AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE PRODUTOS CARTOGRÁFICOS: PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO DO COMPONENTE COMPLETUDE. Paulo Danilo Vargas Alves RESUMO

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1 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE PRODUTOS CARTOGRÁFICOS: PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO DO COMPONENTE COMPLETUDE Paulo Danilo Vargas Alves Diretoria de Serviço Geográfico do Exército DSG QG Ex Bloco F 2º Pav SMU CEP: Brasília-DF RESUMO Partindo-se do entendimento que uma informação geográfica diz respeito à descrição de fenômenos associados direta ou indiretamente a uma localização relativa à superfície terrestre e que a mesma se caracteriza pelos componentes espacial (posicional), descritivo (semântico), temporal, presença ou ausência e temático, a classificação da qualidade deste conjunto de informações se da a partir da avaliação de cinco componentes: completude, consistência lógica, acurácia posicional, acurácia temporal e acurácia temática. Este trabalho apresenta uma proposta de metodologia para a realização da avaliação da qualidade da informação geoespacial do componente COMPLETUDE, que para López (2002) é a qualidade técnica do dado que indica em que medida de omissão (entidades omitidas frente a entidades da realidade) ou de excesso (entidades espúrias frente às entidades do conjunto de dados) os objetos presentes nas bases de dados cumprem com as prescrições estabelecidas, podendo-se distinguir entre completude de dados gráficos e de seus atributos. A construção desta metodologia faz parte dos trabalhos realizados por Grupos de Estudo da Diretoria de Serviço Geográfico do Exército (DSG) que está produzindo uma norma geral que abrange todos os componentes da qualidade, a Especificação Técnica para Controle de Qualidade de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-CQDGV). Palavras chaves: Avaliação da Qualidade, Produtos Cartográficos, Completude. ABSTRACT Starting from the understanding that a geographic information relates to the description of phenomena associated directly or indirectly to a location on the Earth's surface and that it is characterized by the spatial components (positional), descriptive (semantic), temporal, presence or absence and theme, the classification of the quality of this collection of information is based on the evaluation of five components: completeness, logical consistency, positional accuracy, temporal accuracy and thematic accuracy. This paper proposes a methodology for conducting the assessment of the quality of geospatial information COMPLETENESS component, to Lopez (2002) is the technical quality of data that indicates the extent of omission (omitted entities across the entities of reality) or excess (spurious entities across the entities of the data set) the objects present in the databases meet the established requirements and can distinguish between completeness of graphic data and its attributes. The construction of this methodology is part of the work of Study Groups of the Board of Geographical Service of the Army (DSG) which is producing a general rule which covers all components of quality, the Technical Specification for Quality Control Geospatial Data Vectorial (ET - CQDGV). Keywords: Quality Assessment, Cartographic Products, Completeness 1. INTRODUÇÃO A avaliação da qualidade de produtos cartográficos é um tema que, cada vez mais, ganha destaque e importância nos tempos atuais, devido à necessidade de aprimoramento dos trabalhos por conta das diversas formas de utilização destes produtos, seja em projetos de cunho econômico, ambiental, estratégico ou social, seja pela complexidade que é adquirir mais fielmente possível as categorias das informações geográficas e relacioná-las entre si de acordo com a especificidade de cada local e projeto e, ainda, a utilização na produção cartográfica de novos e poderosos recursos computacionais e geotecnologias de aquisição, que geram insumos cada vez mais precisos e completos, fazem com que o dado geoespacial tenha muito mais informações, requerendo processos mais elaborados na 1

2 revisão e no controle de qualidade. Com a implantação no Brasil da Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE), que normatiza a produção de dados geoespacias no país, surgiram diversas normas que possuem a finalidade de regulamentar e assim, padronizar a produção cartográfica em todos os seus processos. Com esta nova estrutura surgiu a necessidade de se estabelecer critérios para que os dados produzidos pelos diversos órgãos, possuam padrões mínimos para integrarem a base de dados da INDE, ou seja, possam ser homologados como dados de referencia e, assim, serem utilizados com alto grau de confiança por usuários em geral, possibilitando a interoperabilidade dos dados e a busca pela economia de recursos, já que um órgão poderá utilizar as informações adquiridas por outros, não necessitando de novos trabalhos em mesmos espaços. Neste contexto, a Diretoria de Serviço Geográfico DSG, está elaborando a Especificação Técnica para Controle de Qualidade de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-CQDGV), que abrangerá os cinco componentes da avaliação segundo a ISO 19138, que poderá ser usada total ou parcialmente no processo de homologação de produtos constantes na Especificação Técnica dos Produtos do Conjunto de Dados Geoespaciais (ET-PCDG). Neste contexto, este trabalho apresenta uma proposta de metodologia para a realização da avaliação da qualidade da informação geoespacial do componente COMPLETUDE, que para López (2002) é a qualidade técnica do dado que indica em que medida de omissão (entidades omitidas frente a entidades da realidade) ou de excesso (entidades espúrias frente às entidades do conjunto de dados) os objetos presentes nas bases de dados cumprem com as prescrições estabelecidas, podendo distinguir entre completude de dados gráficos e de seus atributos. Para demonstrar os resultados alcançados o trabalho apresenta as seguintes seções: introdução, aspectos gerais sobre avaliação da qualidade de Produtos Cartográficos; aspectos teóricos sobre o componente Completude; as premissas para análise da Completude; o escopo para a medição da qualidade dos dados; as interpretações da ET- EDGV, ET-ADGV e ET-PCDG; a medida da qualidade dos dados para a Relação de Classe de Objetos e seus Atributos (ET-EDGV); a medida da qualidade para os atributos das instâncias de Classes de Objeto; a medida da qualidade para os Metadados das instâncias de Classes de Objeto; os procedimentos para avaliação da qualidade dos dados; apresentação do Grupo de Estudo; e as considerações finais. A construção desta metodologia faz parte dos trabalhos realizados por Grupos de Estudo da Diretoria de Serviço Geográfico do Exército (DSG) que está produzindo uma norma geral que abrange todos os componentes da qualidade, a Especificação Técnica para Controle de Qualidade de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-CQDGV). 2. ASPECTOS GERAIS SOBRE AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE PRODUTOS CARTOGRÁFICOS Observa-se nos últimos tempos um aumento significativo na construção e na utilização de sistemas de informações geográficas, seja no meio privado, no governamental ou mesmo na parceria entre estes, nas mais diversas formas de apresentação destes produtos, quer seja em projetos de cunho econômico, ambiental, estratégico, social, político ou na área de desenvolvimento e de riscos socioambientais, entre outros. Portanto, torna-se cada vez mais complexo adquirir, mais fielmente possível, as categorias de informações geográficas e relacioná-las entre si de acordo com as especificidades de cada local e projeto, de modo que as mesmas se revertam em produtos cartográficos que possam ser utilizados de forma precisa, atualizados e coerentes com os locais e objetivos dos propostos. Assim, a avaliação da qualidade destes produtos assume uma importância vital para a cartografia, já que as informações geográficas são utilizadas com referencia e apoio para os mais diversos tipos de ações, seja na área das engenharias, economia, estratégia militar e de segurança, etc. Como por exemplo, na utilização na segurança da Copa do Mundo no Brasil: O Exército Brasileiro (EB) está atuando nas atividades de Defesa para a Copa do Mundo da FIFA Brasil 2014, junto às 12 cidades sedes e também nas subsedes. Para as atividades de planejamento, logística, coordenação e execução das operações da Força Terrestre estão sendo empregados Sistemas de Comando e Controle e Sistemas de Informações Geográficas (SIG), com a finalidade de maximizar o emprego de recursos e acompanhar a evolução situacional da tropa no terreno. (MundoGeo, 2014) A ISO 9000 (2000) define qualidade como o grau em que o conjunto de características inerentes cumpre com os requisitos (necessidades ou expectativas estabelecidas, geralmente implícitas ou obrigatórias), López (2002). Assim, verifica-se a necessidade de se estabelecer requisitos necessários para servirem de parâmetro para a medição da qualidade, ou seja, pré-estabelecer um conjunto de regras e normas que determinem um nível de qualidade para um dado documento, ou mesmo, aprovando ou reprovando o mesmo. No âmbito da cartografia nacional, diversas normas já foram elaboradas com o objetivo de padronizar a produção cartográfica nacional, como a Especificação Técnica para a Estruturação de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-EDGV), a Especificação Técnica para a Aquisição de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-ADGV) e a Especificação Técnica dos Produtos do Conjunto de Dados Geoespaciais (ET-PCDG). Estas normas compõem o conjunto de parâmetros para a medida da qualidade de dados geoespaciais no âmbito da INDE brasileira. Outras normas estão em fase de elaboração: Especificação Técnica para a Representação de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-RDGV), a própria Especificação Técnica para Controle de Qualidade de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-CQDGV), entre outras mais específicas de órgãos responsáveis pelas normatizações. 2

3 As normas técnicas que norteiam a qualidade no âmbito nacional são as elaboradas pela ISO (International Organization for Standardization), que é uma federação mundial de grupos de padrões nacionais, composta por representantes de 147 países, que objetivam a troca internacional de produtos, com padrões uniformes e mundialmente válidos, possuindo 188 Comitês Técnicos, que têm como finalidade à preparação de padrões internacionais, de acordo com as áreas e produtos específicos. Dentre estes tem o ISO Technical Committee 211 (Geographic Information Geomatics) que é dedicado ao estabelecimento de um conjunto estruturado de padrões para dados espaciais. As principais normas utilizadas pelos grupos de estudo da DSG são: ISO 9000 e ISO 9001 Gestão da qualidade; ISO Princípios de Qualidade; ISO Procedimentos para Avaliação da Qualidade; ISO Medida de qualidade dos dados; ISO Especificações de produto de dados e; ISO Metadados. 2.1 Elementos da qualidade de um produto cartográfico A ISO estabelece cinco componentes para a avaliação da qualidade de dados: completude, consistência lógica, acurácia posicional, acurácia temporal e acurácia temática (Tabela 1). Estes componentes devem ser utilizados para descrever o quanto uma base de dados espaciais satisfaz os critérios especificados para sua avaliação, de acordo com as normas e especificações utilizadas. Os componentes possuem seus sub-elementos que definem o que vai ser analisado para se obter a qualidade em cada um (Tabela 1). TABELA 1 - Os cinco componentes da qualidade e seus sub-elementos. COMPONENTE SUB-ELEMENTOS SIGNIFICADOS COMPLETUDE CONSISTÊNCIA LÓGICA ACURÁCIA POSICIONAL ACURÁCIA TEMPORAL ACURÁCIA TEMÁTICA Comissão Omissão Conceitual Domínio Formato Topológica Absoluta ou externa Relativa ou interna Dado posicional da malha de coordenadas Medidas de tempo Consistência temporal Validade temporal Classificações Incorretas Presença de excesso de dados. Ausência de dados. Suporte para regras de um esquema conceitual. Suporte para regras de um valor do domínio. Grau com que o dado é armazenado de acordo com a estrutura física da base de dados. Verificação de incorreções de características topológicas explicitamente codificadas. Não coincidência no registro de valores de coordenadas, com valores aceitos como valores reais. Não coincidência da posição relativa de feições em uma base de dados e sua respectiva posição relativa aceita como real. Não coincidência da posição de valores da malha de coordenadas, com valores aceitos como reais. Incorreções na referência temporal de um item. Incorreções de eventos ordenados e seqüências, se registrados. Validade de dados em relação à data (tempo). Comparação de classes próprias de feições ou seus atributos com o universo de discussão. Atributos não quantitativos Incorretos Incorreções de atributos não quantitativos. Atributos quantitativos Acurácia de atributos quantitativos. Cada sub-elemento dos componentes da qualidade dos dados possui seus descritores da qualidade, que são as entradas e requisitos necessários para a realização da avaliação (Tabela 2). 3

4 Escopo da qualidade de dados Medida da qualidade de dados Procedimentos para avaliação da qualidade de dados Resultado da qualidade de dados TABELA 2 Os descritores dos sub-elementos. DESCRITORES DE SUB-ELEMENTOS Dimensão ou características dos dados para o qual a qualidade da informação é registrada. Tipo de teste aplicado para dados específicos pelo escopo da qualidade de dados Operação usada em aplicações e registros de métodos de avaliação da qualidade e seus resultados. Valor ou conjunto de valores resultantes da aplicação de medidas da qualidade de dados ou de resultados da avaliação de valores obtidos ou um conjunto de valores, comparados com um nível específico e aceitável de qualidade. Tipo de valor da qualidade dos dados Tipo de valor para registrar um resultado da qualidade de dados. Valor individual da qualidade de dados Data da qualidade de dados Valor individual ou unitário para registrar um resultado da qualidade de dados. Data ou intervalo de datas em que uma medida de qualidade de dados é aplicada. 2.2 Métodos de avaliação da qualidade A avaliação da qualidade de dados é realizada através da aplicação de um ou mais métodos de avaliação, que são divididos em diretos e indiretos. Os métodos diretos determinam a qualidade dos dados através da comparação dos dados com referencial interno e/ou informações de referência externa. Métodos indiretos inferem ou estimam a qualidade dos dados com informações sobre os dados, tais como a linhagem. Os métodos de avaliação direta são subclassificados pela fonte da informação necessária para realizar a avaliação. A Fig. 1 mostra esta estrutura de classificação. (ISO 19114) Fig. 1 Classificação dos métodos de avaliação da qualidade de dados. O método de avaliação direta é subdividido em interno e externo. Todos os dados necessários para executar uma avaliação direta interna são internos ao conjunto de dados a ser avaliado. Exemplo: todos os dados necessários para efetuar um teste de consistência lógica para a consistência topológica residem em um conjunto de dados topologicamente estruturado. A avaliação direta externa da qualidade exige dados de referência externos ao conjunto de dados que está sendo testado. Exemplos: os dados necessários para realizar um teste completo para os nomes da estrada em um conjunto de dados exigem outra fonte de informação do nome das ruas e um teste de precisão de posicionamento exige um conjunto de dados de referência ou uma nova pesquisa em campo. Os meios para a realização da avaliação direta, tanto nos métodos de avaliação externa como interna, usam-se a inspeção automática ou não automática e integral ou por amostragem. (ISO 19114) O método de avaliação indireta é um método de avaliação da qualidade de um conjunto de dados baseado em conhecimento externo. Este conhecimento externo pode incluir, mas não está limitado, a qualidade dos dados e outros elementos, resumos e relatórios de qualidade sobre o conjunto de dados ou dados utilizados para produzir o conjunto de dados, este método só é recomendado apenas se os métodos de avaliação direta não puderem ser usados. (ISO 19114) 4

5 2.3 Processo de avaliação da qualidade dos dados Segundo a ISO 19114, o processo de avaliação da qualidade dos dados é uma seqüência de passos para produzir e relatar um resultado da qualidade, consistindo na aplicação de procedimentos de avaliação. O fluxo do processo é uma seqüência de passos para produzir um resultado da avaliação de qualidade. A Fig. 2 ilustra este fluxo. Conjunto de dados, conforme especificado pelo escopo Os requisitos do produto ou a especificação do usuário Passo 1 Identificar um elemento de dados aplicável a qualidade e sub-elementos Passo 2 Identificar uma medida da qualidade dos dados Passo 3 Selecionar e aplicar um método de avaliação da qualidade de dados Conformidade com o nível de qualidade Passo 4 Determinar o resultado da qualidade dos dados Passo 5 Determinar a conformidade Relatório do resultado da qualidade dos dados (quantitativos) Relatório do resultado da qualidade dos dados (aprovação / reprovação) Etapas do Processo Fig. 2 Processo de avaliação dos dados e apresentação do resultado da qualidade. A Tabela 3 a seguir especifica e descreve as etapas do processo de avaliação da qualidade. TABELA 3 Etapas do processo de avaliação da qualidade. Ações Identificar um elemento da qualidade de dados, as informações sobre a qualidade, os sub-elementos, o alcance e qualidade dos dados. Identificar uma medida da qualidade dos dados. Selecionar e aplicar um método de avaliação da qualidade dos dados. Determinar o resultado da qualidade dos dados. 5 Determinar a conformidade Descrição O escopo da qualidade dos dados a ser testada, o elemento da qualidade dos dados, qualidade do sub-elemento. Identificar a conformidade com os requisitos da ISO Este processo é repetido para tantos testes diferentes, como exiga o caderno de especificações ou necessidades dos utilizadores. Definir o valor da qualidade e, se for caso, uma unidade de valor da qualidade definidos para cada teste a ser realizado. Identificar um método de avaliação da qualidade dos dados para cada medida Definir um resultado quantitativo da qualidade de dados. Um valor de qualidade dos dados ou conjunto de valores de dados de qualidade, uma unidade de valor e uma data de qualidade são o resultado da aplicação do método. Definir um nível de qualidade de conformidade. O resultado da conformidade é a comparação do resultado da qualidade dos dados quantitativos, com um nível de qualidade de conformidade. 2.4 Métodos de inspeção Inspeção completa A inspeção completa exige testar cada item na população especificada pelo alcance da qualidade dos dados. A Tabela 4 descreve o processo de inspeção completa que deve ser utilizado. 5

6 Definir os itens Inspeção dos itens Passos do processo TABELA 4 - Processo de inspeção completa. Descrição Um item é uma unidade mínima para ser inspecionado. Um item pode ser uma feição, um atributo ou característica de uma relação. Inspeção de cada item que pertence a qualidade dos dados. Obs.: meios de inspeção completa são mais adequados para pequenas populações ou para testes que podem ser realizadas automaticamente. Amostragem A amostragem requer pontos de testes suficientes na população, a fim de alcançar um resultado da qualidade dos dados. A Tabela 5 descreve o processo de amostragem que deve ser utilizado. Passos do processo TABELA 5 - Procedimento de amostragem. Descrição Definir um método de amostragem. Os métodos incluem amostragem aleatória simples, amostragem estratificada (por exemplo, guiado por tipo de feição, relacionamento entre feições ou uma área), vários estágios de amostragem e amostragem não aleatória. Definir os itens. Dividir o escopo (população) dos dados em lotes. Dividir os lotes em unidades de amostragem. Definir o tamanho da amostra. Selecionar as unidades de amostragem. Verificar os itens nas unidades de amostragem. Um item é uma unidade mínima para ser inspecionado. Um item pode ser uma feição, um atributo de feição ou relacionamento de uma feição. Um lote é uma coleção de itens no escopo da qualidade dos dados a partir da qual é extraída uma amostra e inspecionados. Cada lote deve, tanto quanto possível, ser composto por itens produzidos sob as mesmas condições e ao mesmo tempo. Unidade de amostragem é a área do lote onde a inspeção é realizada. A amostragem fornece informações sobre quantos itens, em média, são extraídos para a inspeção de cada lote. Selecionar o número necessário de unidades de amostragem de modo que a taxa de amostragem ou tamanho da amostra para os itens seja cumprida. Inspecionar cada item nas unidades de amostragem. 3. ASPECTOS TEÓRICOS SOBRE O COMPONENTE COMPLETUDE Para López (2002), completude é a qualidade técnica do dado que indica em que medida de omissão (entidades omitidas frente a entidades da realidade) ou de excesso (entidades espúrias frente às entidades do conjunto de dados) os objetos presentes nas bases de dados cumprem com as prescrições estabelecidas. Podendo-se distinguir entre completude de dados gráficos e de seus atributos. De acordo com a ISO 19138, a completude é um dos elementos a serem avaliados para o estabelecimento da qualidade de dados geoespaciais e parte da seguinte questão: dado um padrão, os dados geoespaciais produzidos estão em conformidade quantitativa com esse padrão? Se a resposta for negativa e a quantidade de instâncias constantes do conjunto de dados produzidos for inferior ao padrão, trata-se de uma omissão, caso contrário, trata-se de uma comissão (excesso). Tendo em vista que a ET-EDGV configura um dado geoespacial por intermédio da sua geometria e seus atributos, a análise da completude deve ser feita, tanto sobre a geometria, quanto sobre seus atributos. A avaliação da completude pelo método indireto estará limitada pela análise dos metadados dos produtos. A avaliação da completude pelo método direto será a regra geral, principalmente no tipo externo (geometria e atributos). As principais fontes de comparação serão os documentos cartográficos, as informações expedidas por órgãos oficiais e o próprio terreno, delimitados pelas regras da ET-PCDG, da ET-EDGV e da ET-ADGV. A avaliação direta interna estará sendo utilizada quando os atributos com listas fechadas estiverem sendo escolhidos, pois a própria modelagem implementada no Sistema de Informação Geográfica se encarrega de não deixar faltar ou sobrar informações. A Fig. 3 demonstra graficamente o componente completude. 6

7 Fig. 3 Completude dos dados. 3.1 Processos para aquisição das informações São diversos os métodos de aquisição dos dados, cada qual fornece propriedades distintas de qualidade, de tempo e de custos. Neste caso, é necessário uma atenção especial na validação da qualidade deste item que é um insumo básico para gerar uma BDG. Existem diversas formas de produção dos produtos cartográficos, as mais utilizadas são: Restituição fotogramétrica com a utilização de fotografias aéreas ou imagens de satélite; Processamento de imagens de satélite; Tratamento de dados radar (SAR); Tratamento de dados laser; Ortorretificação (ortofotocarta); Vetorização (cópia de produtos prontos); e Medição em campo com utilização de GPS e outros equipamentos. 3.2 Descrição do conjunto de dados para a avaliação da Completude O universo do discurso é a visão do mundo real que incorpora tudo aquilo que é de interesse do produtor e/ou usuário, ou seja, é a especificação do produto em si. Esta abstração do mundo real possui os seguintes aspectos: especificações da produção dos dados e requerimentos dos usuários, sendo que as especificações definem o que será adquirido, as características, atributos e relacionamentos que são considerados importantes e devem estar no conjunto de dados. (Fig. 4) O "mundo real" é a realidade objetiva, são as informações que existem no terreno no momento da aquisição, que serão adquiridas através de um dos métodos citados no item 3.1. (Fig. 5) O conjunto de dados produzidos é o resultado final depois de realizada a aquisição, também chamado de base de dados cartográfica. (Fig. 6) O resultado dos erros são os erros encontrados após os trabalhos de avaliação da qualidade, que podem ser omissões ou excessos. (Fig 7) A relação entre os três conjuntos é a seguinte: o conjunto de dados produzidos, que teve como base o "universo de discurso", atribuído pela especificação do produto, deve ser confrontado com o "mundo real", que geralmente contém mais feições que venham a ser adquiridas no conjunto de dados, que poderá resultar em um conjunto de erros, que poderão ser tanto de omissões e/ou de excessos. Obs.: o mundo real poderá ser substituído na avaliação quando for utilizado outro documento como referencia, ou seja, uma base de dados cartográfica já existente, quando for o caso de se avaliar internamente algum produto cartográfico. Fig 4. O Universo do discurso (baseado na ET-PCDG, ET-EDGV, ET-ADGV, Termo de Referência, etc.). 7

8 Fig. 5. O mundo real. (Fonte: DSG, 2014) Fig. 6. Conjunto de dados produzidos. (Fonte: DSG, 2014) Fig. 7. Conjunto de erros. (Fonte: DSG, 2014) 8

9 3.2.1 Base cartográfica Entende-se por Base Cartográfica, uma área delimitada extraída de um dos produtos cartográficos de referência, conhecidos como Produtos de Conjunto de Dados Geoespaciais Vetoriais, que compõem o Espaço Geográfico Brasileiro. Uma base cartográfica específica contém informações geográficas que são selecionadas de acordo com a finalidade da mesma, por exemplo, apresenta no seu conteúdo as informações necessárias ao desenvolvimento de projetos, planos, de anteprojetos e de outras atividades que devam ter o terreno como referência. Segundo a CONCAR (ET-PCDG, 2011), os Produtos Cartográficos Geoespaciais Vetoriais no Brasil são: Conjuntos de classes de objetos, no formato vetorial (contém apenas informações vetoriais selecionadas nas diversas categorias de informações existentes, constantes na ET-EDGV). Carta Topográfica, produto cartográfico nos formatos analógico ou digital matricial que contém a representação dos acidentes naturais e artificiais da superfície terrestre, em escala e de forma mensurável, apresentando as posições planimétricas e altimétricas destes acidentes. Carta Ortoimagem, produto cartográfico formado a partir de uma ortoimagem ou da composição, combinação, união ou fusão de várias ortoimagens, com as qualidades pictóricas das imagens originais e a geometria derivada da projeção cartográfica. Carta imagem, produto cartográfico formado a partir de uma imagem ou da composição, combinação, união ou fusão de várias imagens, com as qualidades pictóricas das imagens originais. Modelo Digital de Superfície, produto cartográfico que consiste em uma representação matemática contínua da distribuição espacial das variações de altitude numa determinada área, possuindo o objetivo de modelar a superfície do terreno, e Carta Cadastral, representação das informações geográficas com elevado grau de detalhamento e precisão, em escalas grandes (1: e maiores). 4. AS PREMISSAS PARA ANÁLISE DA COMPLETUDE A partir do próximo item os parâmetros serão estabelecidos tendo por base os descritores de sub-elementos da qualidade, preconizados pela ISO 19113: escopo da qualidade de dados, medida da qualidade de dados, resultado da qualidade de dados, tipo de valor da qualidade dos dados, valor individual da qualidade de dados, valor global da qualidade de dados, data da qualidade de dados. Para a realização da avaliação da qualidade do componente completude, deve-se levar em conta as seguintes premissas: 1. Todas as instâncias adquiridas estão na classe correta, esta, por sua vez está na categoria correta. Caso a instância não esteja na classe correta (erro temático), será contabilizada uma omissão e uma comissão; 2. Todas as instâncias foram adquiridas em sua integralidade e as redes estão topologicamente corretas, de forma que se possa reconstituir o todo; 3. Os atributos com lista fechada estão preenchidos; 4. Existe a fonte de partida, a escala de origem e a documentação que deu origem ao projeto; 5. Todas as instâncias foram adquiridas com a primitiva correta; e 6. 1 (um) erro de acurácia posicional causa 2 (dois) erros de completude (omissão na posição correta e excesso na posição errada em que se encontra). 1 (um) erro de acurácia temática causa 2 erros de completude (omissão pela falta do objeto e excesso pelo objeto errado). 5. O ESCOPO PARA A MEDIÇÃO DA QUALIDADE DOS DADOS DO COMPONENTE COMPLETUDE O escopo para a avaliação da qualidade de dados é um conjunto de dados que compartilha as mesmas características. Pode ser uma feição, uma lista de feições, uma ou mais categorias, atributos das feições e seus relacionamentos, etc. Para cada elemento e/ou sub-elemento da qualidade deve ser estabelecido um escopo. Na prática, o que está sendo dito é que os itens a serem avaliados deverão ser organizados e limitados, para aplicação dos procedimentos de avaliação da qualidade. Para a Especificação Técnica para Controle de Qualidade de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-CQDGV), e consequentemente este trabalho, o escopo geral já está previamente definido pela Relação de Classe de Objetos (RCO) e seus atributos contidos na ET-EDGV, acrescido pelas regras da ET-PCDG e da ET-ADGV. Ainda, são escopos os metadados de instâncias (Anexo A da ET-ADGV), a tabela de ocorrência dos objetos nas escalas de representação (constante da ET-ADGV) e a especificação para a análise da presença de nuvens e sombras nos produtos matriciais (constante da ET-CQDGV). Para a adequada aplicação da qualidade da informação geoespacial sob o aspecto da completude, há necessidade de organização e entendimento das regras constantes das normas acima, com a finalidade de se estabelecer o escopo para a qualidade de dados. 6. AS INTERPRETAÇÕES DA ET-EDGV, ET-ADGV E ET-PCDG A ET-PCDG, a ET-EDGV e a ET-ADGV trazem as características essenciais para a avaliação da qualidade dos dados, pois elas definem o escopo dos produtos cartográficos. 9

10 Dentro da INDE brasileira, um dado geoespacial têm suas características básicas definidas em três normas. A ET-EDGV é uma norma que reúne elementos geoespaciais, naturais e/ou artificiais, físicos e/ou abstratos em 13 (treze) categorias de informação (Fig. 8), estas são divididas em classes não instanciadas e classes instanciadas, sendo que, as não instanciadas existem por intermédio de suas especializações e agregações e as instanciadas por intermédio dos seus dados instanciados. As instâncias podem ser entendidas como os objetos passíveis de ocorrerem na superfície terrestre e cada classe é qualificada por seus atributos. A ET-PCDG estabelece os diversos tipos de produtos que podem ser elaborados a partir das classes ou das categorias ou da combinação entre ambas. A ET-ADGV estabelece como deve ser adquirida a geometria de cada instância, seus relacionamentos e ocorrência por escalas. Portanto, os elementos geoespaciais podem ser perfeitamente identificados e convertidos num modelo abstrato (dado geoespacial) a partir das regras constantes dessas três normas e, consequentemente, elas são a base para a medida da qualidade dos produtos cartográficos. Portanto, a ET-EDGV é a especificação que define as categorias de informação contendo a relação de classes de objetos com seus atributos e as relações espaciais e topológicas, e por sua vez, a ET-ADGV complementa a ET- EDGV regulando e enfatizando a homogeneização da aquisição da geometria e dos atributos dos objetos. Fig. 8. As categorias de informação. (Fonte: DSG, 2014) 6.1 Interpretação da ET-EDGV É a principal norma que traduz as feições complexas do mundo real, definindo o seu conceito, a sua geometria e delimitando e conceituando as suas principais características. A análise sobre os elementos de forma individual permite a conclusão de que essa norma inequivocamente especificou aquele elemento geoespacial. Cada elemento constante da ET-EDGV está definido em uma tabela, como mostra um exemplo a Fig. 9: Fig. 9. Definição dos dados geoespaciais pela ET-EDGV.. (Fonte: DSG, 2014) 10

11 O dado geoespacial descrito na Fig. 9 é uma queda d água. Sua definição está na coluna descrição ; sua geometria (coluna primitiva geométrica ) pode ser um ponto, uma linha ou uma área; foram eleitas 5 (cinco) características (atributos) para bem defini-la. Para o conjunto dos escopos que está sendo estabelecido, todos os elementos designados por Queda_Dagua fazem parte de um dos escopos daquele conjunto, dessa forma, a completude das quedas d água de um determinado produto cartográfico, por exemplo, deve ser analisada, tanto do ponto de vista da sua geometria (independente do tipo de primitiva), quanto dos seus atributos, baseada nas regras acima. 6.2 Interpretação da ET-ADGV É a norma que traz as regras de aquisição da geometria dos dados geoespaciais, definidos na ET-EDGV, estabelecendo os relacionamentos entre esses dados. Também são definidas as ocorrências dos dados geoespacias por escala e os metadados de instâncias de classes de objetos (Anexo A da ET-ADGV). Cada elemento constante da ET-ADGV está definido em uma tabela, como mostra a Fig. 10 e a Tabela 6: CLASSE Queda_Dagua PRIMITIVA GEOMÉTRICA Fig.10. ET-ADGV.. (Fonte: DSG, 2014) TABELA 6 Escalas. 1: : : : Ponto Linha CRITÉRIOS / OBS. Largura do Trecho_Massa_Dagua 0,80 mm Largura do Trecho_Massa_Dagua 0,80 mm Polígono - Área 0.8 5mm Para fins de análise da completude, as regras da Figura 9 não trazem qualquer informação adicional. No entanto, as informações da Tabela 6 são de fundamental importância, pois revela se um dado geoespacial será ou não analisado em função da escala do produto. Ainda, o Anexo A da ET-ADGV estabelece informações que complementam a identidade de cada instância, tais como, insumos utilizados, data de produção, sistema de coordenadas, etc. Assim, por exemplo, as informações da Tabela 6 e do anexo A da ET-ADGV complementam o escopo referente ao elemento queda d água. A análise sobre os elementos, de forma conjunta, usando as regras da ET-EDGV e da ET-ADGV, permite a conclusão de que essas normas inequivocamente modelam o relevo terrestre no âmbito da INDE brasileira. 11

12 6.3 Interpretação da ET-PCDG É a norma que define as especificações técnicas para a elaboração de Produtos de Conjuntos de Dados de Referência do Espaço Geográfico Brasileiro. Entre as características dos diversos produtos, interessam para a completude as informações vetoriais e a cobertura de nuvens e sombras (produtos matriciais), que têm o potencial de ocultar as informações das imagens. Uma vez que as informações vetoriais serão compostas por elementos da própria ET-EDGV e ET-ADGV, o escopo referente à ET-PCDG, para fins de completude, além de delimitar os objetos e de estabelecer as regras sobre quais dados geoespaciais constituem cada produto, será constituído pelos elementos nuvens e sombras, tendo em vista que estes não constam, nem da ET-EDGV e nem da ET-ADGV. 7. A MEDIDA DA QUALIDADE DOS DADOS PARA A AVALIAÇÃO DA COMPLETUDE Segundo a ISO 19113, para cada escopo (neste caso cada instância da RCO ET-EDGV) a ser avaliado deve haver uma medida de qualidade. Utilizando-se o princípio de Pareto, onde 80% das conseqüências advêm de 20% das causas, pois a falta de qualidade em poucos elementos pode contaminar a qualidade de todo o produto, basta que esses elementos não sejam essenciais para a interpretação da informação (Guerriero, 2012), a avaliação da qualidade sobre a falta de uma determinada instância, considerando-se que cada instância tem um maior ou menor grau de relevância dentro de um documento cartográfico, deve ser feita levando em consideração esse aspecto. Nesse contexto, foram estabelecidos Níveis de Qualidade Aceitáveis (NQA) para cada item da RCO da ET- EDGV, que podem formar um escopo. Os NQA significam o limite máximo de falta de instâncias que se tolera para cada item analisado, dentro de determinados índices de classificação ou de conformidade par um produto avaliado. 7.1 Medida de qualidade para a Relação de Classe de Objetos (RCO) e seus atributos Para a Relação de Classe de Objetos e seus atributos (RCO - ET-EDGV) foram estabelecidos 6 (seis) NQA de acordo com a Tabela 7. TABELA 7 - Nível de Qualidade Aceitável para a RCO ET-EDGV. Elemento de qualidade Completude NQA0 NQA1 NQA2 NQA3 NQA4 NQA5 Não se permite erros É desejável que não existam erros É permitido baixos níveis de erros É permitido certo grau de erros É permitido um maior grau de erros Não requer avaliação O julgamento do NQA para cada escopo foi realizado de forma empírica, por técnicos experientes da Diretoria de Serviço Geográfico - DSG, considerando os seguintes critérios: 1. Importância da informação para o documento cartográfico (ex: oceano, trecho de massa d água, sistema de transporte, outros); 2. Importância para estrutura geral do documento cartográfico (ex: dados de referência); 3. Baixa ocorrência da instância dentro do documento cartográfico analisado (ex: rodovia); 4. Importância dos objetos para o contexto local (ex: trilha na Amazônia, fonte d água no sertão nordestino); 5. Importância temporal (ex: tipo de cultura); 6. Empregabilidade do produto (ex: DNIT, ANA, outros); Algumas instâncias poderão sofrer ponderação em função dos critérios qualitativos estabelecidos na Tabela 8, isso de deve ao fato da especificidade de um determinado projeto. Essa ponderação tem a finalidade de se fazer uma análise subjetiva, de tal forma a evitar que a instância seja classificada num NQA pior, em função da sua importância relativa. A ponderação resulta na alteração de NQA e necessita ser justificada, com base nos critérios da Tabela 8. TABELA 8- Critérios qualitativos para classificação das instancias. Componente Significado Sub-elementos Significado Propósito Descreverá a razão que uma determinada informação foi adquirida dentro de uma base de dados. Importância da informação para o conjunto de dados Importância para estrutura geral do conjunto de dados Importância para identificação do local Importância temática Importância temporal A partir de algum produto solicitado, que poderá reunir em um determinado conjunto de dados informações especificas. Idem acima. Deve-se levar em conta, ainda, certas informações necessárias para manter uma estrutura básica do produto, que permita sua leitura. Reúne requisitos que permitam a identificação do local onde se encontra (território, localidade, etc.) Relativo a informações sobre temas específicos. Relativo a informações solicitadas que requerem análise temporal para serem analisadas. 12

13 Uso Origem Fatores Condicionantes Descreverá as aplicações para qual a informação é usada na base de dados. Também descreverá a utilização da informação pelos produtores destas e pelos usuários dos dados. Descreverá a história de uma informação e, em muitos casos, relatará o ciclo de vida da informação geográfica de um conjunto de dados. Fatores objetivos e simbólicos que influenciaram ou influenciam a existência da informação geográfica no conjunto de dados analisado. Importância da informação para o contexto local Importância da utilização da informação pelos usuários finais Relacionamentos não espaciais e espaciais Origem histórica Memória histórica Fatores econômicos Fatores sociais Fatores culturais Fatores políticos Fatores ambientais A informação é de reconhecida importância para o espaço geográfico onde se encontra. (território, localidades, etc.) A informação possui objetivo especifico e importante dentro de um conjunto de dados solicitado. A informação é importante para participar ou manter relacionamentos dentro do conjunto de dados. A informação possui importância pela sua origem histórica. Possui importância para manter viva a memória histórica de determinado espaço geográfico dentro de um conjunto de dados específico. A informação possui relação com diversos fatores econômicos dentro de um determinado contexto. A informação possui relação com diversos fatores sociais dentro de um determinado contexto. Importância simbólica da informação dentro de um determinado contexto. A informação possui relação com diversos fatores políticos dentro de um determinado contexto. A informação possui relação com diversos fatores ambientais dentro de um determinado contexto. Na Tabela 9 encontram-se alguns exemplos da classificação dos objetos, assim, ao lado de cada escopo proposto, encontra-se o seu respectivo NQA. Dessa forma, ficam estabelecidas as medidas de qualidade para cada escopo de qualidade de produtos e dados geoespaciais que compõem a INDE brasileira. Tais medidas de qualidade são os parâmetros ou limites para a tolerância de erros (falta ou excesso de erros na base de dados). A tabela completa será colocada na ET-CQDGV. A relação entre esta classificação nos NQA e a avaliação final de uma instancia e produto será vista no item 9 deste trabalho. TABELA 9 - Exemplo da classificação dos objetos nos NQA. HIDROGRAFIA CLASSE DOMÍNIO NQA0 NQA1 NQA2 NQA3 NQA4 NQA5 Bacia_Hidrografica - Oceano * Baía Massa_Dagua Enseada Meandro Abandonado Lago/Lagoa * Represa/Açude* Rio* Trecho_Massa_Dagua Canal Represa/Açude* Laguna* Costa visível da carta Margem de massa d'agua Margem esq. trechos massa d'agua Limite_Massa_Dagua Margem dir. trechos massa d'agua Limite interno entre massas b/ou trechos Limite interno com foz marítima Limite com elemento artificial Trecho_Drenagem (comprimento e regime)* - Ponto_Drenagem - Barragem - Sumidouro_Vertedouro Sumidouro Vertedouro Cachoeira Queda_Dagua Salto Catarata 13

14 8. A MEDIDA DA QUALIDADE PARA OS ATRIBUTOS DAS INSTÂNCIAS DE CLASSES DE OBJETO Visto que os atributos podem ser inspecionados pelo método automático, é possível utilizar toda a população para a avaliação da qualidade. Neste caso, utilizam-se todos os itens não nulos na análise. Para a classificação nos NQA s é utilizada também a Tabela 7, que limitar-se-á aos atributos cujo preenchimento é obrigatório (NÃO NULO) no momento de aquisição da geometria e que são essenciais ao processo de produção de dados geoespaciais vetoriais. (Tabela 10). TABELA 10. Exemplo de escopos dos atributos de feições da ET-EDGV e suas respectivas medidas de qualidade. CATEGORIAS CLASSE ATRIBUTO NQA0 NQA1 NQA2 NQA3 NQA4 NQA5 Requisito codigootto NÃO NULO Bacia_Hidrografica nivelotto NÃO NULO Hidrografia Curso_Dagua nome NÃO NULO C Relevo Sistema de Transporte 9. A MEDIDA DA QUALIDADE PARA OS METADADOS DAS INSTÂNCIAS DE CLASSES DE OBJETO Para os metadados das instâncias de classes de objeto (Anexo A da ET-ADGV), foram estabelecidos 3 (três) NQA de acordo com a Tabela 11. TABELA 11- NQA dos metadados. Elemento de qualidade NQA0 = 0% NQA1 = 5% NQA2 = 10% Completude Trecho_Curso_Dagua nome NÃO NULO C Curva_Nivel cota NÃO NULO Ponto_Cotado_Altimetrico cota NÃO NULO Ponto_Cotado_Batimetrico profundidade NÃO NULO Elemento_Fisiografico_Natural nome NÃO NULO Via_Rodoviaria sigla NÃO NULO Trecho_Rodoviario nrfaixas NÃO NULO Identificador_Trecho_Rodoviario sigla NÃO NULO Complexo_Aeroportuario Metadados essenciais (mandatórios) Não se permite erros indicador NÃO NULO C latoficial NÃO NULO C longoficial NÃO NULO C Metadados importantes É permitido baixos níveis de erros Metadados acessórios É permitido um maior grau de erros O Anexo A da ET-ADGV estabelece os metadados para as instâncias e produtos. Seguindo o raciocínio anterior, neste caso, os metadados também assumem maior ou menor relevância para a caracterização da instância ou do produto. Dessa forma, os metadados foram separados em 3 (três) escopos, sendo a característica comum dos metadados, em cada escopo, a sua relevância na caracterização da instância ou produto. O julgamento do NQA para cada escopo foi realizado, de forma empírica, por técnicos experientes da Diretoria de Serviço Geográfico - DSG, como segue: 1. O escopo denominado metadados essenciais contém as informações que não podem faltar para a devida caracterização da instância ou do produto; 2. O escopo denominado metadados importantes contém as informações que podem ser dispensadas, em certo grau, e, ainda assim, não compromete a caracterização da instância ou do produto; e 3. O escopo denominado metadados acessórios contém as informações que podem ser dispensadas para a caracterização da instância ou do produto. São as informações que servem para ajudar o usuário a gerir o uso do produto. Na Tabela 12, encontra-se um exemplo da classificação dos metadados, assim, ao lado de cada item que forma o escopo dos metadados, encontra-se o seu respectivo NQA. Dessa forma, ficam estabelecidas as medidas de qualidade para cada item do escopo. Tais medidas de qualidade são os parâmetros ou limites para a tolerância de erros (falta ou excesso de erros na tabela de metadados). A Tabela completa encontra-se no Anexo B da ET-CQDGV. TABELA 12- NQA dos metadados. Grupos de Metadados Sub Grupos Nomes NQA0 NQA1 NQA Identificador do arquivo Linguagem Conjunto de Caracteres Ano de Preenchimento Nome Padrão Utilizado 1.1- Identificação Versão do Padrão Grupo Responsável 1 - MetametaDados Contato Long Leste Extensão Long Oeste Lat Norte Lat Sul 1.2- Atualização Freqüência de Atualização Grupo Responsável Contato 14

15 3 - Características Técnicas Grupo Responsável Autor do Código Planimétrico Código 3.1- Sistema de Referencia Versão do Código Datum Altimétrico Vertical Autor Cod 3.2- Restrições de Uso Denominador da Maior Escala Recomendada para Uso do Dado Conformida de ISO Linguagem 3.3- Catálogo de Feições Catalogo Anexado Citação Grupo Responsável Contato 3.4- Representação Espacial Nivel Topologia Citação 3.5- Apresentação do dado Grupo Responsável Contato 3.6- Indicação de Uso do Dado Indicação de Uso 3.7- Atualização do Dado Frequência de Atualização Grupo Responsável Contato 10. PROCEDIMENTOS PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DOS DADOS DO COMPONENTE COMPLETUDE Os procedimentos para avaliação da completude dos produtos e dados geoespaciais visa à organização das informações, o estabelecimento de limites de qualidade e a aplicação de métodos estatísticos para a posterior classificação dos itens avaliados. Para a execução dessa tarefa é imprescindível a participação de pessoas com experiência e conhecimento na produção de dados geoespaciais e o uso intensivo de normas nacionais e/ou internacionais sobre o assunto. Nesse contexto, a norma mais adequada à avaliação de dados geoespaciais é a ISO 2859, publicada pela International Organizacion for Standardization. Assim, é necessária a organização dos dados para que os princípios estabelecidos pela norma sejam aplicados. Outras normas, como a ISO 19113, a ISO e a ISO ajudam na tarefa de organizar os dados, como já explorado nos itens anteriores deste trabalho. A ISO 2859 é dividida em 4 (quatro) partes (2859-1, , e ). A parte 1, , que é utilizada na ET-CQDGV, apresenta os procedimentos de amostragem para inspeção por atributos e os limites de aceitação de qualidade (AQL) para a inspeção de lote a lote As outras partes são utilizadas precipuamente para o cumprimento de contratos de entrega de produtos, onde existe a possibilidade de aceitação/rejeição, tanto da parte de quem entrega quanto da parte de quem recebe o produto ISO Foi utilizada a ISO para definir a quantidade de itens a serem inspecionados através das amostras e, assim, analisar os itens que estão em desconformidade com os limites estabelecidos para as medidas de qualidade (Tabela 7). Esta ISO estabelece procedimentos de amostragem para a inspeção por atributos, permitindo a certificação ou rejeição do nível de qualidade declarada. É uma norma largamente empregada no controle de qualidade de processos e produtos industriais. A teoria estatística ali utilizada é empregada há décadas no âmbito industrial. Segundo Ariza (2004), as inspeções de recepção de produtos podem ser realizadas, tanto para os produtos procedentes de provedores externos, como de dentro da própria empresa, traduzindo a idéia de cliente interno. Toda a norma está embasada na avaliação por intermédio de amostras, haja vista o foco na avaliação de lotes. A produção em lotes, segundo a norma, pressupõe que o processo produtivo é padronizado de tal forma que os lotes, em média, apresentam o mesmo nível de qualidade. A ISO tem o objetivo principal de avaliar se o nível de qualidade de uma determinada entidade se conforma a um valor declarado como aceitável. Este valor representa o percentual de itens não conformes (defeituosos) que são tolerados em cada lote. Entre os exemplos de aplicação da norma, ela mesma cita a avaliação da qualidade de dados, portanto, não há dúvida que a qualidade de dados geoespaciais pode ser baseada nessa norma. A norma foi planejada para obter um risco de menos 5% (cinco) de contradizer uma qualidade declarada 15

16 correta. Significa dizer que, ao estender o resultado da amostra para a população, tem-se um risco de 5% daquela conclusão não ser verdadeira se fosse aplicada a toda a população. A norma também prevê o risco de 10% de não contradizer um nível de qualidade declarado incorreto. Ou seja, existe a probabilidade de 90% de contradizer um nível de qualidade declarado incorreto. Em outras palavras, caso o valor do nível de qualidade estabelecido no plano de qualidade tenha sido equivocado (pior do que ele deveria ser na realidade), o resultado previsto para a amostragem poderá rejeitá-lo, com uma alta probabilidade, aumentando, assim, a chance de uma avaliação correta. A norma estabelece 3 (três) opções para avaliação. O nível 1 é adequado quando o tamanho da amostra é menor que o desejável. O nível 2, o mais utilizado na industria. O nível 3 é usado quando se aceita que o nível de qualidade estabelecido tenha pouca chance de estar errado. A Tabela 13, é a tabela estabelecida para está especificação, utilizando o nível 3 apresentado na ISO , tendo como base para sua construção a Tabela 1 Sample size code letters da ISO (1999, pág. 19) e a Tabela 2- A Single sampling plans for normal inspection da ISO (1999, pág. 20). TABELA 13 Quantidade de itens não conformes para os diversos tamanhos dos lotes. Código do Nível NQA de Inspeção Tamanho Amostra Tamanho do Lote Quantidade de itens não conformes - Nível III - (amostra simples) NQA NQA NQA NQA NQA - ISO a 4 B Inspeção completa a 8 B Inspeção completa a 11 C Inspeção completa a 15 C Inspeção completa a 20 D Inspeção completa a 25 D Inspeção completa a 37 E Inspeção completa a 50 E Inspeção completa a 70 F Inspeção completa a 90 F Inspeção completa a 120 G Inspeção completa a 150 G Inspeção completa a 280 H a 500 J a 1200 K a 3200 L a M a N a P a Q Mais de R Obs.: 1. No código B da inspeção completa, se a quantidade de itens existentes for igual ou menor que a quantidade de itens não conformes previstos nos NQA s, deve-se realizar a inspeção completa e considerar a quantidade de itens como valor para testar a quantidade de itens não conformes. 2. Os valores dos NQA s dos itens não conformes para os lotes com inspeção completa (B a G), foram calculados relacionando os seus tamanhos com os tamanhos das amostras dos lotes H a R, através do calculo da média entre os valores existentes na Tabela 2-A da ISO (1999, pág. 20). Estes lotes foram subdivididos em dois grupos para melhor representatividade dos NQA s Métodos para avaliação direta Tanto nos métodos de avaliação direta externa como interna, pode-se realizar a inspeção automática ou não automática, completa ou por amostragem Inspeção completa A inspeção completa exige testar cada item na população especificada pelo alcance da qualidade dos dados. A Tabela 14 descreve o processo de inspeção completa que deve ser utilizado. Meios de inspeção completa são mais adequados para pequenas populações ou para testes que podem ser realizadas automaticamente. NQA 5 16

17 Passos do processo Definir os itens Inspeção dos itens TABELA 14 Processo de inspeção completa. Descrição Um item é uma unidade mínima para ser inspecionado. Um item pode ser uma feição, uma categoria, um conjunto de feições de uma categoria, um conjunto de feições de várias categorias, um atributo ou característica de uma relação. Inspeção de cada item que pertence à qualidade dos dados Inspeção por amostragem O controle de qualidade de determinados itens poderá ser realizado por amostragem quando a população for muito grande, de forma a evitar o desperdício de tempo e de recursos financeiros. A amostra deve ser dimensionada de forma a representar, o melhor possível, a população. A utilização de uma amostra implica na aceitação de uma margem de erro que será denominado de ERRO AMOSTRAL. Erro Amostral é a diferença entre um resultado amostral e o verdadeiro resultado populacional; tais erros resultam de flutuações amostrais aleatórias. A amostragem requer testes suficientes na população a fim de alcançar um resultado da qualidade dos dados. A Tabela 15 descreve o processo de amostragem a ser utilizado. Passos do processo TABELA 15 Processo de inspeção por amostragem. Descrição Definir um método de amostragem. Definir a área (lote) e o escopo (população) a ser inspecionado. Definir os itens. Estabelecer as unidades de amostragem*. Definir o tamanho da amostra. Selecionar as unidades de amostragem*. Verificar os itens nas unidades de amostragem. Os métodos incluem amostragem aleatória simples, amostragem estratificada (por exemplo, guiado por tipo de feição, relacionamento entre feições ou uma área), vários estágios de amostragem e amostragem não aleatória. O lote é um local especifico que vai ser inspecionado, podendo ser: uma folha, um bloco ou uma área pré-determinada limitada por coordenadas. O lote é formado por um ou vários itens do conjunto dos escopos da qualidade dos dados. Cada lote deve ser composto por itens produzidos sob as mesmas condições. Um item é uma unidade mínima para ser inspecionado. Um item pode ser uma feição, um atributo de feição ou relacionamento de uma feição. Unidade de amostragem é a área onde o lote ou a amostra do lote será inspecionado (conforme Figuras 13, 14 e 15). A amostra fornece informações sobre quantos itens, em média, são extraídos para a inspeção de cada lote (conforme Tabela 12). Selecionar o número necessário de unidades de amostragem de modo que o tamanho da amostra para os itens seja cumprida. Inspecionar cada item nas unidades de amostragem*. * As unidades de amostragem serão utilizadas quando os itens a serem inspecionados se referirem a dados geoespaciais Avaliação da qualidade do componente completude Este item estabelece parâmetros para a avaliação da completude dos elementos da RCO (ET-EDGV), relativamente aos itens a serem analisados, a seleção de itens, os tipos de erro, a aplicação dos métodos estatísticos e outras questões práticas Elementos da RCO (ET-EDGV) Os escopos a serem analisados estão definidos no Anexo A da ET-CQDGV, conforme visto aqui no item 5. Cada linha de cada tabela daquele anexo constitui um escopo. Os elementos da RCO estão estabelecidos na Tabela 1 (feições) e na Tabela 2 (atributos) da ET-CQDGV Feições Os escopos das feições que estão listados na Tabela 1 do Anexo A da ET-CQDGV sofrem restrição em função da escala do produto, estabelecida na ET-ADGV. A estratificação em escalas é utilizada como um parâmetro para definir quais feições devem ser adquiridas e qual o nível de densificação deve ser empregado na representação do relevo. Sofrem restrição ainda em função das regras da ET-PCDG, que estabelecem as classes que devem compor os 17

18 produtos. Como exemplo, as ortofotocartas contêm algumas classes pertencentes a 4 (quatro) categorias: hidrografia, sistema de transporte, relevo e localidades. Para os escopos constituídos por feições, os erros a serem analisados são os excessos e omissões existentes no conjunto de dados produzidos. As feições podem ter sido reproduzidas com erros grosseiros (Ex.: duplicação de rodovias) ou pela falta de obediência às regras da ET-PCDG e ET-ADGV (Ex.: excesso devido à aquisição em escala inadequada). Deve-se utilizar o método da inspeção completa nos casos em que a população de um escopo estiver situada até o valor de 150 itens de acordo com a Tabela 13. O estabelecimento deste valor foi baseado segundo os seguintes critérios: 1. Tempo despendido na avaliação; 2. Princípios estatísticos utilizados pela ISO na construção das tabelas Sample size code letters (1999, pág. 19) e a Single sampling plans for normal inspection (1999, pág. 20); 3. Custos da avaliação; e 4. Experiência dos técnicos envolvidos nos projetos da DSG. Quando o tamanho da população exceder este valor, deve-se utilizar o método da amostragem. Este método torna-se necessário pela diminuição do tempo gasto na realização da análise e, consequentemente, a economia de recursos financeiros. A definição do tamanho das amostras foi feita com base no tamanho da população segundo a ISO Distribuição das unidades de amostragem Como o terreno, e consequentemente o conjunto de dados produzidos, poderá não possuir suas feições distribuídas de forma homogênea, o método de amostragem mais adequado para este caso é a amostragem semialeatória. Para cada escopo ou feição a amostra será analisada aleatoriamente, dentro de unidades de amostragem, estas por sua vez, são escolhidas de forma não-aleatória, levando em consideração alguns critérios: 1. Deverão estar dispostas da forma mais dispersa possível dentro da distribuição espacial do escopo; 2. Deverá haver um mínimo de 4 (quatro) unidades de amostragem no caso em que as feições estiverem bem distribuídas. 3. A quantidade de unidades de amostragem deve ser suficiente de modo que o tamanho da amostra seja alcançado. 4. A inspeção deve ser feita na área total de cada unidade de amostragem, portanto, a quantidade de itens em cada uma deve corresponder aproximadamente ao valor da amostra requerida para cada unidade. As Figs. 11, 12 e 13 ilustram estes procedimentos. Fig. 11 Fig. 12 Fig. 13 Lote com 48 folhas Lote composto por uma área específica Lote composto por uma folha Obs.: 1. Na inspeção deve-se comparar a contagem dos itens existentes no conjunto de dados produzidos com a contagem de itens no universo real ou abstrato (fontes de partida); 2. Na inspeção completa não necessita definir unidades de amostragem, pois um determinado escopo será a própria unidade; 3. Se o escopo for definido por feições (objeto/instancia), a contagem da amostra levará em conta somente os objetos de uma determinada feição, verificando as quantidades na Tabela 13. Exemplo: Edif_Habitacional; 4. Se o escopo for definido como uma categoria de informação, a contagem da amostra levará em conta todos os objetos pertencentes a esta categoria, verificando as quantidades na Tabela 13. Exemplo: Hidrografia; 5. Assim, como visto acima, para todas as outras possibilidades: carta completa, várias categorias ou feições, etc.; 18

19 6. Nos objetos com primitiva geométrica tipo linha a contagem será feita para cada parte do mesmo, por exemplo: um Trecho_Drenagem terá n partes quantas formem o todo; e 7. Para fins de cálculo da avaliação final, o valor total da quantidade de um lote e seus objetos será igual ao existente no documento cartográfico somado aos ausentes e diminuído dos excessos, somente depois de se obter este resultado poderá ser calculado o valor final da porcentagem dos erros Atributos Visto que os atributos podem ser inspecionados pelo método automático, é possível utilizar toda a população para a avaliação da qualidade. Neste caso, utilizam-se todos os itens na análise. O tipo de erro a ser observado na avaliação da qualidade dos atributos é a omissão de informações nos campos de preenchimento obrigatório (não-nulo). Nessa inspeção todos os itens devem ser inspecionados, comparando-se a contagem dos itens existentes no conjunto de dados com a contagem de itens no universo abstrato. Na avaliação dos atributos e dos metadados sempre será utilizada a inspeção completa, visto que estes podem ser inspecionados de forma automática Resultado final da avaliação da qualidade do componente completude (do objeto) Sequência para se chegar ao resultado final: 1. Determina-se o tipo de produto cartográfico que será avaliado (carta topográfica, ortofotocarta, etc.); 2. Determina-se qual será o escopo (se feição, categoria, etc.); 3. Realiza-se a contagem (em um escopo específico) dos itens existentes em um produto a ser avaliado; 4. Utilizando-se a Tabela 13 (Quantidade de itens não conformes para os diversos tamanhos dos lotes), verifica-se se vai ser inspeção completa ou por amostragem; 5. Determina-se a quantidade de unidades de amostragem e as suas respectivas localizações, se for por amostragem, se for inspeção completa é em todo produto; 6. Realiza-se a inspeção para verificar a quantidade de erros (comparação com o real ou documento de referência); Assim, utilizando-se a Tabela 7 (Níveis de Qualidade Aceitáveis - NQA) relacionada com a Tabela 9 (NQA s dos objetos da RCO) e com a quantidade de erros, obtêm-se os dados necessários para se ter o resultado final da avaliação da completude. O resultado de um escopo específico com relação à quantidade de erros é visto diretamente na Tabela 12 (Quantidade de itens não conformes para os diversos tamanhos dos lotes em um NQA específico). Para a avaliação de um produto completo, com vários objetos, utiliza-se a formação de um índice, onde os níveis de classificação ou de conformidade serão definidos pelos produtores / usuários. 11. APRESENTAÇÃO DO GRUPO DE ESTUDO Este trabalho foi realizado por um grupo de estudo da Diretoria de Serviço Geográfico, onde passaram vários militares colaboraram no decorrer de dois anos: TC Alberto (3ª DL), Maj Santos (DSG), Cap Bolson (1ª DL), Cap. João Carlos (DSG), Ten Paulo Cesar (CIGEx), Ten Marriely (5ª DL), Ten Danilo (3ª DL), entre outros. 12. CONSIDERAÇÕES FINAIS Pode-se concluir com este trabalho que atualmente a cartografia brasileira passa por um momento de intensa renovação, principalmente no que diz respeito à utilização de novas tecnologias, normas e especificações técnicas. Neste trabalho apresentou-se uma proposta para avaliação da qualidade do componente completude, visando abarcar as novas especificações, a ET-PCDG, a ET-EDGV e a ET-ADGV. Desta forma os procedimentos para avaliação da qualidade foram construídos procurando manter o rigor técnico e a qualidade desejável para os produtos cartográficos brasileiros, mas a ET-CQDGV é uma norma ainda em construção, assim todas as informações e sugestões são importantes. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONCAR Comissão Nacional de Cartografia. Especificação Técnica para Estruturação de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-EDGV), Rio de Janeiro. DSG - Diretoria do Serviço Geográfico. Especificação Técnica para a Aquisição de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-ADGV), Brasília-DF. DSG - Diretoria do Serviço Geográfico. Especificação Técnica dos Produtos de Conjuntos de Dados Geoespaciais (ET-PCDG), 2011 versão preliminar. Brasília-DF. 19

20 GUERRIERO, V. (2012). "Power Law Distribution: Method of Multi-scale Inferential Statistics". J. Mod. Math. Fr.: ISO Geographic information Data quality principles ISO Geographic information Quality evaluation procedures ISO Geographic information Data quality measures ISO Sampling procedures for inspection by attributes. Part 1: Procedures for assessment of declared quality levels ISO Sampling procedures for inspection by attributes. Part 4: Procedures for assessment of declared quality levels ISO Sampling procedures for inspection by variables. Part 1: Specification for single sampling plans indexed by acceptance quality limit (AQL) for lot-by-lot inspection for a single quality characteristic and a single AQL LÓPES, F.J.A. Calidad en la Producción Cartográfica. Ed Ra-Ma. Espanha-Madri LUNARDI, Omar Antonio, PENHA, Alex de Lima Teodoro da, CERQUEIRA, Wanderley de. O Exército brasileiro e os padrões de dados geoespaciais para a INDE. IV Simpósio Brasileiro de Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação, SCUSSEL. Alexandre. Exército normatiza e produz dados geoespaciais para a Copa do Mundo Revista MundoGeo, In: 20

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