Curso Uniasselvi - Noções Básicas de Cartografia, Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento (etapa 4)

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NOÇÕES BÁSICAS DE 
CARTOGRAFIA, SENSORIAMENTO 
REMOTO E GEOPROCESSAMENTO
INTRODUÇÃO AO GEOPROCESSAMENTO: 
CONCEITOS E APLICAÇÕES
APRESENTAÇÃO
OS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM 
A partir desta unidade você será capaz de:
• Compreender as principais definições, vantagens e desvantagens do 
geoprocessamento e suas tecnologias correlatas;
• Entender as principais definições e aplicações do Sistema de Informação 
Geográfica (SIG);
• Conhecer a estrutura de dados utilizada no geoprocessamento.
Organização
Kátia Spinelli
Manoel Ricardo 
Dourado Correia
Reitor da 
UNIASSELVI
Prof. Hermínio Kloch
Pró-Reitora do EAD
Prof.ª Francieli Stano 
Torres
Edição Gráfica 
e Revisão
UNIASSELVI
 CURSO LIVRE - NOÇÕES BÁSICAS DE CARTOGRAFIA, SENSORIAMENTO REMOTO E GEOPROCESSAMENTO
COMPREENDER AS 
PRINCIPAIS DEFINIÇÕES, 
VANTAGENS E DESVANTAGENS 
DO GEOPROCESSAMENTO
.04
1 INTRODUÇÃO 
Antes de compreender as pr incipais def inições e apl icações do 
Geoprocessamento ou Geotecnologias, abordaremos como a localização 
e o tema espacial são importantes no âmbito do geoprocessamento. Além 
disso, problemas que envolvem aspectos localizacionais e espaciais, seja 
na informação usada para resolvê-lo ou na solução propriamente dita, são 
denominados problemas geográficos e, no geral, utilizam-se as geotecnologias 
como ferramental de apoio para esses problemas. Em seguida, algumas razões 
pelas quais a informação geográfica é especial:
a) Empresas de transporte coletivo resolvem problemas geográficos quando 
selecionam as melhores rotas para os usuários.
b) Órgãos ambientais mitigam problemas geográficos quando determinam 
como melhor gerenciar as florestas, as áreas desmatadas e os parques.
c) Motoristas e viajantes elucidam seus problemas espaciais quando fornecem 
e recebem instruções de direção, selecionam hotéis em cidades não 
familiares e encontram suas melhores rotas ou pontos turísticos. Existem 
diversos aplicativos mundialmente conhecidos que nos facilitam deslocar 
e nos achar no espaço geográfico, tais como Google maps, Waze, entre 
outros.
d) Alguns dos problemas de localização são tão rotineiros que nos passam 
quase despercebidos – a questão diária do caminho a tomar para ir e voltar 
do trabalho, por exemplo. Outras são situações extraordinárias e requerem 
respostas rápidas, organizadas e coordenadas de um amplo conjunto de 
indivíduos e órgãos – tal como o desastre ambiental do Rio Doce em 
Mariana, causado pela onda de rejeitos minerálicos. 
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e) Agr icu l tores resolvem problemas geográf icos quando empregam 
geotecnologias , por exemplo: sensoriamento remoto e s istema de 
informação geográfica, para tomar decisões melhores sobre a quantidade 
de pesticidas e fertilizantes que serão aplicados em diferentes partes de 
suas propriedades. 
Deve-se destacar que o adjetivo geográfico se refere à superfície da 
Terra e ao que está próximo da superfície, embora outros termos tenham 
significado similar. Já o espacial se reporta a qualquer espaço, não apenas 
ao espaço da superfície da Terra; esse termo é usado com frequência na 
literatura especializada, quase sempre com o mesmo significado de geográfico. 
No entanto, muitos dos métodos usados nas geotecnologias também são 
aplicáveis a outros espaços não geográficos, incluindo a superfície de outros 
planetas, o espaço do cosmos, o espaço de um átomo e o espaço do corpo 
humano capturado por imagens médicas.
Estudantes ou até profissionais das diversas áreas que se defrontam com 
o geoprocessamento pela primeira vez são levados a se perguntar por que a 
geografia é tão importante; por qual motivo o espacial é especial? 
a) Praticamente todas as atividades e decisões humanas envolvem um 
componente geográfico. Além disso, trabalhar com geoprocessamento 
envolve escolhas complexas e difíceis.
b) A informação geográfica é multidimensional, pois são necessárias duas 
coordenadas para definir um local, sejam elas x e y ou latitude e longitude.
c) Ela é volumosa, pois um banco de dados geográficos pode alcançar e pode 
ser representado em diferentes níveis de resolução.
d) Ela frequentemente é projetada sobre uma superfície plana por razões de 
representação, como o papel e impressão, que evoluíram durante vários 
séculos antes do advento de dados geográficos digitais e SG.
e) Ainda que muita informação geográfica seja estática, o processo de 
atualização é complexo e caro.
 
2 DEFINIÇÕES DE GEOPROCESSAMENTO E SUAS 
TECNOLOGIAS CORRELATAS 
O termo “geografia”, que no latim é geographia, vem do grego γεωγραφία, 
que é o somatório de gh – Terra e grafia – grafia, ou seja, a grafia, a representação 
da Terra. A sistematização do pensamento geográfico também é oriunda dos 
gregos. Objetivava a localização dos lugares e era muito ligada à matemática 
e à geometria. Já “processamento”, de “geoprocessamento”, vem de processo, 
que é do latim processus e progressus, tem o mesmo significado, que é “andar 
avante”, “avançar”. Assim, pode-se acreditar que o termo Geoprocessamento, 
surgido do sentido de processamento de dados georreferenciados, significa 
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implantar um processo que traga um progresso, um andar avante, na grafia 
ou representação da Terra. Não é somente desenhar, mas é associar a esse 
ato um novo olhar sobre o espaço, um ganho de conhecimento, que é a 
informação espacial (MOURA, 2003).
Para Câmara e monteiro (2016), a ciência da geoinformação tem como 
objetivo: o estudo e a implementação de diferentes formas de representação 
computacional do espaço geográfico pois, trabalhar com a geoinformação 
significa, antes de tudo, util izar computadores como instrumentos de 
representação de dados espacialmente referenciados. Este tema é bastante 
controverso, pois há outros autores que consideram o geoprocessamento 
como a automatização de processos de tratamento e manipulação de dados 
geográficos que antes eram feitos manualmente (Figura 1).
Xavier-da-Silva (1999) apud Moura (2003) caracteriza geoprocessamento 
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 obtenção 
e apresentação das transformações desejadas.
FIGURA 1 – AS FASES UTILIZADAS NO GEOPROCESSAMENTO
FONTE: O autor
O geoprocessamento ou geotecnologias engloba a Cartograf ia , 
a Cartografia Temática, o Sensoriamento Remoto em conjunto com a 
Fotogrametria e o Processamento Digital de Imagens, Banco de Dados 
Geográficos, o GNSS, o WebGIS, a Geodésia, a Topografia e o Sistema de 
Informação Geográfica (Figura 2). 
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FIGURA 2 – AS RAMIFICAÇÕES ORIUNDAS DO GEOPROCESSAMENTO
FONTE: O autor
Após as definições de geoprocessamento, serão abordadas as principais 
tecnologias. Ressalta-se que algumas delas – Cartografia, Cartografia Temática, 
Sensoriamento Remoto, Processamento Digital de Imagens – foram discutidas 
nas etapas anteriores. 
O vocábulo "geoprocessamento" é conhecido, em outras línguas, por 
"Geomatic", termo guarda-chuva que diz respeito a instrumentos e técnicas 
para a obtenção de dados espaciais, bem como teorias relativas à automação 
aplicada na obtenção de informações espaciais. Existe, em português, o termo 
"geomática", mas que é compreendido como associado somente à etapa de 
aquisição e tratamento de dados, e não à análise (MOURA, 2003).
Conforme Rosa e Brito (1996), a Cartografia Digital se refere à automação 
de projetos, captação, organização e desenho de mapas; enquanto o Sistema 
de Informação Geográfica refere-se à aquisição, armazenamento, manipulação, 
análise e apresentação de dados georreferenciados.
Etimologicamente, a palavra topos, em grego, significa lugar e graphen, 
descrição. Assim, de uma forma bastantesimples, topografia significa descrição 
do lugar. A seguir são apresentadas algumas de suas definições: a) a topografia 
tem por objetivo o estudo dos instrumentos e métodos utilizados para obter 
a representação gráfica de uma porção do terreno sobre uma superfície plana 
(DOUBEK, 1989 apud VEIGAS et al., 2012). b) A topografia tem por finalidade 
determinar o contorno, dimensão e posição relativa de uma porção limitada da 
superfície terrestre, sem levar em conta a curvatura resultante da esfericidade 
terrestre (ESPARTEL, 1987 apud VEIGAS et al., 2012).
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Ainda segundo Veigas et al. (2012), o objetivo principal da Topografia 
(Figura 3) é efetuar o levantamento (executar medições de ângulos, distâncias 
e desníveis), que permita representar uma porção da superfície terrestre em 
uma escala adequada. As operações efetuadas em campo, com o objetivo de 
coletar dados para a posterior representação, denominam-se levantamento 
topográfico. A topografia pode ser entendida como parte da Geodésia, ciência 
que tem por objetivo determinar a forma e dimensões da Terra.
FIGURA 3 – ESTAÇÃO TOTAL OU TAQUEÔMETRO – UM INSTRUMENTO ELETRÔNICO 
UTILIZADO NA MEDIDA DE ÂNGULOS E DISTÂNCIAS
FONTE: O autor
O Processamento Digital de Imagens (PDI) executa operações de 
tratamento de imagens de sensoriamento remoto. Entre as operações 
disponíveis, já citadas na etapa anterior, podem ser destacadas as técnicas 
de realce, filtragens, operações algébricas, transformação por componentes 
principais e classificação.
Onde estão armazenados os dados, tanto o físico quanto digital , 
geralmente, pode ser chamado de banco de dados. Por exemplo, uma 
enciclopédia ou mapoteca pode ser considerada um banco de dados. No 
caso do geoprocessamento, se usa o termo banco de dados relacional, onde 
dados são armazenados na forma de tabelas relacionáveis entre si por meio 
de campos-chave. 
Outrossim, é importante evitar confundir o banco de dados em si (conjunto de 
tabelas relacionáveis) com o programa que o gerenciará, o Sistema Gerenciador de Banco 
de Dados (SGBD), por exemplo, aplicativos como Access, MySQL, Oracle, PostgreSQL.
Com relação ao Banco de Dados Geográfico, ele também é relacional, 
mas com uma importante particularidade de suportar feições geométricas 
em suas tabelas (Figura 4).
http://www.andersonmedeiros.com/sgbd-extensao-espacial-postgis-oracle-mysql/
http://www.andersonmedeiros.com/sgbd-extensao-espacial-postgis-oracle-mysql/
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FIGURA 4 – CONSULTA E SELEÇÃO DA RUA SOROCABA NO BANCO DE DADOS GEOGRÁFICO, COM 
SUA RESPECTIVA FEIÇÃO GEOMÉTRICA LINEAR
FONTE: O autor
O WebGIS é uma ferramenta que permite aos usuários consultarem 
informações espaciais georreferenciadas e tabulares de um determinado 
lugar de forma interativa. O sistema possibilita realizar análises e produção 
de material cartográfico, por exemplo, impressão de mapas, por meio da 
manipulação de diferentes dados de informações, de acordo com seu interesse.
3 ORIGEM, DEFINIÇÕES E APLICAÇÕES DA TECNOLOGIA SIG
Conforme já aprendemos, os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) 
são apenas uma das importantes tecnologias entre as diversas integradas no 
geoprocessamento.
O desenvolvimento da cartografia ou dos mapas aconteceu naturalmente 
com o desenvolvimento da humanidade. A análise espacial iniciou entre as 
décadas de 1930 e 1940, paralelamente ao desenvolvimento de métodos 
estatísticos e análise de séries temporais, mas o desenvolvimento efetivo dela 
aconteceu a partir dos anos de 1960, com a disponibilidade dos computadores.
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O significado de SIG, tradução GIS (Geographic Information System) já 
gerou muita discussão no meio científico, pois sua tradução para "Sistemas 
de Informações Geográficas" pode levar à crença de que as informações 
sejam geográficas e, na verdade, nem todas as informações trabalhadas são 
geográficas, mas o sistema sim, pois os dados são especializáveis (MOURA, 
2003).
Xavier-da-Silva (1999) apud Moura (2003) defende que o termo é assim 
caracterizado, pois "sistema" significa uma estrutura organizada, com limites 
definíveis, funções externas e internas com dinâmica própria e conhecimento 
de suas relações com a realidade. Informação não é somente um dado, mas 
é um ganho de conhecimento, o que é possível quando a transmissão é 
feita através de um protocolo convencionado. Geográfico, por sua vez, é em 
relação ao sistema, e não em relação à informação. O sistema é geográfico, 
pois os dados são especializados. 
Diferenciando os processos incorporados pelo termo “geoprocessamento”, 
e principalmente esclarecendo questões sobre até onde vai a Cartografia 
Digital e onde começa a atuação de um SIG, Cowen (1990) apud Moura 
(2003), após verificar as diferentes tendências da conceituação ao longo 
da história, classifica os aplicativos existentes em: CAD, SIG e uma situação 
intermediária, o "Computer Mapping", que alguns pesquisadores denominam 
como "Desktop Mapping". 
Os CADs são, muitas vezes, erroneamente classificados como SIG, pois 
falta uma definição que os caracterize não só como CAD, mas como portadores 
de alguns recursos de manipulação de dados alfanuméricos. São, na verdade, 
"Desktop Mapping ou "Computer Mapping". Um SIG completo deve ser capaz 
de trabalhar com relações topológicas, ou seja, com estruturas geométricas 
que manipulam relações como vizinhança, conexão e pertinência. 
Sobre o termo "topologia", Teixeira et al. (1992) apud Moura (2003) 
explicam que o conceito define a localização dos fenômenos geográficos, um 
em relação aos outros, não requerendo necessariamente o uso do conceito 
de coordenadas, mas considerando apenas a sua posição no arranjo da rede, 
por exemplo.
O Sistema de Informação Geográfica (SIG) deve responder às seguintes 
questões:
- Onde está o objeto X?
- Onde está X em uma certa relação com Y?
- Quantos objetos de tipo X estão a uma certa distância de Y?
- Qual é o resultado da interseção de vários tipos de objetos geométricos?
- Qual é o percurso de menor custo entre os pontos X e Y?
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- O que há nos pontos A, B, C...?
- Quais são os objetos vizinhos àqueles que têm uma certa configuração de 
atributos?
Quanto às desvantagens, podem-se citar os custos iniciais de implantação, 
os investimentos em equipamentos, a adaptação ao sistema e ao treinamento 
de pessoal. 
Ressalta-se que os aplicativos como o gvSIG, QGIS e o ArcGIS não são, no 
sentido literal, um SIG, mas, sim, programas computacionais. Semelhante ao 
geoprocessamento, que possui várias ramificações tecnológicas, o SIG (Figura 
5) também é um sistema composto por aplicativos (softwares), hardwares, 
metodologias, recursos humanos e dados, que operam de forma harmônica 
para produzir e analisar informação geográfica.
FIGURA 5 – SISTEMA DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA PERMITE AO USUÁRIO 
COLETAR, MANUSEAR, ANALISAR E EXIBIR DADOS REFERENCIADOS
FONTE: O autor
4 BASE DE DADOS GEORREFERENCIADOS
 Conforme discutido anteriormente, a utilização de um SIG pressupõe a 
existência de um banco de dados geográficos, ou seja, de dados portadores 
de registros referenciados a um sistema de coordenadas conhecido. A 
manipulação desses dados dá-se por meio de um Sistema Gerenciador de 
Banco de Dados (SGBD). Para tanto, são utilizados códigos identificadores 
que vinculam os registros dentro do sistema. 
http://www.andersonmedeiros.com/e-book-gvsig-guia-aprendizagem-independente/
http://www.andersonmedeiros.com/livro-arcgis-total-aplicacoes-para-dados-espaciais/
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4.1 ESTRUTURA DE DADOS
No geral, dentro do SGBD, concebe-se a existência de dois tipos de 
dados: os dados espaciaise os dados alfanuméricos. A seguir são apresentadas 
algumas de suas definições, conforme Fitz (2008). 
4.1.1 Dados espaciais
Os dados espaciais são considerados aqueles que podem ser representados 
espacialmente, ou seja, de forma gráfica e com um sistema de referência. 
Estes constituem-se em imagens, mapas temáticos ou planos de informações 
(PIs), também conhecidos como layers (Figura 6). A estrutura de tais tipos de 
dados pode ser vetorial ou matricial.
A estrutura vetorial (vector structure) é composta por três primitivas 
gráficas (pontos, linhas e polígonos) e utiliza um sistema de coordenadas 
para a sua representação. Os pontos são representados por apenas um par 
de coordenadas, ao passo que linhas e polígonos são representados por um 
conjunto de pares de coordenadas.
Outras classes de elementos vetoriais muitas vezes trabalhadas como uma 
categoria diferenciada são as Trianguled Irregular Networks (TINs), ou seja, 
Redes de Triângulos Irregulares. Esses elementos são composição de polígonos 
(vetores, portanto) dispostos para a formatação de redes tridimensionais. 
Os dados espaciais também podem ser armazenados em uma estrutura 
matricial (raster structure), conforme apresentado na terceira etapa. 
Uma comparação entre os dois tipos de estruturas de dados espaciais 
pode ser observada na Figura 6 e na Tabela 1.
Raster Vetorial
Traduzem imagens digitais matriciais geradas 
por sensoriamento remoto e processos de 
escanerização.
Traduzem imagens vetorizadas, compostas de 
pontos, linhas e polígonos.
Execução de operações entre camadas ou 
layers de mesma área e atributos distintos é 
extremamente fácil e rápida.
Execução de operações entre camadas ou 
layers de mesma área e atributos distintos é 
bastante complexa e demorada.
Vínculo com atributos alfanuméricos é 
dificultado (pixel a pixel).
Vínculo com atributos alfanuméricos torna-
se facilitado, já que se dá através do ponto, 
linha ou polígono registrado.
Resolução digital está vinculada diretamente 
à quantidade de pixels da imagem, podendo 
requerer processadores de grande capacidade 
e velocidade.
Resolução digital do mapa é limitada pela 
quantidade de vetores dispostos e de 
sua impressão, proporcionando grande 
detalhamento.
TABELA 1 - ESTRUTURA DE DADOS RASTER E VETORIAL
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Fronteiras das imagens são descontínuas 
(efeito serrilhado).
Fronteiras das imagens são contínuas (feições 
regulares).
Cálculos de distâncias, áreas etc. vinculam-se 
ao desempenho do hardware.
Cálculos de distâncias, áreas etc. são 
em geral, simplificados, tornando o 
processamento mais rápido.
FONTE: O autor
FIGURA 6 – ESTRUTURA DE DADOS VETORIAL E RASTER
FONTE: O autor
4.1.2 Dados alfanuméricos 
Os dados alfanuméricos são dados constituídos por caracteres (letras, 
números ou sinais gráficos) que podem ser armazenados em tabelas, que 
podem formar um banco de dados.
Em um SIG, os dados dispostos nas tabelas devem possuir atributos 
que possam vinculá-los à estrutura espacial do sistema, identificados pelas 
suas coordenadas, e atributos específicos, com sua descrição qualitativa ou 
quantitativa. Esses dois possuem, portanto, informações a respeito dos mapas 
a eles vinculados, via seu "endereço".
Tais tipos de dados podem ser vinculados a ambas as estruturas espaciais. 
Em geral, é preferível o uso de estrutura vetorial para a conexão desses dados. 
Topônimos, dados de área, população, indicadores socioeconômicos são 
alguns exemplos de dados alfanuméricos que podem ser vinculados a mapas 
em um SIG (Figura 4).