como mapas, 
tabelas e figuras de variadas maneiras, empregando recursos tecnológicos que 
vão, desde o monitor de vídeo de alta resolução (mapa virtual), passando pela 
tradicional mesa plotadora (plotter), pelos dispositivos de saída mais recentes 
(fotoplotter, laserprinter, thermoprinter), até o emprego de sistemas multimídia 
para integrar texto, imagem, som e voz, que são armazenados em discos 
óticos ou mesmo magneto-óticos. Uma vez que o sub-sistema de exibição e 
apresentação convencionalmente resulta em produtos visuais, nem todos os 
usuários são beneficiados, em especial aqueles que são desprovidos de visão 
ou que tem visão residual. Para tal segmento de usuários, uma outra 
alternativa de apresentação de mapas e gráficos, é possível através do 
emprego de novas (e não necessariamente avançadas) tecnologias, que 
permitem gerar mapas táteis e mapas falantes. 
 Um dispositivo audio-tátil denominado NOMAD, desenvolvido por Parks 
(1994), viabiliza o uso de representações gráficas por portadores de deficiência 
visual, ou mesmo por turistas em viagens ao exterior. Basicamente, o NOMAD 
é uma prancheta sensível ao toque conectada a um laptop, a um sintetizador 
de voz e a uma placa de audio. Um mapa, gráfico ou texto, tátil (em que as 
feições são representadas em relevo ou com uso de textura) é colocado sobre 
a prancheta por um operador de visão normal, o qual programa o sistema para 
o emprego posterior pelo usuário portador de deficiência. Este, ao tatear o 
mapa sobre a prancheta, além de ler os caracteres escritos em braile, pode 
também ouvir os topônimos ou mesmo sons ambientes sintetizados dos locais 
indicados. Consultas simples do tipo "onde fica?", podem ser respondidas pelo 
sistema NOMAD, que orienta o usuário, emitindo o som de voz digitalizada, 
indicando-lhe as direções ("para cima", "para direita", etc...) a serem tateadas 
até que o local desejado seja encontrado. Inúmeras aplicações podem ser 
decorrentes desta nova tecnologia, que inclusive tem sido empregada por 
outros pesquisadores, tais como Ishido (1994), que desenvolveu e patenteou 
uma tinta especial (do tipo puff), que após ter sido colocada sobre uma 
superfície (papel, em geral) e exposta à uma lâmpada simples por alguns 
segundos, incha e torna-se sensível ao toque. A grande vantagem é que tal 
tinta pode ser empregada no sistema de impressão conectado ao 
FAX/MODEM, de forma a permitir a emissão/recepção de mapas e gráficos à 
distância. 
 Quando a prancheta do NOMAD é substituída pelo mundo real e a ponta 
do dedo do usuário é trocada pelos seus pés, caminhando pela superfície 
terrestre, tendo às suas costas uma mochila contendo uma antena para 
rastreio GPS, o que resulta é o protótipo apresentado por Golledge et al (1994), 
em seu sistema de guia pessoal (PGS - Personal Guidance System). O PGS 
tem permitido ao líder da equipe, que tornou-se cego recentemente, caminhar 
pelo campus da Universidade sem dificuldade e sem tropeços - literalmente! 
Como pudemos observar, os diversos sub-sistemas de um SIG devem 
apresentar uma estruturação adequada a fim de que os objetivos e propósitos 
sejam atingidos. Desta forma, subjacente ao desenvolvimento e à implantação 
de um SIG, reside uma filosofia, e mesmo uma ideologia, voltadas, ao mesmo 
tempo, à integração e ao compartilhamento de atribuições. Acreditamos que o 
desenvolvimento e a implementação de um sistema de informações deva 
envolver tanto a geração de processos e produtos, quanto ensejar a 
capacitação científica e tecnológica da equipe técnica. 
 
CAPÍTULO 4 
 
SIG E A CARTOGRAFIA 
 
1.0. Introdução 
 De um ponto de vista técnico, um Sistema de Informações Geográficas 
(SIG) pode ser definido como um conjunto integrado de hardware e software 
para a aquisição, armazenamento, estruturação, manipulação, análise e 
exibição gráfica de dados espacialmente referenciados pelas coordenadas 
geográficas. Esta definição técnica reflete com exatidão os componentes 
físicos do SIG e as funções principais que tais sistemas executam, mas peca 
por não incluir o papel que as pessoas representam no sistema. 
 Pessoas, naturalmente, administram e usam SIG. Realmente, nós 
vemos que do ponto de vista dos planejadores urbanos e rurais, cientistas 
ambientais e muitos outros usuários de SIG, tais sistemas são ferramentas 
para realizar o inventário de dados geográficos, fundir dados de muitas fontes, 
monitorar e avaliar a condição de nosso ambiente e modelar ou predizer as 
conseqüências das alterações humanas no ambiente. São necessários ambos 
os pontos de vista para definir por completo o que um SIG é e entender o 
crescimento fenomenal do uso de SIG durante a última década. 
 
 
 
 
Figura 1: Componentes centrais de um sig – o anel das aplicações e usuários 
típicos. 
 Um modo útil de organizar os componentes de um SIG é como um 
núcleo técnico e administrativo cercado por um anel de usuários envolvidos 
com diferentes aplicações (Figura 1). No coração de qualquer SIG está o 
hardware, software, bancos de dados e pessoal envolvido na operação, 
manutenção e administração do próprio sistema. 
 Estes existem para tornar possível e facilitar um número de funções ou 
atividades que podem ser chamadas componentes do núcleo central do SIG: 
 
� Aquisição e armazenamento de dados: definindo os tipos de dados 
necessários para satisfazer as exigências do usuário e adquirindo estes 
dados em forma digital, a partir de uma variedade de fontes. Comumente os 
dados são extraídos de bancos de dados digitais existentes, por 
digitalização de mapas, conversão analógico-digital com uso de "scanner", 
aquisição direta por levantamento de campo ou observações científicas. 
Estes dados devem ser armazenados em dispositivos, tais como: fitas 
magnéticas, discos rígidos e flexíveis ou CD-ROM; 
 
� Estruturação de dados: trazendo os dados digitais obtidos de várias fontes 
num sistema de coordenadas geográficas comum, em seguida 
transformando estes dados numa estrutura padrão de dados cartográficos 
requerida pelo SIG. Fontes de materiaisusados na aquisição de dados 
digitais invariavelmente estão em escalas diferentes, projeções 
cartográficas diferentes ou são adquiridas em anos ou épocas diferentes. 
Estes diversos conjuntos de dados devem ser transformados num mesmo 
sistema de coordenadas geográficas, como latitude e longitude, ou 
coordenadas UTM. Estes dados também devem, se possível, ser ajustados 
ao mesmo nível de generalização e para o mesmo período de tempo, uma 
vez que um formato geográfico padrão seja alcançado, os dados devem ser 
transformados em "objetos cartográficos" digitais, como pontos, linhas e 
limites de polígono. A transformação deve ser feita para preservar as 
relações topológicas, como adjacência e conectividade. Nós veremos a 
seguir que isto é feito definindo pontos, como nós, e linhas, como cadeias 
que inerentemente permitem que sejam formados polígonos fechados, 
como classes de uso da terra, e redes vinculadas de linhas, como a 
hidrografia; 
 
� Manipulação e análise de dados: medindo, comparando e modelando 
matematicamente ou estatisticamente os diferentes temas dos dados, de 
forma que seja gerada a informação geográfica útil que prediga a condição 
de um ou mais aspectos do ambiente. A maioria dos SIG’s inclui funções 
cartométricas básicas, como obter comprimento de linha, área da superfície 
e cálculo de declividade. Técnicas de análise de mapas, como a habilidade 
para sobrepor digitalmente vários conjunto de dados e extrair áreas que 
compartilham características comuns, como uso da terra, solo e declividade, 
são conjunto de partes igualmente essenciais de qualquer SIG. Outras 
funções de análise importantes incluem a habilidade para determinar qual 
combinação de feições ambientais recaem dentro de uma determinada 
distância a partir de um ponto ou linha ou dentro de uma área irregular; 
 
� Geração de informação: colocando os resultados das manipulações dos 
dados e análises em formato cartográfico, tabular ou em um formato de 
arquivo legível pelo computador. Devem ser concebidos e produzidos 
mapas que descrevam os resultados de análises de SIG e devem ser 
exibidos, seja temporariamente em monitores CRT de alta resolução ou 
permanentemente copiadas usando uma variedade de hardware, que varia 
dos plotters de caneta às impressoras a laser. Relatórios tabulares de 
dados analisados são um produto de informação e alguns SIG’s 
estenderam seu software de geração de relatório tabular para incluir a 
criação de gráficos e diagramas estatísticos. Além da produção gráfica, 
mapas digitais e dados tabulares, que são os resultados de manipulações e 
análises por usuários, podem ser copiados para arquivos digitais e serem 
lidos no futuro; 
 
� Gerenciamento de SIG: instalando hardware, software e bancos de dados; 
coordenando os usuários dos sistemas; assegurando acesso apropriado e 
segurança do sistema. Um SIG não pode existir sem uma ou mais pessoas 
responsáveis pela instalação ou atualização de hardware, software e 
bancos de dados. Esta responsabilidade se estende à avaliação da 
qualidade e usabilidade de novas aquisições. Perguntas sobre quem pode 
usar o sistema, programação de uso do sistema e quanto tempo no sistema 
cada usuário terá também devem ser solucionadas. Gerenciamento 
também inclui assegurar que o sistema não pode ser danificado fisicamente 
ou eletronicamente, que roubo de hardware ou software não aconteça e só 
os usuários autorizados tenham acesso à certo tipo de informação. 
 
 
2.0. Componentes do SIG 
 
 Nós vimos que um verdadeiro SIG inclui software para lidar com a 
aquisição e armazenamento de dados, criação de banco de dados, 
manipulação e análise de dados e exibição da informação. Nós examinaremos 
agora cada um destes componentes do núcleo do SIG e comparando, quando 
possível, cada um ao componente correspondente de um sistema típico de 
mapeamento digital. 
 
 
3.0. Aquisição de dados 
 
 Aquisição de dados representa um papel muito importante em qualquer 
SIG ou num sistema de mapeamento digital. Aquisição de dados também tem 
sido uma atividade onerosa, alguns peritos estimam que mais de três-quartos 
do custo de operação de um SIG recaem na criação de banco de dados. Este 
grande investimento financeiro só pode ser compensado por uso repetido do 
banco de dados. 
 Os dados para um SIG são obtidos de muitas formas, mas a maior parte 
é proveniente de conjuntos de dados previamente existentes, digitalização de 
mapas, obtenção direta de dados por levantamento em campo ou por outros 
métodos ou pela interpolação de dados existentes (Figura 2). 
 
 
Figura 2: Os principais métodos de coleta de dados utilizados em SIG. 
 
 
 
4.0. Conjunto de dados existentes 
 
 A falta de dados geográficos adequados para as aplicações de SIG era 
um problema nos primeiros sistemas, mas a situação foi radicalmente 
modificada e nós agora nos deparamos com um grande volume de dados 
ambientais potencialmente úteis para muitas partes do mundo. Nenhuma 
listagem de conjunto de dados será sempre completa, mas algumas de 
importância para a Cartografia e SIG podem ser destacadas. 
 
 
4.1. Conjunto de Dados em Nível Global 
 
� Banco de Dados Mundial II: a Agência Central de Inteligência dos Estados 
Unidos – CIA - mantém um banco de dados mundial, no formato vetorial 
(latitude, longitude), que contém arquivos de linhas costeiras, limites 
nacionais e interestaduais, rios, ilhas, lagos e outras feições geográficas 
básicas. Embora desenvolvido para as sofisticadas operações de 
mapeamento computacional da divisão de Cartografia da CIA, versões 
resumidas dos arquivos completos são uma parte de muitos sistemas de 
mapeamento e SIG, que rodam em microcomputadores e workstations. 
 
� Carta Digital do Mundo (DCW): a Agência de Defesa dos Estados Unidos 
lançou há pouco, em quatro CD-ROM’s, a Carta Digital do Mundo, que 
contêm quase dois gigabytes de dados de referência geral. Cartografia 
digital e SIG se beneficiarão dos dados em formato vetorial das linhas 
costeiras, limites internacionais e nacionais, lagos e rios, curvas de nível, 
estradas, ferrovias e outros. Os dados são basicamente as cartas de 
navegação na escala 1:1.000.000 aeronáuticas, que foram produzidas por 
outras nações que deram apoio a este projeto. 
 
� Base de dados de Informação Global: dados ambientais globais estão 
sendo reunidos pelo Programa Ambiental das Nações Unidas em uma 
recentemente estabelecida base de dados de Informação Global. Conjuntos 
de dados vetoriais, como polígonos que demarcam a área de espécies em 
extinção, principais tipos de solo e vegetação e dados generalizados 
similares, úteis em avaliação e monitoramento ambiental, formarão o banco 
de dados. 
 
� Dados de satélite meteorológico: os dados de satélite, em formato raster, 
têm servido para projetos de mapeamento ambiental, de vegetação e uso 
da terra. Os cartógrafos e especialistas em SIG têm usado imagens digitais 
de vários satélites meteorológicos para analisar e mapear a extensão de 
vegetação, biomassa e informação ecológica. A maioria dos trabalhos está 
baseada nos dados obtidos pelo satélite NOAA (The United States National 
Oceanic and Atmospheric Administration) que tem órbita polar e tem a 
bordo o sensor AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) cuja 
resolução é de 1,1 km2 para o visível, infra-vermelho próximo e infra-
vermelho termal. Estes satélites imageiam uma faixa de 2800 Km de largura 
durante cada órbita , construindo duas imagens globais inteiras a cada dia. 
 
 
4.2. Conjunto de dados em nível nacional e local 
 
� Dados de mapas básicos: organizações governamentais e privadas, em 
muitos países, estão em fase de criar versões digitais de mapas 
topográficos em grande escala, para usuários mapeamento digital e de SIG. 
Estes conjuntos de dados são tipicamente organizados por tipo de feiçãotais como limites políticos, redes de transporte e hidrografia. As curvas de 
nível digitalizadas também estão disponíveis em alguns casos. Os arquivos 
de dados separados geralmente cobrem a área do mapa topográfico que foi 
digitalizado. 
 
� Dados de propriedade da terra: cidades e unidades administrativas 
maiores, em todo o mundo, estão desenvolvendo os Sistemas de 
Informação Territorial, uma forma de SIG centrada em torno da manutenção 
do limite de propriedade, propriedade da terra e registros de taxação. Foram 
criados milhares de arquivos de limite de terra, principalmente pela 
digitalização de mapas, estes arquivos combinados com os dados de 
estradas públicas, vias férreas, infra-estrutura, endereçamento postal e 
serviços de emergência formam o banco de dados necessário para 
gerenciamento da cidade e planejamento de um SIG. 
 
� Dados Censitários: a maioria das nações realiza o censo de população a 
cada dez anos (ou em algum outro intervalo constante de tempo), que serve 
como a base para alocar recursos financeiros para cidades, minorias 
étnicas e outros sub-grupos nacionais e para muitas outras atividades 
administrativas. Para muitas nações o censo de 1990 foi o primeiro a fazer 
uso total da tecnologia de mapeamento digital na produção de mapas de 
referência, para os recenseadores, e na criação de mapas temáticos, que 
mostram os resultados do censo. Os arquivos de dados criados para estas 
tarefas são uma fonte principal para usuários de SIG, os dados mais 
conhecidos de censo digital disponíveis são o da Agência de Censo norte-
americana, denominados de TIGER (Topologically Integrated Geographic 
Encoding and Referencing System). Um tipo de arquivo TIGER contém 
coordenadas geográficas e informações topológicas para os limites legais e 
estatísticos, vias férreas, rios, estradas e outras feições, juntamente com o 
nome de feição e o endereçamento postal para os edifícios dos E.U.A.. 
Também estão disponíveis os limites de Estados, municípios e distritos 
censitários, juntamente com os dados do censo para cada um destes níveis 
de agregação. 
 
� Dados do Modelo de Elevação Digital (DEM): um Modelo de Elevação 
Digital é uma matriz (raster) de duas dimensões que forma uma malha 
igualmente espaçada de valores cobrindo uma certa área na Terra. A 
resolução espacial do DEM (espaçamento entre valores ou área da célula 
do grid) e sistema de coordenadas geográficas variam de acordo com a 
fonte de dados e método de determinação da elevação. Porém, resoluções 
espaciais de 10 a 30m estão freqüentemente disponíveis para toda ou parte 
de uma nação, correspondendo ao tamanho do pixel dos atuais sistemas de 
satélite de sensoriamento remoto. Dados do DEM são essenciais para 
geração do relevo sombreado como também para as operações de SIG, 
tais como cálculo de declividade, aspecto e determinação de visibilidade. 
 
� Dados de sensor remoto: os dados dos satélite Landsat, norte-americano, 
e Spot, francês, são extensamente usados na Cartografia e são uma fonte 
básica de dados para mapeamento do uso da terra e na geração de mapas 
topográficos, de pequena e média escala. A resolução multiespectral dos 
dados é de 80 e 30m para os sistemas sensores MSS (Multispectral 
Scanner) e TM (Thematic Mapper) do sistema Landsat, respectivamente; 
também são uma fonte de dados chave para muitos SIG’s, como os obtidos 
pelo sistema Spot cuja resolução é 10 e 20m para o pancromático e 
espectral, respectivamente. Recentemente entraram em operação, além 
dos outros dois sistemas, o Satélite de Observação Marítima Japonês 1 
(MOS 1), provendo dados multiespectrais da temperatura da superfície do 
mar e apresenta um destaque colorido para a região japonesa, e o satélite 
Indiano (Indian Remote Sensing – IRS), que obtém dados para o próprio 
sub-continente indiano semelhantes aos dados produzidos pelos sensores 
MSS e TM do sistema Landsat. A mais recente adição é o satélite de 
Sensoriamento Remoto Europeu 1 (ERS – 1) o qual coleta imagens do 
mundo todo empregando radar de abertura sintética com largura de 100 Km 
incluindo oceanos e calotas polares. Além de dados digitais do satélite, 
digitalização de fotografia aérea de baixa altitude e imagem de vídeo podem 
ser incorporadas em análise de SIG. Uma forma muito útil de fotografia 
digital é a ortofoto digitalizada, a qual apresenta a resolução espacial alta da 
fotografia aérea e a fidelidade geométrica de mapa de grande escala. 
 
 
5.0. Digitalização de mapas 
 
 Os dados cartográficos necessários para o mapeamento digital e 
projetos de SIG não são freqüentemente encontrados nos mapas e em 
conjunto de dados existentes, devem ser digitalizados , ou seja, convertidos em 
formato digital compatível com o sistema de software. Os mesmos métodos de 
digitalização são usados em ambos os casos, mas o formato final dos dados 
pode ser diferente. Digitalização de mapas é freqüentemente realizada no 
modo vetorial, traçando-se manualmente sobre as linhas no mapa, usando um 
cursor contectado a uma mesa digitalizadora. Visualizar um mapa ou uma 
imagem no formato matricial (raster) na tela do computador e digitalizar 
manualmente os segmentos lineares na forma vetorial, usando-se um cursor 
("mouse") ou bastão de controle ("joystick"), é um desenvolvimento recente. 
Nos concentraremos aqui na digitalização por varredurra do mapa analógico, 
que é, freqüentemente seguido por afinamento de linhas e uma conversão de 
dados matriciais (raster) para vetoriais (vector). 
 
 
 
Figura 3: Componentes do digitalizador de varredura e arquivo de dados 
matriciais criados por varredura. 
 
 Um digitalizador por varredurra (figura 3) é um tipo de densitômetro, um 
dispositivo que mede através da intensidade da luz refletida ou transmitida de 
um pequeno ponto sobre o papel ou filme. Digitalização de mapas é 
tipicamente realizada usando-se um scanner cilíndrico. O mapa em papel ou 
fotolito ou folhas separadas é fixado a um tambor (cilíndrico), que gira a uma 
velocidade angular constante. A luz proveniente de uma fonte de iluminação é 
focalizada a um minúsculo ponto sobre o mapa em papel ou focalizado e 
transmitido através do vidro do cilindro do scanner para o negativo. A 
quantidade de luz refletida do ponto iluminado sobre o papel ou transmitido 
através de minúsculo ponto sobre o filme é medida por um foto-detector e 
convertida para um número digital proporcional a sua intensidade medida. 
Como o tambor gira, a luz refletida ou transmitida é medida em intervalos de 
tempo muito pequenos, resultando em uma seqüência de números digitais por 
pixels de tamanhos iguais, ao longo de uma linha varrida. Entre a digitalização 
de cada linha, a fonte de luz e o detector são avançados a uma distância igual 
à largura do pixel, de forma que a linha adjacente varrida é digitalizada sem 
sobreposição à linha anterior. Este processo é repetido até que todo o mapa 
tenha sido digitalizado. 
 O procedimento de digitalização resulta em uma matriz bi-dimensional 
muito grande de elementos representando o mapa, uma vez que o tamanho do 
pixel do scanner e pequeno o bastante para que as finíssimas linhas estejam 
mais do que a largura do pixel. A maioria do SIG requer que estes dados 
matriciais (raster) sejam convertidos em vetoriais (vector), definindo-se cada 
linha. Isto é obtido, classificando-se os pixels primeiro como um tipo de feição 
linear baseado nos valores digitais de intensidade da luz característicos de 
cada feição e, então, executando-se o procedimento de afinamento de linhas. 
Aqui, os pixels das bordas são removidos de uma linha de múltiplos pixels de 
largura até que somente um pixel permaneça na posição central da linha. As 
coordenadas geográficas centrais desses pixels são unidas a seguir num 
banco de dados, para dar a representação vetorial da linha. 
 A conversão matricial (raster) paravetorial (vector) é freqüentemente 
executada interativamente. O cartógrafo vê os dados matricial (raster) na tela 
CRT e seleciona cada linha a ser convertida para a forma vetorial. E com uma 
pequena edição nas linhas formadas incorretamente ou não desejadas, isto 
permite a conversão seja realizada seletivamente 
 
 
6.0. Aquisição direta de dados 
 
 Dados coletados no campo ou interpretados de fotografias aéreas ou 
outras imagens de sensoriamento remoto podem ser inseridos diretamente 
num SIG ou banco de dados do sistema de mapeamento digital. Muitos tipos 
de dados diretos são agora usados, mas dados obtidos por levantamento e 
fotogrametria têm causado grande impacto na Cartografia e no SIG. 
 
� Aquisição de dados por levantamento: instrumentos de levantamento 
modernos conhecidos como estações totais medem ângulos horizontais e 
verticais, como também a distância entre o instrumento e um segundo 
ponto. Quando o instrumento é colocado em cima de um ponto de 
triangulação ou em outra posição, com coordenadas geográficas e de 
elevação conhecidas, as coordenadas UTM, ou sistema semelhante, e a 
elevação do segundo ponto e de pontos adicionais pode ser obtida 
diretamente pelo instrumento e armazenadas numa forma digital, que 
poderá ser lida posteriormente num programa de mapeamento digital ou 
SIG. 
 
 Aquisição direta semelhante e armazenamento digital de posições 
horizontais e verticais são possíveis usando o sistema de Posicionamento 
Global por Satélite (GPS), o Sistema Global de Navegação por satélite 
(GLONASS), ou os dois em combinação. Em condições simples, estes 
sistemas de navegação globais estão baseados em vinte ou mais satélites de 
navegação idênticos colocados em altas altitudes (+ de 17000km), organizados 
de forma que sinais enviados de quatro ou mais satélites podem ser recebidas 
simultaneamente em qualquer lugar da Terra (figura 4). A determinação da 
posição está baseada na triangulação tridimensional. Isto requer que nós 
saibamos a posição de cada satélite no espaço e possamos medir a distância 
entre nós e cada um dos quatro satélites no momento. Isto é realizado 
medindo-se o tempo que o sinal enviado do satélite demora para chegar na 
nossa estação de recepção, colocada em cima do ponto a ser levantado. Cada 
sinal do satélite contém informação sobre sua posição no espaço, na hora de 
transmissão. 
 
 
 
Figura 4: Sinais recebidos de 4 ou mais satélites de posicionamento global 
(gps) permitem que a latitude, longitude e elevação sejam 
determinadas precisamente em qualquer lugar da superfície 
terrestre. 
 
 É possível obter exatidão de dezenas de metros com um receptor 
colocado em cima de um ponto durante várias horas, mas a exatidão 
centimétrica igual à dos levantamentos geodésicos de primeira ordem é obtida 
se dois receptores forem usados no modo diferencial. A idéia aqui é colocar um 
receptor em cima de um ponto de triangulação medido com exatidão e entrar 
com esta posição conhecida no software do receptor. Isto permite que a 
posição verdadeira seja computada para ser comparada e para que erros das 
correções posicionais possam ser aplicados a ambos os receptores. 
 
� Aquisição de dados fotogramétricos: localizações de estradas, litorais, 
rios, lagos, linhas de contorno (curvas de nível) e dados semelhantes 
obtidos por mensurações fotogramétricas de fotografias aéreas são 
rotineiramente introduzidos diretamente na Cartografia e em banco de 
dados do SIG. Os modernos Stereoplotters (Figura 5) permitem aos 
operadores traçarem as localizações destas características num programa 
de aquisição de dados cartográficos de maneira semelhante a usar a mesa 
digitalizadora. As características são codificadas, coloridas e exibidas na 
tela CRT e, em alguns sistemas, esta imagem eletrônica pode ser 
sobreposta, pelo operador, em cima da imagem 3D de uma paisagem, 
permitido observar erros, que podem ser corrigidos com facilidade. 
 
 
 
 
Figura 5: Componentes de um estereorestituidor fotogramétrico moderno 
 
7.0. Criação e estruturação de banco de dados 
 
 Uma vez que os dados para análises do SIG foram adquiridos de várias 
fontes, uma base de dados geometricamente consistentes e topologicamente 
estruturados deve ser criada para o conjunto de dados. Obter um conjunto de 
dados cartográficos geometricamente consistentes, sempre foi um componente 
chave na compilação de mapas, desde que todos os materiais devam ser 
trazidos à mesma escala e projeção cartográfica ou sistema de coordenadas. 
Com mapeamento digital matricial e SIG vem a exigência adicional que todos 
os pixels sejam do mesmo tamanho e forma e registrados exatamente com os 
outros dados raster. A retificação geométrica não deverá ser tratada aqui. 
 
 
8.0. Objetos cartográficos e atributos 
 
 Dados geográficos para SIG não devem ser só geometricamente 
retificados, mas também devem ser tratados como objetos cartográficos com 
atributos. Objetos cartográficos são os componentes geométricos básicos da 
cartografia e dos bancos de dados do SIG que definem três entidades 
geométricas fundamentais - pontos, linhas e áreas - que nós usamos para 
representar as características ambientais. O Comitê Nacional Norte-Americano 
para Padrões de Dados Cartográficos Digitais (NCDCDS) definiu uma 
terminologia padrão e definições para objetos cartográficos (Figura 6), incluindo 
o seguinte: 
 
 
 
 
Figura 6: Objetos cartógraficos usados amplamente em SIG. 
 
Objetos Vetoriais: 
 
� Ponto (Point): um objeto adimensional especificando localização 
geográfica por um conjunto de coordenadas. 
� Nó (Node): um objeto adimensional servindo como junção topológica a uma 
linha ou como ponto extremo (inicial ou final). 
� Segmento Linear (Line segment): uma linha reta entre dois pontos. 
� Seqüência Linear (String): uma seqüência de segmentos lineares sem 
nós. 
� Cadeia (Chain): uma seguência de segmentos lineares com nó inicial e nó 
final. 
� Anel (Ring): uma seguência de cadeias ou seguências lineares que 
formam uma poligonal fechada. 
� Poligono (Polygon): um anel e sua área interna. 
 
 
Objetos Matriciais: 
 
� Elemento Matricial (Pixel): um elemento bidimensional que é a menor 
parte não divisível em uma imagem. 
� Célula do Quadriculado (Grid cell): um objeto bidimensional representado 
num elemento de uma tesselação regular da superfície. 
 
 
8.1. Estruturas de dados cartográficos 
 
 Objetos cartográficos, que descrevem temas de dados (também 
conhecidos como layers ou camadas de informações), devem ser estruturados 
dentro do banco de dados do SIG de forma que as análises destes utilizem um 
ou mais temas, que podem ser executados precisa e eficazmente. Devem ser 
tratados a localização e atributos dos dados que descrevem cada objeto e 
estes devem ser estruturados para reterem as relações topológicas de 
adjacência e conectividade, que existam entre as feições que constituem cada 
tema. 
 
Estrutura de dados raster: Uma superfície tesselar é uma subdivisão de 
superfícies bi ou tridimensionais em um conjunto de figuras geométricas 
básicas que cobrem completamente a superfície sem falhas ou sobreposições. 
Só três formas geométricas regulares - quadrados, triângulos eqüiláteros e 
hexágonos - darão uma superfície tesselar bidimensional (Figura 7). 
Quadrados são usados quase exclusivamente em mapeamento digital e SIG, a 
principal exceção sendo a subdivisão da verdadeira superfície terrestre 
tridimensional em uma rede triangular irregular (estrutura TIN). A estrutura 
quadrada é freqüentemente usada por várias razões: a) arranjos 
bidimensionais que contem dados de SIG, bem como telas eletrônicas de 
exibição são estruturadas desta maneira; b) localizações das linhas e colunas 
de dois pixels mostram se eles são adjacentes e conectados e c) os quadrados 
podem ser subdivididosem 2 x 2, 3 x 3, ... conjuntos de quadrados menores 
podem ser novamente subdivididos. Esta última característica permite que uma 
estrutura de dados hierárquica (ou piramidal) seja desenvolvida. Uma 
possibilidade atraente para os futuros SIG’s é a estrutura de dados hierárquica 
em árvore quaternária (Figura 8), baseado-se em subdivisões sucessivas das 
células do grid. A atração consiste em que o tamanho de cela do quadrilatero 
pode ser emparelhado com tamanho da feição. Grandes áreas homogêneas 
podem ser representadas através de células grandes, enquanto que uma área 
pequena pode ser capturada no banco de dados através de subdivisões 
sucessivas até que uma ou mais células estejam dentro do seu limite. Isto 
significa que a estrutura quadtree minimiza redundância em dados raster 
causada pelas grandes variações nas áreas superficiais de feições diferentes. 
 
 
 
Figura 7: Tessalações de superfícies bidimensionais 
 
 
Figura 8: Estrutura de dados em árvores quaternárias para tesselações de 
superfície quadrada. 
 
Estrutura de dados vetorial: para o simples desenho de mapas numa 
determinada escala em uma certa projeção de mapa usando um traçador 
gráfico (plotter), os dados só precisam ter sido estruturados como um conjunto 
de pontos, seqüências lineares e anéis (Figura 9). Isto é chamada 
freqüentemente uma estrutura de entidade, porque cada ponto, linha e limite de 
área é codificado separadamente sem levar em conta as características 
vizinhas. Uma desvantagem da estrutura de entidade é que todos os limites de 
áreas interiores têm que acontecer duas vezes no banco de dados e devem ser 
digitalizadas identicamente de modo a evitar minúsculos buracos e 
sobreposições ao longo dos limites das linhas. Esta redundância de dados e o 
fato que as análises do SIG como a operação de sobreposição de mapa 
requerem informação topológica, torna a estrutura entidade menos ideal para o 
SIG. 
 
 
 
Figura 9: Estrutura de dados da entidade para mapeamento computacional 
simples. 
 A estrutura topológica dos dados vetoriais está baseada em codificar 
todas as linhas como cadeias, e acrescentando informação e à esquerda e á 
direita dos polígonos da cadeia do início para o fim do nó (Figura 10). Este 
informação de conectividade e adjacência permite construir polígonos dos 
dados de cadeia e também detectar erros automáticos dos dados da linha. 
Juntado com a eliminação dos dados de linhas redundantes e a habilidade em 
levar a cabo as complexas análises de SIG, a estrutura topológica de dados 
vetoriais torna-se possível nos modernos SIG’s. 
 
Mapa Digital Arquivo de dados Topológicos 
 Nó Nó Polígono 
Cadeia Inicial Final À esquerda 
1 1 2 0 
2 2 3 0 
3 3 4 0 
4 4 1 0 
5 1 5 1 
6 5 6 1 
7 6 2 1 
8 6 7 3 
 
9 5 7 2 
 o Ponto 1 Polígono 10 4 7 4 
� Nó 9 Cadeia 11 7 3 3 
 
Figura 10: Estrutura de dados topológicos para linhas e áreas baseadas em 
cadeias e topologia de cadeias. 
 
 
Estrutura de dados de atributo:definindo-se os atributos (nomes de classe e 
características) do ponto, linha e área dos objetos em um arquivo de dados 
vetoriais só usado para Cartografia Digital é uma simples questão de colocar 
um código de atributo no começo das coordenadas da seqüência linear, 
definindo-se cada objeto. Os arquivos raster são até mesmo mais diretos, uma 
vez que localização seja implicitamente definida e só os atributos dos dados 
aparecem no arquivo. A sobreposição de dados raster em layers, em análise 
de SIG é uma simples questão de extrair a informação do atributo na mesma 
localização do pixel em cada camada de informação. 
 A organização dos atributos dos dados vetoriais para SIG é mais 
complicado, e uma estrutura de dados relacional é comumente empregada. A 
estrutura básica é um número de tabelas relacionais (Figura 11) unidas através 
de uma mesma tabela de entrada. Em uma tabela relacional cada linha é um 
registro lidando com um tema e cada coluna contém os dados sobre um 
atributo dos temas. 
 
Tabela de Polígonos 
 
Tabela de Atributos do uso 
da Terra 
em nosso exemplo, 
duas tabelas relacionais 
Polígono Área Uso 
da 
Terra 
Uso 
da 
Terra 
Solo Drenagem 
1 18,3 RES AGR DA5 Pobre 
2 25,7 AGR COM LF2 Razoável 
3 9,2 COM RES IL1 Boa 
4 104,0 AGR 
 
 
 
Vinculações 
 
ligam os dados de 
atributo, um diretamente 
ligado ao polígono no 
nível de dados, o outro 
descrevendo um atributo 
da primeira tabela com 
maior profundidade 
 
Figura 11. Estrutura básica é um número de tabelas relacionais unidas através 
de uma mesma tabela de entrada. 
 
 
9.0. Padrões de dados cartográficos digitais 
 
 A falta de padrões nacionais e mundiais para dados adquiridos 
previamente e atualmente é o principal obstáculo para o uso e intercâmbio de 
dados cartográficos digitais em SIG. Várias nações estabeleceram comitês, 
como o NCDCDS norte-americano, para desenvolverem padrões de dados. 
 Três dimensões principais têm emergido: 
 
� Terminologia padrão: as definições dos objetos cartográficos 
apresentadas acima são parte do padrão norte-americano que também 
inclui definições padrão para entidades (fenômenos do mundo real) e os 
atributos e valores dos atributos que os descrevem. Por exemplo, a 
entidade ponte tem a sua composição de atributo que pode ter o valor do 
atributo como sendo aço. 
 
� Especificação de transferência de dados espaciais: há uma clara 
necessidade por uma padronização no formato dos dados de maneira que 
estes sejam facilmente transferidos entre sistemas de mapeamento digital e 
SIG, em diferentes computadores que usam sistemas operacionais 
diferentes. A terminologia padrão e definições de entidade-atributos são a 
primeira exigência, seguida por definições detalhadas de tipos dos dados e 
campos para os atributos associados com cada entidade. 
 
� Especificação da qualidade dos dados: os arquivos de dados deveriam 
incluir informações detalhadas sobre as suas fontes e a qualidade destas, 
para que os usuários possam julgar a aptidão destes por uma aplicação 
particular de SIG. A qualidade da informação dos dados inclui descrições 
dos materiais fonte convertidos para a forma digital, a data e o método de 
aquisição dos dados, estimativas do erro médio e de erros extremos de 
posicionamento, os resultados dos testes para valores válidos, consistência 
topológica e completitude dos dados. 
 
 
10.0. Manipulação e análise dos dados 
 
 Uma diferença fundamental entre a Cartografia Assistida por 
Computador e o SIG está no modo que os dados geográficos digitais são 
usados. Nós vimos que os cartógrafos que usam sistemas de mapeamento 
digital se preocupam com a seleção de arquivos de dados apropriados, a 
manipulação destes para produzir pontos, linhas e áreas na escala correta na 
projeção cartográfica requerida e com o design interativo de vários 
componentes do mapa. Em outros palavras, o enfoque está na compilação, 
design e construção do mapa, usando o computador como uma ferramenta de 
construção do mapa. 
 Manipulação e análise de dados do SIG seguem caminhos diferentes, 
como indicado nos seguintes passos de qualquer projeto de SIG: 
 
� Definindo-se o problema ambiental a ser estudado e os tipos de análises 
gerais dos dados que serão requeridos. Por exemplo, um estudo de perda 
da terra agrícola devido ao desenvolvimento sub-urbano pode requerer a 
determinação do uso da terra ao redor de uma cidade, no passado e atual, 
de forma que as mudanças possam ser analisadas quantitativamente. 
 
� Definindo-se os temas dos dados necessários e a seqüência de 
questionamentos do SIG. Em nosso exemplo agrícola, imagens de satélite 
registradas ou retificadas geometricamente ou mapa de uso da terra 
derivados do imageamento podem ser requeridos. Questionamentos no SIG 
devem incluir o conjunto