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Transcrição

1 Geoprocessamento Graduação em Geografia 4º ano / 1º Semestre Profa. Dra. Fernanda Sayuri Yoshino Watanabe Departamento de Cartografia fernanda.watanabe@unesp.br 2019

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3 CONTEÚDO 1. Representação digital 2. A representação de que para quem? 3. Objetos discretos e campos contínuos 4. Matrizes e vetores 5. A representação de campos contínuos 6. Fonte de dados espaciais

4 OBJETIVOS 1. A importância das representações em SIG 2. Os conceitos de campos e objetos e sua importância 3. O que as representações matricial e vetorial implicam e como suas estruturas de dados afetam muitos princípios, técnicas e aplicações de SIG 4. Por que o mapa impresso é ao mesmo tempo uma instância particular de produto SIG e uma fonte de dados para SIG 5. Por que os métodos de generalização de mapas são importantes e de que forma são baseados no conceito de escala e representação 6. A arte e a ciência da representação de fenômenos do mundo real em SIG

5 REPRESENTAÇÃO GEOGRÁFICA 1. A representação é a construção de um modelo digital de algum aspecto da superfície terrestre. 2. Esse modelos são estruturas e regras programadas dentro do SIG para acomodar os dados

6 REPRESENTAÇÃO GEOGRÁFICA

7 REPRESENTAÇÃO DO QUE PARA QUEM? Mapa de Pierre Descelliers (1546)

8 REPRESENTAÇÃO GEOGRÁFICA 1. Qualquer aplicação SIG requer uma clara atenção para o que pode ser representado e como. 2. Existem várias maneiras de representar o mundo geográfico de forma digital, nenhuma das quais é perfeita e nenhuma que seja ideal para todas as aplicações. 3. O que relatar e o que omitir? (LONGLEY et al. 2013)

9 PROBLEMA FUNDAMENTAL 1. Os problemas cruciais de representação nos SIG são o que representar e como fazê-lo. 2. Dados geográficos vinculam lugar, tempo e atributo. Por exemplo, a temperatura ao meio-dia local na latitude 22º10 S e longitude 51º24 W.

10 TEMPO 1. Tempo geológico (estático ou lento), dinâmica do fenômeno representado. 2. Desmatamento para venda de madeira, implantação de atividade agropecuária

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12 ATRIBUTOS GEOGRÁFICOS Os atributos geográficos podem ser classificados como: Nominais; Ordinais; De intervalo; Razão; e Cíclicos

13 Densidade de pontos de internet (Longley et al. 2013) Fonte: SSP, 2016

14 FORMAS DE REPRESENTAÇÃO As duas formas fundamentais de representação geográfica são: Objetos discretos; e Campos contínuos.

15 OBJETOS DISCRETOS Uma característica dos objetos discretos é que podem ser contados. A visão de objetos discretos representa o mundo geográfico como objetos com limites bem definidos sobre um espaço vazio.

16 OBJETOS DISCRETOS Exemplo

17 OBJETOS DISCRETOS Objetos que ocupam área: bidimensional (2D) Exemplo: lotes, países, municípios - polígonos Objetos lineares: unidimensionais (1D) Exemplo: rodovias, linhas de transmissão linhas Objetos pontuais: adimensionais (0D) Exemplo: animais, postes - pontos

18 CAMPOS CONTÍNUOS A visão de campo contínuo representa o mundo real como um número finito de variáveis, cada qual definida em cada posição possível. Campos contínuos podem ser distinguidos em termos do que varia e o quão gradualmente isso ocorre Exemplo: densidade populacional (número de habitantes/unidade de área), uso da terra etc.

19 REPRESENTAÇÃO DE CAMPOS CONTÍNUOS

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21 MATRIZES E VETORES Campos contínuos e objetos discretos definem duas visões conceituais dos fenômenos geográficos, mas não resolvem o problema da representação digital. Dois métodos são utilizados para reduzir os fenômenos geográficos a formas que possam ser codificadas em bases de dados, denominados como matricial e vetorial

22 REPRESENTAÇÃO MATRICIAL Na representação matricial, o espaço é dividido em uma malha regular de células. Toda variação geográfica é expressa atribuindo propriedades ou atributos a essas células, também chamadas de pixels.

23 REPRESENTAÇÃO MATRICIAL Métodos de generalização são usados para remover detalhes desnecessários de uma aplicação, com o objetivo de reduzir o volume de dados e agilizar as operações.

24 REPRESENTAÇÃO VETORIAL Na representação vetorial, todas as linhas são capturadas, como pontos ligados por linhas perfeitamente retas. Uma área é capturada como uma série de pontos ou vértices conectados por linhas retas.

25 VANTAGENS RELATIVAS AS REPRESENTAÇÕES MATRICIAL E VETORIAL Aspecto Matricial Vetorial Volume de dados Depende do tamanho da célula Fontes de dados Sensoriamento remoto, imagens Depende da densidade de vértices Dados sociais e ambientais Aplicações Recursos naturais, ambientais Sociais, econômicas, administrativas Software SIG matricial, processamento de imagens Resolução Fixa Variável SIG vetorial, cartografia automatizada

26 ARQUIVOS DE EXTENSÃO MAIS COMUNS Matricial: jpeg, tiff, geotiff, bitmap, png, etc. Vetorial: shp, dxf, dwg, ascii, etc.

27 MAPA IMPRESSO Na representação vetorial, todas as linhas são capturadas, como pontos ligados por linhas perfeitamente retas. Uma área é capturada como uma série de pontos ou vértices conectados por linhas retas.

28 DETALHAMENTO E GENERALIZAÇÃO O mundo é infinitamente complexo, mas sistemas computacionais são finitos. As representações devem, de alguma maneira, limitar a quantidade de detalhes capturados.

29 ERRO E PRECISÃO GRÁFICA A escala de representação está ligada a um conceito de evolução espacial e de precisão de observação. O menor comprimento gráfico que se pode representar em um desenho (perceptível ao olho humano) é de 0,2 mm. Este valor de 0,2 mm é adotado como a precisão gráfica percebida pela maioria dos usuários e caracteriza o erro gráfico vinculado à escala de representação. Erro de medição permitido (e_m): Sendo: e_m= erro tolerável em metros; N = denominador da escala. E = 1 N e m = 0,0002*N

30 ERRO E PRECISÃO GRÁFICA Dessa forma, a precisão gráfica de um mapa está diretamente ligada a este valor fixo (0,2 mm), estabelecendo-se, em função direta da escala, a precisão das medidas da carta, por exemplo: E = 1/ e_m= 2 m E = 1/ e_m= 4 m E = 1/ e_m= 8 m E = 1/ e_m= 20 m Quanto menor for a escala, maior será o erro admissível. Dimensões menores que os valores de e_m não serão representados graficamente.

31 ONDE ADQUIRIR DADOS GEOGRÁFICOS Imagens Dados de elevação Dados meteorológicos Dados cadastrais, redes, temáticos etc

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39 LEITURA CAPÍTULO 3 DO LIVRO: LONGLEY, P. A.; GOODCHILD, M. F.; MAGUIRE, D. J.; RHIND, D. W. Geographic information systems and science. 3rd ed. Hoboken: Wiley, 2011.