GEO-1 Introdução ao geoprocessamento

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MATERIAL DIDÁTICO 
 
 
INTRODUÇÃO AO 
GEOPROCESSAMENTO E 
GEORREFERENCIAMENTO 
 
 
 
 
 
 
U N I V E R S I DA D E
CANDIDO MENDES
 
CREDENCIADA JUNTO AO MEC PELA 
PORTARIA Nº 1.282 DO DIA 26/10/2010 
 
Impressão 
e 
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SUMÁRIO 
 
 
UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO ................................................................................. 03 
 
UNIDADE 2 – GEOPROCESSAMENTO ............................................................... 07 
2.1 Conceitos e definições ...................................................................................... 07 
2.2 Técnicas e usos relacionados ao geoprocessamento ....................................... 08 
2.3 Um pouco de história ........................................................................................ 17 
2.4 Orientação a objetos ......................................................................................... 21 
 
UNIDADE 3 – EPISTEMOLOGIA DA CIÊNCIA DA GEOINFORMAÇÃO .............. 24 
 
UNIDADE 4 – INTERDISCIPLINARIDADE: CARTOGRAFIA X 
GEOINFORMAÇÃO ................................................................................................ 28 
 
UNIDADE 5 – A URBANIZAÇÃO BRASILEIRA, OS PROBLEMAS SOCIAIS E 
APLICAÇÕES DO GEOPROCESSAMENTO DAS INFORMAÇÕES .................... 31 
5.1 Desenvolvimento sustentável e qualidade de vida ............................................ 32 
5.2 Urbanização brasileira e os problemas sociais ................................................. 35 
5.3 Geoprocessamento e combate a criminalidade ................................................ 49 
 
UNIDADE 6 – GEORREFERENCIAMENTO .......................................................... 55 
 
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 63 
 
ANEXO ................................................................................................................... 68 
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UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO 
 
Ao longo das últimas décadas o homem veio interferindo de maneira 
muito intensa no meio natural que o cerca e, claro, modificou a paisagem 
contribuindo para o surgimento de diversos problemas ambientais e, por 
conseguinte, problemas socioeconômicos, em níveis que podemos dizer são hoje 
alarmantes. 
A urbanização modifica todos os elementos da paisagem: o solo, a 
geomorfologia, a vegetação, a fauna, a hidrografia, o ar e o clima. Esta ocupação 
indiscriminada que veio ocorrendo nos centros urbanos, principalmente a partir da 
segunda metade do século XX, é uma das principais fontes de problemas 
ambientais das cidades, sendo que esses locais podem ser caracterizados pela 
elevada desigualdade em termos de distribuição da renda, precárias condições de 
moradias e acesso reduzido aos serviços públicos, particularmente na parcela da 
população mais pobre e vulnerável em termos socioambientais. Pode-se afirmar, 
portanto, que os elevados níveis de pobreza urbana, exclusão social e 
degradação ambiental têm caracterizado a urbanização brasileira (CARVALHO; 
BRAGA, 2001; MONTE-MÓR; FREITAS; BRAGA, 2003). 
Sendo fato a modificação da paisagem natural, como podemos saber o 
local exato e as dimensões dessas modificações? Eis que aqui lançamos mão do 
geoprocessamento que é uma 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, dentre outras. 
Geoprocessamento nada mais é que o uso automatizado de informação 
que de alguma forma está vinculada a um determinado lugar no espaço, seja por 
meio de um simples endereço ou por coordenadas (LAZZAROTTO, 2002). Vários 
sistemas fazem parte do Geoprocessamento, dentre os quais o Sistema de 
Informações Geográficas (SIG) que reúne maior capacidade de processamento e 
 
 
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análise de dados espaciais. A utilização destes sistemas produz informações que 
permitem tomar decisões para colocar em prática várias ações. 
Estes sistemas se aplicam a qualquer tema que manipule dados ou 
informações vinculadas a um determinado lugar no espaço, e que seus elementos 
possam ser representados em um mapa, como casas, escolas, hospitais, etc. 
Como ressaltam Câmara et al. (2005), o entendimento da tecnologia de 
Geoprocessamento requer, preliminarmente, uma descrição de alguns conceitos 
básicos, os quais veremos ao longo deste módulo. 
Segundo Rodrigues (1993), Geoprocessamento é um conjunto de 
tecnologias de coleta, tratamento, manipulação e apresentação de informações 
espaciais, voltado para um objetivo específico. 
Este conjunto possui como principal ferramenta o Geographical 
Information System – GIS, considerado também como já citado, Sistema de 
Informação Geográfica (SIG). Embora na área seja muito usado o jargão GIS, 
usaremos sua correspondente em português – SIG. 
Para que o SIG cumpra suas finalidades, há a necessidade de dados. A 
aquisição de dados em Geoprocessamento deve partir de uma definição clara dos 
parâmetros, indicadores e variáveis, que serão necessários ao projeto a ser 
implementado. Deve-se verificar a existência destes dados nos órgãos 
apropriados (IBGE1, DSG2, Prefeituras, concessionárias e outros). A sua ausência 
implicará num esforço de geração que dependerá de custos, prazos e processos 
disponíveis para aquisição. 
A digitalização é um dos processos mais utilizados para aquisição de 
dados já existentes. Como os custos para geração costumam ser significativos, 
deve-se aproveitar ao máximo possível os dados analógicos, convertendo-os para 
a forma digital através de digitalização manual ou automática. 
 
1
 Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. 
2
 Departamento de Sistema Geográfico do Exército Brasileiro – mais informações serão oferecidas 
ao longo do curso. 
 
 
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Outro conceito básico e muito importante é a Fotogrametria, muito 
utilizada na geração de dados cartográficos. Durante muitos anos, era a única 
forma de mapeamento para grandes áreas. Com a evolução da informática e das 
técnicas de processamento digital de imagens, surgiu a Fotogrametria Digital. 
Inicialmente considerado como um ramo da fotogrametria, o 
Sensoriamento Remoto (SR) emergiu com a capacidade impressionante de 
geração de dados. Sistemas orbitais com sensores de alta resolução, imageando 
periodicamente a Terra, combinados com o processamento de imagens, oferecem 
diversas possibilidades de extração de informações e análises temporais. 
O GPS (Global Position Sistem ou Sistema de PosicionamentoGlobal), 
apesar de ter sido criado para finalidades nada nobres, revelou-se um sistema 
extremamente preciso e rápido para posicionamento e mapeamento, apoiando 
também a Fotogrametria e o Sensoriamento Remoto. 
Quanto ao georreferenciamento, este é por sua vez e de maneira bem 
concisa, uma técnica moderna de agrimensura e tem duas funções básicas: 
1º. Servir de instrumento de Registro Público, possibilitando a segurança no 
tráfico jurídico de imóveis. 
2º. Servir de instrumento de cadastro, com a finalidade preponderantemente 
fiscalizatória, como, aliás, dispõe o art. 1º e seus parágrafos, da Lei nº 
5.868/72 que trata do cadastramento rural (alterado pela Lei nº 10.267/01). 
Para se ter uma ideia de sua utilização e importância, até 2023, todas as 
5,850 milhões de propriedades rurais brasileiras deverão ter as medidas 
atualizadas por meio de sistema digital (vale a pena ler o Decreto nº 4.449/2002, 
disponível em https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/2002/d4449.htm). 
Pois bem, estes são alguns dos temas a serem estudados de maneira 
ampla neste módulo. 
Ressaltamos em primeiro lugar que embora a escrita acadêmica tenha 
como premissa ser científica, baseada em normas e padrões da academia, 
fugiremos um pouco às regras para nos aproximarmos de vocês e para que os 
 
 
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temas abordados cheguem de maneira clara e objetiva, mas não menos 
científicos. Em segundo lugar, deixamos claro que este módulo é uma compilação 
das ideias de vários autores, incluindo aqueles que consideramos clássicos, não 
se tratando, portanto, de uma redação original e tendo em vista o caráter didático 
da obra, não serão expressas opiniões pessoais. 
Ao final do módulo, além da lista de referências básicas, encontram-se 
outras que foram ora utilizadas, ora somente consultadas, mas que, de todo 
modo, podem servir para sanar lacunas que por ventura venham a surgir ao longo 
dos estudos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 2 - GEOPROCESSAMENTO 
 
A obtenção de informações sobre a distribuição geográfica de fenômenos 
e objetos é parte importante das atividades de organização da sociedade. Antes 
contidas em mapas e documentos em papel impresso, o desenvolvimento da 
Informática na segunda metade do século XX possibilitou armazenar e 
representar tais informações em ambiente computacional, culminando no advento 
da prática do Geoprocessamento que pode ser tido como “um ramo do 
processamento de dados que opera transformações nos dados contidos em uma 
base de dados referenciada territorialmente (geocodificada), usando recursos 
analíticos, gráficos e lógicos, para a obtenção e apresentação das transformações 
desejadas” (XAVIER-DA-SILVA, 1992, p. 48 apud MOURA, 2003, p. 9). 
Vamos analisar esse conceito? 
 
2.1 Conceitos e definições 
É fato e historicamente registrado que 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, o que impedia uma análise que combinasse diversos mapas e dados. Com 
o desenvolvimento simultâneo (na segunda metade do século XX) da tecnologia 
de informática, tornou-se possível armazenar e representar tais informações em 
ambiente computacional, abrindo espaço para o aparecimento do 
Geoprocessamento. 
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. As ferramentas 
computacionais para Geoprocessamento, chamadas de Sistemas de Informação 
 
 
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Geográfica (SIG), permitem realizar análises complexas, ao integrar dados de 
diversas fontes e ao criar bancos de dados georreferenciados. Tornam ainda 
possível automatizar a produção de documentos cartográficos (CÂMARA; DAVIS, 
2005). 
Segundo Moura (2003), a palavra Geoprocessamento é o hibridismo do 
termo grego gew (Terra) com o termo latino processus (progresso, “andar 
avante”), significando implantar um processo que traga um progresso, um andar 
avante, na representação da superfície da Terra. 
Reúnem-se hardware, software, base de dados, metodologias e operador, 
que analogicamente correspondem às ferramentas materiais e virtuais de 
trabalho, à matéria-prima, às técnicas do ofício e ao trabalhador. Com os 
componentes técnicos de suporte material (hardware) e os programas de 
manipulação de dados no suporte lógico (software), trabalhar com 
Geoprocessamento significa utilizar computadores como instrumentos de 
manuseio de dados para representação digital do espaço geográfico. 
De forma genérica, podemos explicar assim: “Se onde é importante para 
seu negócio, então Geoprocessamento é sua ferramenta de trabalho”. Sempre 
que o onde aparece, dentre as questões e problemas que precisam ser 
resolvidos por um sistema informatizado, haverá uma oportunidade para 
considerar a adoção de um SIG. 
Num país de dimensões continentais como o Brasil, com uma grande 
carência de informações adequadas para a tomada de decisões sobre os 
problemas urbanos, rurais e ambientais, o Geoprocessamento apresenta um 
enorme potencial, principalmente se baseado em tecnologias de custo 
relativamente baixo, em que o conhecimento seja adquirido localmente. 
 
2.2 Técnicas e usos relacionados ao geoprocessamento 
Trabalhar com geoinformação significa, antes de qualquer coisa, utilizar 
computadores como instrumentos de representação de dados espacialmente 
referenciados. Deste modo, o problema fundamental da Ciência da 
 
 
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Geoinformação é o estudo e a implementação de diferentes formas de 
representação computacional do espaço geográfico. 
É costume dizer-se que Geoprocessamento é uma tecnologia 
interdisciplinar, que permite a convergência de diferentes disciplinas científicas 
para o estudo de fenômenos ambientais e urbanos. Ou ainda, que “o espaço é 
uma linguagem comum” para as diferentes disciplinas do conhecimento. 
Apesar de aplicáveis, estas noções escondem um problema conceitual: a 
pretensa interdisciplinaridade dos SIG’s é obtida pela redução dos conceitos de 
cada disciplina a algoritmos e estruturas de dados utilizados para armazenamento 
e tratamento dos dados geográficos. Considere-se, a título de ilustração, alguns 
problemas típicos: 
 um sociólogo deseja utilizar um SIG para entender e quantificar o 
fenômeno da exclusão social numa grande cidade brasileira; 
 um ecólogo usa o SIG com o objetivo de compreender os remanescentes 
florestais da Mata Atlântica, através do conceito de fragmento típico de 
Ecologia da Paisagem; 
 um geólogo pretende usar um SIG para determinar a distribuição de um 
mineral numa área de prospecção, a partir de um conjunto de amostrasde 
campo (CÂMARA; MONTEIRO, 2005). 
O que há de comum em todos os casos acima? 
Para começar, cada especialista lida com conceitos de sua disciplina 
(exclusão social, fragmentos, distribuição mineral). Para utilizar um SIG, é preciso 
que cada especialista transforme conceitos de sua disciplina em representações 
computacionais. Após esta tradução, torna-se viável compartilhar os dados de 
estudo com outros especialistas (eventualmente de disciplinas diferentes). Em 
outras palavras, e que fique bem claro: quando se fala que o espaço é uma 
linguagem comum no uso de SIG, a referência é ao espaço computacionalmente 
representado e não aos conceitos abstratos de espaço geográfico. 
 
 
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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. 
O conjunto de dados cujo significado contém associações ou relações de 
natureza espacial formam uma informação geográfica (TEXEIRA et al., 1992 apud 
ROCHA, 2000), dispostas em planilhas alfanuméricas, matrizes e representações 
gráficas vetoriais. 
Para que essas informações sejam submetidas ao processamento 
computacional, a cada tipo de informação é associado um valor numa escala de 
medida ou referência, o que insere a representação dos fenômenos geográficos 
na lógica dos sistemas de informação. 
Outros exemplos de usos do Geoprocessamento: 
 a determinação de aptidão agrícola – com os mapas de solo, de 
declividade e de precipitação de determinada região submetidos a uma 
escala de medida de qualidade, o cálculo da média ponderada entre o tipo 
de solo, o valor da declividade e a quantidade de precipitação média 
mensal indica como boa, média ou ruim a aptidão agrícola das porções 
dessa região; 
 a indicação de susceptibilidade à urbanização – a inclinação do relevo 
conjugada ao uso e à ocupação do solo permite a definição de áreas 
vulneráveis à expansão urbana, caracterizadas por relevo de baixa 
inclinação e próximas a áreas já ocupadas (FLORENZANO, 2002); 
 a definição da taxa de expansão urbana – delimitação e cálculo do 
tamanho da mancha urbana identificada em imagens de uma mesma área 
datadas sucessivamente (FLORENZANO, 2002). 
Novamente podemos afirmar que várias são as Ciências que se 
beneficiam de seus resultados, como a Agronomia e o Urbanismo. Transpondo 
 
 
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limites científicos disciplinares através dos trabalhos de localização dos 
fenômenos e equacionamento e esclarecimento das condições espaciais, o 
Geoprocessamento é 
uma tecnologia transdisciplinar, que, através da axiomática da 
localização e do processamento de dados geográficos, integra várias 
disciplinas, equipamentos, programas, processos, entidades, dados, 
metodologias e pessoas para coleta, tratamento, análise e apresentação 
de informações associadas a mapas digitais georreferenciados (ROCHA, 
2000, p. 210). 
 
Guarde... 
- Coleta, armazenamento, tratamento e análise e uso integrado são, 
portanto, elementos participantes do conjunto de técnicas relacionadas ao 
tratamento da informação espacial. 
- Geoprocessamento é uma tecnologia formada pela confluência de 
outras tecnologias, a saber: 
 Sistema de Posicionamento Global (GPS); 
 Sensoriamento Remoto; 
 Processamento Digital de Imagens (PDI); 
 Cartografia Digital; 
 Sistemas Gerenciadores de Banco de Dados (SGBD); 
 Sistemas de Informações Geográficas (SIG). 
Cada uma possui características que as singularizam, sendo, ainda, 
agrupadas entre as que permitem: 
 a aquisição de dados (Sensoriamento Remoto, Cartografia Digital e GPS); 
 as que permitem a organização, o gerenciamento e a apresentação dos 
dados (SGBD, Cartografia Digital e SIG); e, 
 as que permitem o processamento dos dados (PDI, SGBD e SIG). 
 
 
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Algumas se enquadram em mais de um grupo devido às várias 
possibilidades de trabalho que permitem. Porém, todas convergem no SIG 
(COUTO, 2009). 
Voltando às técnicas, Vieira (2002) cita pelo menos quatro categorias de 
técnicas relacionadas ao tratamento da informação espacial: 
1. Técnicas para coleta de informação espacial. 
2. Técnicas de armazenamento de informação espacial. 
3. Técnicas para tratamento e análise de informação espacial. 
4. Técnicas para o uso integrado de informação espacial. 
Informações georreferenciadas têm como característica principal a 
localização, ou seja, estão ligadas a uma posição específica do globo terrestre por 
meio de suas coordenadas. Vários sistemas fazem parte do Geoprocessamento, 
dentre os quais o SIG, como já dito, é o sistema que reúne maior capacidade de 
processamento e análise de dados espaciais, mas é importante frisar sempre, 
principalmente para aqueles que estão chegando à área. 
A utilização destes sistemas produz informações que permitem tomar 
decisões para colocar ações em prática. Estes sistemas se aplicam a qualquer 
tema que manipule dados ou informações vinculadas a um determinado lugar no 
espaço, e que seus elementos possam ser representados em um mapa, como 
casas, escolas ou hospitais. 
Segue abaixo uma breve explicação das principais técnicas relacionadas 
ao tratamento da informação espacial, com destaque para as técnicas de uso 
integrado de informação espacial (SIG). 
 
a) Técnicas para coleta de informação espacial: 
Aqui temos como principal representante a Cartografia! 
Segundo Timbó (2000, p. 1), 
 
 
 
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Cartografia é a Ciência e Arte que se propõe a representar através de 
mapas, cartas e outras formas gráficas (computação gráfica) os diversos 
ramos do conhecimento do homem sobre a superfície e o ambiente 
terrestre. Ciência quando se utiliza do apoio científico da Astronomia, da 
Matemática, da Física, da Geodésica, da Estatística e de outras ciências 
para alcançar exatidão satisfatória. Arte quando recorre às leis estéticas 
da simplicidade e da clareza, buscando atingir o ideal artístico da beleza. 
 
 
A Cartografia, cuja função essencial é representar a realidade através de 
informações espaciais de uma forma organizada e padronizada incluindo 
acuracidade, precisão, recursos matemáticos de projeções cartográficas, datum 
para a determinação de coordenadas e ainda recursos gráficos de símbolos e 
textos, têm tido suas aplicações estendidas a todas as atividades que de alguma 
forma necessitem conhecer parte da superfície terrestre. 
São ferramentas fundamentais para a cartografia: 
 a aquisição de dados a partir de plataformas espaciais, através de 
sensores montados em satélites artificiais; 
 a restituição de imagens através de ortofotos digitais; 
 a representação, por uma projeção ortogonal cotada, de todos os detalhes 
da configuração do solo (topografia); 
 a precisão dos dados de localização espacial fornecidos por sistemas de 
posicionamentoglobal por satélites (GPS); e, 
 a obtenção de medidas terrestres precisas através de fotografias especiais, 
obtidas com câmaras métricas e com recobrimento estereoscópico 
(fotogrametria). 
 
b) Técnicas de armazenamento de informação espacial: 
As informações espaciais são, via de regra, armazenadas em algum tipo 
de banco de dados. Banco de dados é uma coleção de registros ou conjunto de 
dados que contêm informações sobre um determinado assunto ou determinada 
organização. 
 
 
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Sistema de Banco de Dados (SBD) são softwares projetados para gerir 
grandes volumes de informações. Esse gerenciamento implica na definição das 
estruturas de armazenamento das informações e na definição dos mecanismos 
para o tratamento dessas informações. 
Um sistema de banco de dados tem como principal objetivo permitir ao 
usuário a utilização, de forma produtiva, das informações contidas em cada banco 
e aquela resultante da interação entre eles. Destacam-se, entre as principais 
funções de um banco de dados: a seleção de dados; a manipulação de dados e o 
controle de acesso aos dados. 
A estrutura do banco de dados é definida através do processo de 
modelagem de dados. 
A integridade, eficiência e eficácia das informações processadas pelo 
sistema de banco de dados dependem exclusivamente da correta e adequada 
modelagem, onde serão definidos itens importantes para sua coleta e 
armazenamento. A modelagem ocorre através de ferramentas importantes, 
principalmente o modelo Entidade-Relacionamento, que se baseia na percepção 
do mundo real e a transferência dessa percepção para o sistema de banco de 
dados. 
Uma modelagem de dados bem feita evita repetições de dados, isto é, 
diminui o retrabalho. Antes da modelagem, há necessidade de uma correta 
definição de quais dados serão tratados pelo sistema. Os dados devem ser 
corretamente identificados e classificados. 
Uma das técnicas utilizadas para a análise dos dados é a normalização, 
uma técnica que visa diminuir dificuldades nas operações sobre os dados, reduzir 
sua inconsistência e facilitar sua manutenção, determinando a melhor estrutura do 
banco que os contêm. 
Utilizando a normalização, portanto, o responsável pela construção e 
manutenção de bancos de dados escolhe qual dado há em comum no conjunto 
deles, para fixá-lo como imutável. Esse procedimento é o que garante, em 
geoprocessamento, adaptações fáceis à troca de nomes de ruas, expansão de 
 
 
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bairros, surgimento de novas codificações de crimes, etc. Neste caso, a 
denominação de ruas será feita por meio de códigos. Os números de RG e CPF; 
o CNPJ das empresas, e os números de placas e chassis de veículos são os 
exemplos mais conhecidos. 
Os bancos de dados relacionais são utilizados, com várias aplicações, em 
diversas empresas. Esses bancos contêm informações relacionadas a um 
determinado assunto, o que se considera tradicional. Além das aplicações 
tradicionais, como o controle de transações bancárias e controle de estoques, o 
banco de dados relacional pode ser utilizado em sistemas de suporte à decisão, 
banco de dados espaciais (trata de dados geográficos, relacionando-os aos 
demais dados de um determinado assunto), banco de dados multimídia, banco de 
dados móvel. 
 
c) Técnicas para tratamento e análise de informação espacial: 
As principais técnicas para tratamento e análise de informação espacial 
são a modelagem de dados, a geoestatística e a análise de redes. 
A modelagem de dados é um conjunto de conceitos que podem ser 
usados para descrever a estrutura e as operações em um banco de dados. O 
modelo busca sistematizar o entendimento que é desenvolvido a respeito de 
objetos e fenômenos que serão representados em um sistema informatizado. 
Desta forma, é necessário construir uma abstração dos objetos e 
fenômenos do mundo real, de modo a obter uma forma de representação 
conveniente, embora simplificada, que seja adequada às finalidades das 
aplicações do banco de dados. 
A abstração de conceitos e entidades existentes no mundo real é uma 
parte importante da criação de sistemas de informação. Além disso, o sucesso de 
qualquer implementação em computador de um sistema de informação é 
dependente da qualidade da transposição de entidades do mundo real e suas 
interações para um banco de dados informatizado. A abstração funciona como 
uma ferramenta que nos ajuda a compreender o sistema, dividindo-o em 
 
 
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componentes separados. Cada um destes componentes pode ser visualizado em 
diferentes níveis de complexidade e detalhe, de acordo com a necessidade de 
compreensão e representação das diversas entidades de interesse do sistema de 
informação e suas interações. 
A Geoestatística está baseada na teoria de variáveis regionalizadas, 
entendendo como tal, variáveis cujos valores são relacionados de algum modo 
com a posição espacial que ocupam (variável aleatória georreferenciada) tendo 
uma função de covariância espacial associada. As variáveis regionalizadas são 
contínuas no espaço, pelo que não podem ser completamente aleatórias, não 
podendo, no entanto, ser modeladas por nenhuma função determinística (ou 
processo espacial). Têm, portanto, características intermediárias entre processos 
puramente determinísticos e aleatórios puros, sendo uma variável distribuída no 
espaço e não envolve qualquer interpretação probabilística. A análise espacial de 
dados via Geoestatística resume-se basicamente em duas fases na estimação do 
variograma (ou semivariograma) e krigagem que é predição (previsão) espacial. 
Redes são o conjunto formado pelo relacionamento entre entidades 
gráficas que permite a navegação entre estas entidades, permitindo realizar 
análises de conectividade, caminho mais curto, caminho ótimo e outras. 
 
d) Técnicas para o uso integrado de informação espacial: 
Dentre as principais técnicas para o uso integrado de informação 
espacial, destacam-se: o Sistema de Informações Geográficas (SIG), também 
chamado de GIS (Geographic Information Systems); o AM/FM (Automated 
Mapping/Facilities Management) e o CADD (Computer Aided Design and 
Drafting), ou Projeto Assistido por Computador. 
Definindo mais uma vez o Sistema de Informações Geográficas (SIG)... 
pode ser entendido como um 
sistema composto por ferramentas de hardware, software, rotinas e 
métodos com o propósito de apoiar a aquisição, manipulação, análise, 
modelagem e exibição de dados do mundo real, visando a solução de 
problemas complexos de planejamento e gestão de recursos e/ou 
 
 
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fenômenos geograficamente/espacialmente distribuídos (TIMBÓ, 2001, 
p. 2). 
 
 
SIG são sistemas automatizados usados para armazenar, analisar e 
manipular dados geográficos, ou seja, dados que representam objetos e 
fenômenos em que a localização geográfica é uma característica inerente à 
informação e indispensável para analisá-la. É um sistema computacional 
composto de softwares e hardwares, que permite a integração entre bancos de 
dados alfanuméricos (tabelas) e gráficos(mapas), para o processamento, análise 
e saída de dados georreferenciados. Os produtos criados são arquivos digitais 
contendo Mapas, Gráficos, Tabelas e Relatórios convencionais (COUTO, 2009). 
O SIG engloba em sua definição vários aspectos abordados na definição 
de Geoprocessamento, porém ao SIG, agregam-se ainda os aspectos 
institucionais, de recursos humanos (peopleware) e principalmente a aplicação 
específica a que se destina. 
 
2.3 Um pouco de história 
As primeiras tentativas de automatizar parte do processamento de dados 
com características espaciais aconteceram na Inglaterra e nos Estados Unidos, 
nos anos 1950, com o objetivo principal de reduzir os custos de produção e 
manutenção de mapas. Dada a precariedade da informática na época, e a 
especificidade das aplicações desenvolvidas (pesquisa em botânica, na 
Inglaterra, e estudos de volume de tráfego, nos Estados Unidos), estes sistemas 
ainda não podem ser classificados como “sistemas de informação” (CÂMARA; 
DAVIS, 2005). 
Os primeiros Sistemas de Informação Geográfica surgiram na década de 
1960, no Canadá, como parte de um programa governamental para criar um 
inventário de recursos naturais. Estes sistemas, no entanto, eram muito difíceis de 
usar: não existiam monitores gráficos de alta resolução, os computadores 
necessários eram excessivamente caros, e a mão de obra tinha que ser 
altamente especializada e caríssima. Não existiam soluções comerciais prontas 
 
 
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para uso, e cada interessado precisava desenvolver seus próprios programas, o 
que demandava muito tempo e, naturalmente, muito dinheiro. 
Além disto, a capacidade de armazenamento e a velocidade de 
processamento eram muito baixas. Ao longo dos anos 1970 foram desenvolvidos 
novos e mais acessíveis recursos de hardware, tornando viável o 
desenvolvimento de sistemas comerciais. Foi então que a expressão Geographic 
Information System foi criada. Foi também nesta época que começaram a surgir 
os primeiros sistemas comerciais de CAD (Computer Aided Design, ou projeto 
assistido por computador), que melhoraram em muito as condições para a 
produção de desenhos e plantas para engenharia, e serviram de base para os 
primeiros sistemas de cartografia automatizada. Também nos anos 1970 foram 
desenvolvidos alguns fundamentos matemáticos voltados para a cartografia, 
incluindo questões de geometria computacional. No entanto, devido aos custos e 
ao fato destes protossistemas ainda utilizarem exclusivamente computadores de 
grande porte, apenas grandes organizações tinham acesso à tecnologia. 
A década de 1980 representa o momento quando a tecnologia de 
sistemas de informação geográfica inicia um período de acelerado crescimento 
que dura até os dias de hoje. Até então limitados pelo alto custo do hardware e 
pela pouca quantidade de pesquisa específica sobre o tema, os SIGs se 
beneficiaram grandemente da massificação causada pelos avanços da 
microinformática e do estabelecimento de centros de estudos sobre o assunto. 
Nos EUA, a criação dos centros de pesquisa que formam o NCGIA - National 
Centre for Geographical Information and Analysis (NCGIA, 1989) marca o 
estabelecimento do Geoprocessamento como disciplina científica independente. 
No decorrer dos anos 1990, com a grande popularização e barateamento 
das estações de trabalho gráficos, além do surgimento e evolução dos 
computadores pessoais e dos sistemas gerenciadores de bancos de dados 
relacionais, ocorreu uma grande difusão do uso de SIG. A incorporação de muitas 
funções de análise espacial proporcionou também um alargamento do leque de 
aplicações de SIG. 
 
 
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Neste século, observa-se um grande crescimento do ritmo de penetração 
do SIG nas organizações, sempre alavancado pelos custos decrescentes do 
hardware e do software, e também pelo surgimento de alternativas menos 
custosas para a construção de bases de dados geográficas. 
Em se tratando do Brasil, a introdução do Geoprocessamento inicia-se a 
partir do esforço de divulgação e formação de pessoal feito pelo prof. Jorge Xavier 
da Silva (UFRJ), no início dos anos 1980. A vinda ao Brasil, em 1982, do Dr. 
Roger Tomlinson, responsável pela criação do primeiro SIG (o Canadian 
Geographical Information System), incentivou o aparecimento de vários grupos 
interessados em desenvolver tecnologia, entre os quais podemos citar: 
 UFRJ: o grupo do Laboratório de Geoprocessamento do Departamento de 
Geografia da UFRJ, sob a orientação do professor Jorge Xavier, 
desenvolveu o SAGA (Sistema de Análise GeoAmbiental). O SAGA tem 
seu forte na capacidade de análise geográfica e vem sendo utilizado com 
sucesso como veículo de estudos e pesquisas. 
 MaxiDATA: os então responsáveis pelo setor de informática da empresa de 
aerolevantamento AeroSul criaram, em meados dos anos 1980, um 
sistema para automatização de processos cartográficos. Posteriormente, 
constituíram empresa MaxiDATA e lançaram o MaxiCAD, software 
largamente utilizado no Brasil, principalmente em aplicações de 
Mapeamento por Computador. Mais recentemente, o produto dbMapa 
permitiu a junção de bancos de dados relacionais a arquivos gráficos 
MaxiCAD, produzindo uma solução para “desktop mapping” para 
aplicações cadastrais. 
 CPqD/TELEBRÁS: o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da 
TELEBRÁS iniciou, em 1990, o desenvolvimento do SAGRE (Sistema 
Automatizado de Gerência da Rede Externa), uma extensiva aplicação de 
Geoprocessamento no setor de telefonia. Construído com base num 
ambiente de um SIG (VISION) com um banco de dados cliente-servidor 
 
 
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(ORACLE), o SAGRE envolve um significativo desenvolvimento e 
personalização de software. 
 INPE: em 1984, o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) 
estabeleceu um grupo específico para o desenvolvimento de tecnologia de 
geoprocessamento e sensoriamento remoto (a Divisão de Processamento 
de Imagens - DPI). De 1984 a 1990, a DPI desenvolveu o SITIM (Sistema 
de Tratamento de Imagens) e o SGI (Sistema de Informações Geográficas) 
para ambiente PC/DOS, e, a partir de 1991, o SPRING (Sistema para 
Processamento de Informações Geográficas), para ambientes UNIX e 
MS/Windows. 
Sobre o SITIM/SGI, foi suporte de um conjunto significativo de projetos 
ambientais, podendo-se citar: 
a) O levantamento dos remanescentes da Mata Atlântica Brasileira (cerca 
de 100 cartas), desenvolvido pela IMAGEM Sensoriamento Remoto, sob contrato 
do SOS Mata Atlântica. 
b) A cartografia fito-ecológica de Fernando de Noronha, realizada pelo 
NMA/EMBRAPA. 
c) O mapeamento das áreas de risco para plantio para toda a Região Sul 
do Brasil, para as culturas de milho, trigo e soja, realizado pelo CPAC/EMBRAPA. 
d) O estudo das características geológicas da bacia do Recôncavo, 
através da integração de dados geofísicos, altimétricos e de sensoriamento 
remoto, conduzido pelo CENPES/Petrobrás (ASSAD; SANO, 1998). 
Enfim, na área agrícola temos um conjunto significativo de resultados do 
SITIM/SGI. 
Já o SPRING unifica o tratamento de imagens de Sensoriamento Remoto 
(ópticas e micro-ondas), mapas temáticos, mapas cadastrais, redes e modelos 
numéricos de terreno tanto que a partir de 1997, passou a ser distribuído via 
Internet e pode ser obtido atravésdo website http://www.dpi.inpe.br/spring. 
 
 
 
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2.4 Orientação a objetos 
Segundo Medeiros (1999), o termo “orientação-a-objetos” denota um 
paradigma de trabalho que vem sendo utilizado de forma ampla para o projeto e 
implementação de sistemas computacionais. 
A ideia geral da abordagem de orientação-a-objetos para um problema é 
aplicar as técnicas de classificação por divisão ou agrupamento. Dentre os 
conceitos fundamentais em orientação-a-objetos destacam-se aqui, os conceitos 
de classe e objeto. 
Uma classe pode ser definida como um molde básico, uma espécie de 
“fôrma” na qual se reúnem os objetos com certas propriedades comuns, ou 
identificáveis no molde básico. 
Um objeto denota uma entidade capaz de ser individualizada, única, com 
atributos próprios, porém com pelo menos as mesmas propriedades da classe 
que lhe deu origem, ou melhor, um objeto é uma “materialização” ou instanciação 
da classe. Por exemplo, em biologia, a classe dos Mamíferos “agrega” todos os 
animais com a propriedade de ter sangue quente e de ser amamentado. Neste 
caso, pode-se dizer do objeto “golfinho Flipper” que “golfinho Flipper” é um 
mamífero. 
Para uma análise mais completa, é muito útil reconhecer subclasses, 
derivadas de uma classe básica, que permitem uma análise mais detalhada. A 
este mecanismo dá-se o nome de especialização ou divisão. Assim, pode-se dizer 
que a classe “Primatas” é uma especialização da classe “Mamíferos”. Este 
processo pode continuar, e ainda poder-se-ia definir uma classe “Homens” como 
especialização da classe “Primatas”. 
No processo de especialização, as classes derivadas herdam as 
propriedades das classes básicas, acrescentando novos atributos que serão 
específicos destas novas classes. Em consequência, vale a afirmativa “todo 
homem é um mamífero, mas nem todo mamífero é um homem”. 
O outro mecanismo fundamental da teoria de orientação-a-objetos é a 
agregação ou composição. Um objeto composto ou objeto complexo é formado 
 
 
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por agrupamento de objetos de tipos diferentes. Tome-se o caso de um 
computador, formado de CPU, memória, disco rígido, teclado, monitor e mouse. 
A modelagem orientada-a-objetos aplica-se de forma natural ao 
geoprocessamento, onde cada um dos tipos de objetos espaciais presentes será 
descrito através de classes, que podem obedecer a uma relação de hierarquia, 
onde subclasses derivadas herdam comportamento de classes mais gerais. 
Em Geoprocessamento, a ideia de especialização (também chamada de 
é-um ou is-a) é utilizada normalmente para definir subclasses de entidades 
geográficas. Por exemplo, no esquema abaixo ou mapa cadastral, a classe de 
objetos indicada por hospital pode ser especializada em hospital público e hospital 
privado. Os atributos da classe hospital são herdados pelas subclasses: hospital 
público e hospital privado, que podem ter atributos próprios. 
Especialização 
 
O relacionamento de agregação, também chamado de relacionamento 
“parte-de” ou part of, permite combinar vários objetos para formar um objeto de 
nível semântico maior, no qual cada parte tem funcionalidade própria. Como 
exemplo, uma rede elétrica pode ser definida a partir dos componentes postes, 
transformadores, chaves, subestações e linhas de transmissão, conforme pode 
ser visto no próximo esquema. 
Agregação 
 
Fonte: Medeiros (1999, p. 43). 
 
 
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Guarde... 
O Geoprocessamento é uma poderosa ferramenta computacional, que 
processa dados geograficamente referenciados e pode ser bastante útil na 
abordagem integrada, essencial ao gerenciamento dos recursos naturais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 3 – EPISTEMOLOGIA DA CIÊNCIA DA 
GEOINFORMAÇÃO 
 
Alguns devem estar se perguntando por que abordar a epistemologia... 
Se pensarmos no seu conceito, na teoria do conhecimento, realmente faz 
sentido. Mesmo que sejamos breves, é pertinente conhecer a origem para validar 
o conhecimento, ou seja, fundamentar teoricamente para que essas bases sejam 
sólidas no momento de praticar. 
Câmara, Monteiro e Medeiros (2005) se preocuparam em discorrer sobre 
a epistemologia da geoinformação como veremos adiante. 
A tecnologia de sistemas de informação geográfica evoluiu de maneira 
muito rápida a partir da década de 1970. Como este desenvolvimento foi motivado 
desde o início por forte interesse comercial, não foi acompanhado por um 
correspondente avanço nas bases conceituais da geoinformação; como resultado, 
o aprendizado do Geoprocessamento tornou-se singularmente dificultado. Ao 
contrário de outras disciplinas (como Banco de Dados), não há um corpo básico 
de conceitos teóricos, que sirva de suporte para o aprendizado da tecnologia, mas 
uma diversidade por vezes contraditória de noções empíricas. Muitos livros texto 
e cursos são organizados e apresentados em função de um sistema específico, 
sem fornecer ao aluno uma visão sólida de fundamentos de aplicação geral. 
Os autores explicam que as raízes deste problema estão na própria 
natureza interdisciplinar (alguns diriam transdisciplinar) da Ciência da 
Geoinformação. Ponto de convergência de áreas como Informática, Geografia, 
Planejamento Urbano, Engenharia, Estatística e Ciências do Ambiente, a Ciência 
da Geoinformação ainda não se consolidou como disciplina científica 
independente; para que isto aconteça, será preciso estabelecer um conjunto de 
conceitos teóricos, de aplicação genérica e independentes de aspectos de 
implementação. 
Para estabelecer as bases epistemológicas da Ciência da 
Geoinformação, é preciso – em primeiro lugar – identificar as fontes de 
 
 
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contribuição teórica nas quais poderemos buscar bases para a reflexão que 
vamos pontuar como sendo o espaço geográfico. Ele é a noção-chave, a partir da 
qual podemos construir os fundamentos teóricos desta disciplina científica. 
Apesar de seu caráter interdisciplinar, o fundamento básico da Ciência da 
Geoinformação é a construção de representações computacionais do espaço, 
portanto é preciso revisar as principais concepções da Geografia, na perspectiva 
da construção de sistemas de informação (CÂMARA; MONTEIRO; MEDEIROS, 
2005). 
Embora a ideia não seja aprofundar nessas concepções, vale a pena 
estabelecer as relações possíveis e necessárias que nos conduzem à tecnologia 
dos SIGs. Podemos, por exemplo, pensar em geografia regional ou idiográfica, 
quantitativa ou geografia do tempo, ou até mesmo a geografia crítica tão 
arraigada nos trabalhos de Milton Santos. 
Para a Geografia Idiográfica (SIG dos anos 80), o conceito-chave é a 
unicidade da região, expresso através de abstrações como a “unidade-área”, 
“unidade de paisagem” e “land-unit”. A representação computacional associada é 
o polígonocom seus atributos (usualmente expressos numa tabela de um banco 
de dados relacional) e as técnicas de análise comuns, e o uso da interseção de 
conjuntos (lógica booleana). 
Para a Geografia Quantitativa (SIG de 1990), o conceito-chave é a 
distribuição espacial do fenômeno de estudo, expressa através de um conjunto de 
eventos, amostras pontuais, ou dados agregados por área. A representação 
computacional associada é a superfície (expressa como uma grade regular) e há 
uma grande ênfase no uso de técnicas de Estatística Espacial e Lógica Nebulosa 
(“fuzzy”) para caracterizar com o uso (respectivamente) da teoria da probabilidade 
e da teoria da possibilidade as distribuições espaciais. 
Para a Geografia Quantitativa (SIG dos anos 2000), o conceito-chave são 
os modelos preditivos com representação espaço-temporal, no qual a evolução do 
fenômeno é expressa através de representação funcional. Para capturar as 
diferentes relações dinâmicas, as técnicas de análise deverão incluir modelos 
 
 
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multiescala, que estabeleçam conexões entre fenômenos de macroescala 
(tipicamente relacionados com fatores econômicos) e fenômenos de microescala 
(tipicamente associados a transições no uso da terra). 
Enfim, para a Geografia Crítica (SIG do século XXI), os conceitos-chave 
incluem o espaço como “sistema de objetos e sistemas de ações” e a oposição 
entre “espaço de fluxos” e “espaço de lugares”. 
O quadro abaixo nos mostra a evolução das teorias geográficas em 
comparação com o Geoprocessamento que resume a questão do conhecimento 
da noção-chave do espaço geográfico. Para cada escola temos o conceito chave 
em sua definição de espaço, a representação computacional que melhor 
aproxima este conceito, e algumas técnicas de Análise Geográfica típicas que 
estão associadas a esta escola geográfica. Se observarem, há uma distinção 
entre os conceitos da escola de Geografia Quantitativa que tem expressão na 
geração de SIG dos anos 2000 e aqueles que apontam para sua evolução neste 
novo século. 
Teoria geográfica e Geoprocessamento 
Teoria Tecnologia SIG 
associada 
Conceito-chave Repres. 
Comput. 
Técnicas de 
análise 
Geografia 
Idiográfica 
Anos 80 – 
meados anos 90 
Unicidade da 
região (unidade-
área) 
Polígono e 
atributos 
Interseção e 
conjuntos 
Geografia 
quantitativa 1 
Final da década 
de 90 
Distribuição 
espacial 
Superfícies 
(grades) 
Geoestatística + 
lógica fuzzy 
Geografia 
quantitativa 2 
Meados da 
década de 2000 
Modelos espaço-
tempo 
Funções Modelos 
multiescala 
Geografia crítica Século XXI Objetos e ações 
Espaços de fluxo 
e espaço de 
lugares 
Ontologias e 
espaços não 
cartográficos 
Representação 
do conhecimento 
Evidentemente que o Geoprocessamento possui certo alcance e igual 
limitação e, embora tenhamos apresentado uma visão reducionista e limitada, a 
ideia é exatamente esta: deixá-los pensar na importância do conceito-chave e na 
evolução das representações computacionais e no ambiente tecnológico atual. 
 
 
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Lembramos que a tecnologia de sistemas de informação geográfica ainda 
não chegou ao seu ponto de “ótimo” para dar suporte adequado às diferentes 
concepções de espaço geográfico. Atualmente, os SIGs oferecem ferramentas 
que permitem a expressão de procedimentos lógicos e matemáticos sobre as 
variáveis georreferenciadas com uma economia de expressão e uma 
repetibilidade impossíveis de alcançar em análises tradicionais. A tecnologia de 
SIG resolveu vários problemas de representação computacional do espaço. Os 
atuais sistemas são fortemente baseados numa lógica “cartográfica” do espaço, 
exigindo sempre a construção de “mapas computacionais”, tarefa sempre custosa 
e nem sempre adequada ao entendimento do problema em estudo. 
O conceito de Milton Santos (1985) de “espaço como sistemas de objetos 
e sistemas de ações” caracteriza um mundo em permanente transformação, com 
interações complexas entre seus componentes. Esse conceituado autor 
apresenta uma visão geral, que admite diferentes leituras e distintos processos de 
redução, necessários à captura desta definição abstrata num ambiente 
computacional. Não obstante, a riqueza inerente a este conceito está em deslocar 
a ênfase da análise do espaço, da representação cartográfica para a dimensão da 
representação do conhecimento geográfico. Afinal, como diz o próprio Milton 
Santos, geometrias não são geografias (CÂMARA; MONTEIRO; MEDEIROS, 
2005). 
Ela, a Geografia crítica, contribui sobremaneira para a Ciência da 
Geoinformação, sendo um de seus principais méritos o de apontar para uma 
visão muito rica do espaço geográfico, enfatizando a noção do processo em 
contraposição à natureza estática dos SIGs. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE 4 – INTERDISCIPLINARIDADE: CARTOGRAFIA 
X GEOINFORMAÇÃO 
 
Não há como não falar da Cartografia quando se trata das inter-relações 
da geoinformação! 
Cartografia é a ciência e a arte de expressar graficamente o 
conhecimento humano da superfície terrestre por meio de representações 
gráficas. 
 
 
 
 
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Dentre as principais representações cartográficas destacam-se o globo, 
os mapas, as cartas topográficas, as cartas temáticas, e as plantas. 
O Problema Fundamental da Cartografia é justamente a representação 
gráfica da superfície terrestre, tanto que para resolver este seu problema, é 
necessário o conhecimento de sua forma. Inicialmente, adotou-se a Terra com a 
Forma Plana, como o homem via o seu entorno; posteriormente, o interesse do 
homem pela terra crescia com a distância dos lugares de comércio e com o 
desenvolvimento das ciências chegou-se à Forma Esférica. 
Portanto, a razão principal da relação interdisciplinar forte entre 
Cartografia e Geoprocessamento é o espaço geográfico. A Cartografia preocupa-
se em apresentar um modelo de representação de dados para os processos que 
ocorrem no espaço geográfico. O Geoprocessamento representa a área do 
conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais, fornecidas 
pelos Sistemas de Informação Geográfica (SIG), para tratar os processos que 
ocorrem no espaço geográfico. Isso estabelece de forma clara a relação 
interdisciplinar entre Cartografia e Geoprocessamento. 
Os resultados dos diversos levantamentos possibilitam a elaboração de 
documentos cartográficos, a partir do estabelecimento das correlações espaciais 
e da observação dos fenômenos naturais e sociais que ocorrem na superfície 
terrestre. 
Vejamos alguns conceitos importantes: 
 mapeamento – processo de construção de um documento cartográfico, que 
tem seu início na organização sistêmica dos dados e informações 
provenientes de diversos levantamentos; 
 Levantamento – caracteriza-se pela realização de medidas e observações, 
coleta de dados, e a seleção de documentos existentes, com o objetivo de 
elaborar uma informação cartográfica. 
Exemplos: Levantamentos topográfico, hidrográfico, climatológico. 
 
 
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Para estas atividades, utilizam-se equipamentos e técnicas da Topografia 
como teodolito, estação total, nível e trena. Sendo que esses equipamentos estão 
sendo gradativamente substituídos e/ou complementados (dependendo do caso) 
pelo GPS. 
O GPS é um importante aliado nos serviços que exigem informações de 
posicionamento confiáveis, dada a rapidez e segurança nos dados que fornece. 
Exemplos de aplicações: locação de obras na construção civil, como estradas, 
barragens, pontes, túneis, etc. 
Alguns casos atendidos pelo GPS são impossíveis através da Topografia, 
como o monitoramento contínuo de veículos (automóveis, aviões ou navios). 
Dentre muitas, outra grande vantagem do GPS é a não necessidade de 
intervisibilidade entre as estações em determinadas áreas. 
 Sensoriamento Remoto: processo de medição e obtenção de dados sobre 
um objeto ou fenômeno, ou mesmo alguma propriedade deste, através de 
sensores que não se encontram em contato físico com o objeto ou 
fenômeno estudado. 
O princípio básico é a transferência de dados do objeto para o sensor, 
feita através de energia – energia eletromagnética ou radiação eletromagnética 
(REM). 
A energia solar é a base dos princípios que fundamentam essa 
tecnologia. 
 Aerolevantamento: realização de observações, ou coleta de dados com o 
emprego de equipamentos aerotransportados. Acontece geralmente pelo 
Sistema suborbital (Avião – imagem aérea) ou sistemas Orbitais (satélites 
como Landsat, Spot, CBERS, IKONOS, etc., imagem orbital). 
A obtenção de informações a partir de dados de SR baseia-se no estudo 
das interações entre a energia eletromagnética e os alvos da superfície terrestre 
(MAIO, 2008). 
 
 
 
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UNIDADE 5 – A URBANIZAÇÃO BRASILEIRA, OS 
PROBLEMAS SOCIAIS E APLICAÇÕES DO 
GEOPROCESSAMENTO DAS INFORMAÇÕES 
 
O geoprocessamento tem sido muito empregado pelos órgãos 
governamentais, entidades privadas e não-governamentais, com o objetivo, 
principal, de integrar dados espaciais e não espaciais, em seus projetos e estudos 
relacionados ao meio ambiente. 
Diversos são os exemplos de aplicação do geoprocessamento, tais como: 
 manejo e conservação de recursos naturais (estudos de impacto ambiental, 
modelagem das águas subterrâneas e do caminhamento dos 
contaminantes, estudos das migrações e dos habitats das faunas, pesquisa 
do potencial mineral, etc.); 
 gestão das explorações agrícolas (cultivo de campo, manejo de irrigação, 
avaliação do potencial agrícola da terra, etc.); 
 planejamento de área urbana (planejamento dos transportes, 
desenvolvimento de plano de evacuação, localização dos acidentes, 
seleção dos itinerários, etc.); 
 gestão das instalações (localização dos cabos e tubulações, planejamento 
e manutenção das instalações, etc.); 
 administração pública (gestão de cadastro, avaliação predial/territorial, 
gestão da qualidade das águas, conservação/manutenção das 
infraestruturas, planos de organização, etc.); 
 comércio (análise da estrutura de mercado, planejamento de 
desenvolvimento, análise da concorrência e das tendências de mercado, 
etc.); e, 
 saúde pública (epidemiologia, distribuição e evolução das doenças, 
distribuição dos serviços sociais sanitários, planos de emergência, etc.). 
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Embora os exemplos citados acima tenham sido classificados nessas 
diferentes áreas, isso se deve ao enfoque principal dos mesmos, uma vez que a 
maioria das aplicações de geoprocessamento possui inerente caráter 
multidisciplinar (HAMADA; GONÇALVES, 2007). 
Dentre as várias aplicações do geoprocessamento de informações, 
lançaremos neste módulo alguns excertos de trabalhos científicos que 
objetivaram mostrar a aplicação do geoprocessamento em áreas específicas, 
como por exemplo, segurança pública, combate as atividades ilícitas e controle da 
aplicação do policiamento ordinário, que proporcionam maior sensação de 
segurança para a população. 
Salientamos que outras aplicações como, preservação dos recursos 
hídricos, áreas da geologia, criação de zoneamento de potencial turístico em 
unidade de conservação e outras serão vistas ao longo do curso. 
 
5.1 Desenvolvimento sustentável e qualidade de vida 
Por um tempo, o homem que utilizava a natureza apenas para saciar a 
fome e a sede não tinha motivos para se preocupar com questões ambientais, 
embora ele respeitasse a mesmo e as forças naturais que traziam tempestades e 
outras intempéries eram consideradas manifestações divinas, não cabendo a ele 
nenhuma maneira de controlar essas situações, apenas venerar e temer a 
natureza. Entretanto, a sua evolução, o aumento populacional e o 
desenvolvimento das sociedades acabaram por levá-lo a pensar com seriedade 
no modo como usava a natureza. 
Com o passar do tempo e a evolução da humanidade, foram surgindo 
diversas correntes de pensamento, discutindo a relação homem-natureza, 
principalmente, com respeito à utilização dos recursos naturais (conservação/ 
preservação e escassez), frente ao crescimento populacional (HAMADA; 
GONÇALVES, 2007). 
Segundo Maurice Strong, Secretário-Geral da Conferência das Nações 
Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (CNUMAD), no encontro global 
 
 
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realizado no Rio de Janeiro, em 1992 concordou-se que “o desenvolvimento e o 
meio ambiente estão indissoluvelmente vinculados e devem ser tratados mediante 
a mudança de conteúdo, das modalidades e das utilizações do crescimento”. 
A Agenda 21, aprovada durante a CNUMAD, conclamou a todos para 
uma associação mundial em prol do desenvolvimento sustentável e apresentou 
um programa de ação para a sua implementação. 
Desenvolvimento sustentável é o processo de transformação no qual a 
exploração de recursos, direção dos investimentos, orientação do 
desenvolvimento tecnológico e mudanças institucionais se harmonizam e 
reforçam o potencial presente e futuro, a fim de atender às necessidades e 
aspirações humanas (COMISSÃO MUNDIAL..., 1991). De uma forma mais ampla, 
define-se também como aquele que atende às necessidades do presente sem 
comprometer a possibilidade das gerações futuras atenderem às suas próprias 
necessidades. 
Segundo Sachs (1993), o desenvolvimento sustentável deve contemplar 
as seguintes dimensões: social, econômica, ecológica, espacial e cultural. Desta 
forma, o desenvolvimento sustentável é obtido pela obediência simultânea ou 
conciliação aos três critérios fundamentais: eficiência econômica, equidade social 
ou justiça social e prudência ecológica. 
No entendimento da FAO (2000), uma característica inerente à maioria 
das decisões sobre desenvolvimento sustentável é que elas são multidisciplinares 
ou interssetoriais, pois necessitam negociações entre objetivos conflitantes de 
diferentes setores; e que, no entanto, a maioria das agências de desenvolvimento 
de recursos naturais são orientadas por um único setor. 
A importância de uma abordagem integrada do desenvolvimento e 
gerenciamento dos recursos naturais é enfocada em muitos fóruns internacionais 
de desenvolvimento sustentável.A Agenda 21 (ABORDAGEM..., 1992), em seu 
Capítulo 10, também observa que: 
As crescentes necessidades humanas e a expansão das atividades 
econômicas estão exercendo uma pressão cada vez maior sobre os 
recursos terrestres, criando competição e conflitos e tendo como 
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resultado um uso impróprio tanto da terra como dos recursos terrestres. 
Caso queiramos, no futuro, atender às necessidades humanas de 
maneira sustentável, é essencial resolver hoje esses conflitos e avançar 
para um uso mais eficaz e eficiente da terra e de seus recursos naturais. 
A abordagem integrada do planejamento e do gerenciamento físico e do 
uso da terra é uma maneira eminentemente prática de fazê-lo. 
Examinando todos os usos da terra de forma integrada é possível reduzir 
os conflitos ao mínimo, fazer as alternâncias mais eficientes e vincular o 
desenvolvimento social e econômico à proteção e melhoria do meio 
ambiente, contribuindo assim para atingir os objetivos do 
desenvolvimento sustentável. A essência dessa abordagem integrada se 
expressa na coordenação de planejamento setorial e atividades de 
gerenciamento relacionadas aos diversos aspectos do uso da terra e dos 
recursos terrestres. 
 
 
Neste sentido, o geoprocessamento pode ser bastante útil na abordagem 
integrada, por ser uma ferramenta computacional muito poderosa, integrando 
grandes bancos de dados, de diferentes setores, permitindo, entre outras, a 
análise matemática e estatística desses dados. 
No entanto, os usos potenciais do geoprocessamento devem ser 
entendidos em todos os aspectos na adoção dessa tecnologia. Desta forma, é 
importante possuir o entendimento geral da tecnologia do geoprocessamento, de 
forma que os gerentes, especialistas técnicos e potenciais usuários possam 
adequar essa ferramenta à sua aplicação específica. 
Este início de 2014 tem sido um grande alerta para dirigentes 
governamentais, pesquisadores, empresários e população de maneira geral, 
principalmente em virtude das mudanças do clima do planeta e todos os 
problemas que vem formando uma cadeia de tempestades, secas, geadas, frio e 
calor excessivo colocando-nos a todos em situações de perigo. 
Pensando somente em termos de Brasil e mesmo de região sudeste, 
estamos vendo os reservatórios de água com níveis jamais esperados, problemas 
se agravando no setor elétrico, enfim, uma verdadeira cascata de problemas que 
afetam a vida do ser humano e sem solução imediata pela ação do homem. Não 
estamos falando apenas e amenizadamente em qualidade de vida, estamos 
falando em sobrevivência mesmo. Pensem nisso! 
 
 
 
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5.2 Urbanização brasileira e os problemas sociais 
O processo de urbanização brasileira que em um primeiro momento 
remonta do século XVI até o início do século XX está vinculado às transformações 
sociais que começaram efetivamente e num segundo momento a partir da década 
de 1930 com a expansão das atividades industriais nos grandes centros atraindo 
os trabalhadores das áreas rurais, tendo em vista uma possibilidade de maiores 
rendimentos, porém o país deixou de ser essencialmente agrícola somente a 
partir da década de 1960. A mecanização do campo foi um fator importante, pois 
“expulsou” enormes contingentes de trabalhadores rurais (DANNA, 2011). 
Até então, conforme Santos (2005), o Brasil foi durante muitos séculos um 
grande arquipélago, formado por subespaços que evoluíam segundo lógicas 
próprias, ditadas em grande parte por suas relações com o mundo exterior. Estes 
“arquipélagos regionais” estavam polarizados nas capitais regionais e metrópoles. 
Não havia ainda uma integração entre as diferentes atividades 
econômicas que eram responsáveis por impulsionar o processo da urbanização 
brasileira. 
A partir da década de 1940, a infraestrutura de transportes e 
comunicações expandiu-se pelo país unificando o mercado e acelerando a 
concentração urbano-industrial saindo da escala regional e atingindo o Brasil 
como um todo. Cidades como São Paulo e Rio de Janeiro, começaram a atrair um 
contingente de mão de obra de outras regiões que não acompanharam o ritmo de 
crescimento econômico da região sudeste e, tornaram-se assim metrópoles 
nacionais. A falta de infraestrutura urbana necessária para atender à nova e 
crescente demanda decorrente desse aumento populacional contribuiu para 
torná-las regiões caóticas. 
Após o processo de aceleração na industrialização brasileira que teve seu 
pico durante o governo de Getúlio Vargas e foi até meados da década de 1970, o 
governo federal concentrou seus investimentos em infraestrutura na região 
Sudeste, que, consequentemente se tornou o centro de maior atração 
populacional no país. 
 
 
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A migração populacional foi composta de uma maioria esmagadora de 
trabalhadores desqualificados, sem escolaridade e que em decorrência disso 
eram obrigados e aceitar empregos que ofereciam uma remuneração baixa, o que 
impulsionou a concentração dessa classe trabalhadora nas regiões periféricas 
como loteamentos irregulares e em favelas que eram lugares mais baratos, porém 
desprovidos de vários serviços básicos e de infraestrutura urbana. George (1983; 
p.127) analisa e descreve esses loteamentos caracterizando-os como “um 
amontoado de moradias rudimentares” quando diz que “não possuem vias de 
acesso, adutoras de água, nenhum dispositivo de evacuação ou coleta de lixo e 
detritos, a miséria nas construções feitas com materiais obtidos ao acaso”. 
A má distribuição de renda ampliou ainda mais o número de favelas e de 
loteamentos clandestinos ainda dos cortiços nos centros destas grandes 
metrópoles. Hoje podemos expandir essa miséria para o entorno de todas as 
capitais brasileiras e outras cidades sem esquecer sequer uma delas. Milton 
Santos (2005) define essa urbanização como “territorialmente seletiva”. 
A rápida urbanização (se comparada ao modelo europeu) fez com que as 
cidades vizinhas aumentassem seu tamanho e consequentemente formassem um 
só conjunto, processo esse que é denominado conurbação. Esse fenômeno 
eclodiu no Brasil na década de 1980 prolongando-se até meados da década de 
1990 em várias regiões. 
Na década de 1970, foram instituídas as primeiras regiões metropolitanas 
com a intenção de desenvolver economicamente e socialmente determinadas 
regiões, além de integrar e desafogar as grandes cidades brasileiras, porém 
tiveram muitos problemas devido à falta de serviços básicos, como saúde, 
transporte público e habitação para atender o crescimento populacional deste 
novo conjunto de cidades. 
De acordo com estudos de Danna (2011), estas regiões metropolitanas 
receberam os nomes das principais cidades de cada localidade sendo elas: 
Belém (PA), Belo Horizonte (MG), Curitiba (PR), Fortaleza (CE), Porto Alegre 
(RS), Recife (PE), Rio de Janeiro (RJ), Salvador (BA) e São Paulo (SP), este 
 
 
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processo se estendeu depois a outras localidades e atualmente o Brasil possui 31 
regiões metropolitanas. 
O processo de urbanização em geral não é uniforme, vistoque sempre 
houve contrastes marcantes na distribuição espacial da população brasileira entre 
o meio rural e urbano e entre as suas regiões políticas além de ter sido um 
processo extremamente concentrador, e com isso acaba por apresentar também 
um abismo na distribuição de renda, o que vai contribuir de forma acelerada na 
criminalidade em si. É importante ressaltar que a pobreza não é sinônimo de 
marginalidade, mas a distribuição de renda desigual é um fator que acaba por 
aflorar ainda mais as práticas delituosas, algumas vezes por necessidade e outras 
por ganância (DANNA, 2011). 
Eis que chegamos a um dos pontos que queríamos atenção: a questão da 
criminalidade x geografia x geoprocessamento. 
Os fenômenos de criminalidade tem sido objeto de apreciação de 
diversos estudiosos, seja na área da antropologia, sociologia entre outras 
ciências. A geografia busca compreender a relação entre os homens e suas 
interferências na formação e transformação do espaço, e neste contexto, a 
violência urbana e a criminalidade são objetos de discussão por estar relacionado 
ao homem e ao espaço criado ou transformado por ele. 
O estudo da criminalidade pela Geografia se dá principalmente a partir da 
década de 1970 com diversas teorias e análises associadas a outros campos 
científicos na tentativa de elucidar os processos que culminaram no problema. 
[...] A análise geográfica pode levar a interessantes e relevantes hipóteses 
da espacialização da criminalidade, já que além da lei, do ofensor e do alvo, a 
localização das ofensas é uma importante dimensão que caracteriza o evento 
criminal [...] (FELIX, 2002). 
Quando o geógrafo discute o espaço, é preciso tentar encontrar uma 
interpretação ou compreensão deste e o que o cerca. Sendo assim, pode-se 
analisar a criminalidade como um fenômeno que está distribuído no espaço, onde 
há agentes ativos e passivos. “O espaço é a condição de possibilidade dos 
 
 
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fenômenos” (SANTOS, 2002), e sendo esse espaço uma “condição” ele será 
dotado de paradigmas que uma vez quebrados, implicam em mudanças 
complexas, que neste caso, vem a ser a legislação vigente, tornando o agente 
ativo um alvo das sanções penais, onde este é o que pratica a ação criminosa, 
não permitido em lei e reprovado pela sociedade, e os paradigmas são o conjunto 
de leis estabelecidas. 
Ao estabelecer a análise do espaço, o geógrafo a faz também por meio 
de mapas que representam modelos simplificados da realidade espacial e por 
meio desta estabelece deduções. Nos modelos dinâmicos é possível realizar 
comparações com os padrões observados em diferentes períodos. 
Haesbeart (2002, p. 99 apud DANNA, 2011) afirma que a Geografia 
procura estabelecer “padrões formais e tipologias” para os objetos de seu estudo, 
na busca destes padrões espaciais tem-se explicação e a localização dos 
fenômenos. 
O estudo da violência pela Geografia não tende a resolução do problema, 
mas sim contribuir com o estudo das causas analisando as relações sociais que 
interferem na vida do homem, e, para desenvolver estratégias eficientes no 
combate à criminalidade, é necessário um trabalho integrado entre profissionais 
de diversas áreas. 
Onde entra então o geoprocessamento? 
O avanço da tecnologia ocorrido nos últimos anos, em especial a 
geotecnologia, é traduzida nesse contexto em ferramentas como o GPS (Global 
Positioning System), o Sensoriamento Remoto, o SIG (Sistemas de Informação 
Geográfica) entre outras que realizam o tratamento de dados espaciais e outras 
informações para serem aplicadas em diferentes organizações públicas e 
privadas com a finalidade de otimizar gastos, tempo e direcionar com mais 
precisão os recursos laborais. 
A partir da utilização de tecnologia de análise espacial, entra em cena 
uma poderosa alternativa integradora para as autoridades policiais e nas políticas 
de combate à criminalidade, o geoprocessamento é então uma ferramenta de 
 
 
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grande valor na aplicação de questões de segurança pública. Esta ferramenta 
pode ser entendida segundo Burrough (1986 apud DANNA, 2011), como um 
poderoso conjunto de ferramentas para a coleta, armazenamento, recuperação e 
exibição de dados do mundo real para determinados propósitos. 
Os Sistemas de Informação Geográfica correspondem às ferramentas 
computacionais de Geoprocessamento, que permitem a realização de 
análises complexas, ao integrar dados de diversas fontes e ao criar 
bancos de dados georreferenciados (CÂMARA et al., 2005). 
 
 
Apesar do sistema manual e tradicional de mapeamento da criminalidade 
ser um material utilizado pelas autoridades policiais já há algumas décadas, este 
se mostra deficiente quando se trabalha com grandes áreas, devido ao grande 
número de delitos que ocorrem e por diversos fatores. A dinâmica destes eventos 
requer que os dados sejam sempre atuais e as informações sejam eficientes e 
rápidas para atender as necessidades nas áreas de sua implementação que 
neste caso vem a ser a segurança pública. Estas exigências fazem com que a 
utilização do geoprocessamento aumente cada vez mais, já que a sua eficiência 
possibilita direcionar corretamente os recursos disponíveis. 
Reuland (s.d.) citado por Beato Filho (2001, p. 7) aponta que “a utilização 
intensiva de tecnologias de informação espacial tem promovido uma verdadeira 
revolução silenciosa nas polícias de todo o mundo”. O surgimento de sistemas de 
análises da criminalidade além de auxiliar as operações policiais na segurança 
pública, se apresenta como um facilitador na prestação de contas à sociedade na 
medida em que estas são solicitadas. 
O mesmo autor ressalta que nas atividades de investigação, a montagem 
de bases de dados sobre suspeitos e seu modus operandi tem contribuído para 
incrementar a qualidade das investigações com informações oriundas de 
organizações não-policiais. 
A ideia de mapear o crime não é nova. Na França, no início do século 
XVIII, Adriano Balbi e André-Michael Guerry foram os criadores dos primeiros 
mapas de crime, onde combinavam as técnicas cartográficas, estatísticas 
 
 
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criminais e dados demográficos do censo francês (WEISBURG e MCEWEN, 1998 
apud DANNA, 2011). 
O sistema de mapeamento digital exerce um papel importante no 
processo de investigação, pois possui múltiplas capacidades na geração de 
informação e muitas informações podem ser acompanhadas praticamente em 
tempo real, porém para isto é necessário a eficiência na elaboração do mapa por 
parte dos responsáveis como inclusão e georreferenciamento de toda a área 
presente de jurisdição por uma unidade policial, e a referência espacial das 
localidades mais problemáticas. 
A análise técnico-científica destes mapas e do andamento da 
criminalidade é feita por profissionais como o sociólogo, geógrafo, antropólogo e 
estudiosos da segurança pública para que além do trabalho policial, seja feito 
também uma análise das raízes sociais que influenciaram a criminalidade em 
cada região. 
A violência no Brasil não é um fenômeno exclusivo de metrópoles como 
São Paulo e Rio de Janeiro, nem mesmo um problema nacional, mas sim 
mundial, e afeta em maior escala os países de terceiro mundo, o que faz alguns 
estudos proporem a utilização de ferramentas computacionais