03/11/2009 TOPOGRAFIA SOCIAL

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1 Modelagem de um Banco de Dados Geográficos para a análise do estado de conservação da vegetação intra-urbana e suas relações com dados socioeconômicos TOPOGRAFIA SOCIAL Setembro/2009 Giovanni A. Boggione CONDIÇÕES SOCIOECONÔMICAS X MANUTENÇÃO DE ÁREAS VERDES COMUNS A CONTRIBUIÇÃO DA COBERTURA VEGETAL INTRA-URBANA NOS CICLOS FUNCIONAIS DAS CIDADES ESTÁ RELACIONADA AO SEU ESTADO DE CONSERVAÇÃO COBERTURASVEGETAIS ABANDONADAS: PODEM ESCONDER ZONAS DE PROLIFERAÇÃODE DOENÇAS, DEPÓSITOS ILEGAIS DE DETRITOS E AINDA SERVIR COMO POTENCIAIS ÁREAS DE LOTEAMENTOS CLANDESTINOS 1

2 Motivação Integração de dados de Sensoriamento Remoto e SIG Utilização de técnicas de PDI Proposta de metodologia sem custo Objetivos GERAL Analisar as possíveis relações entre dados socioeconômicos e a conservação da vegetação intra-urbana ESPECÍFICOS Extração da vegetação intra-urbana através de técnicas de PDI de Sensoriamento Remoto Não gerar ônus Permitir e provocar a discussão sobre o tema O Problema 2

3 Revisão Bibliográfica Limitações Soluções APLICAÇÃO DE DADOS DE SENSORIAMENTO REMOTO ORBITAL DE ALTA RESOLUÇÃO À ANÁLISE DA COBERTURA VEGETAL INTRA-URBANA E SEU ESTADO DE CONSERVAÇÃO DISSERTAÇÃO (MESTRADO EM SENSORIAMENTO REMOTO) PAULINA DOMINGOS (INPE) AVALIAÇÃO DA EXATIDÃO CARTOGRÁFICA DA ORTOFOTO DIGITAL DO MUNICÍPIO DE GOIÂNIA GO. FERREIRA, N. C. ; NAZARENO, N. X.; MACEDO, F. C. CEFET/GO. ANÁLISE DE VETORES DE CRESCIMENTO PARA A QUANTIFICAÇÃO DAS TRANSFORMAÇÕES URBANAS NO MUNICÍPIO DE GOIÂNIA. SILVA, W. V. ; FERREIRA, N. C. ; BOGGIONE, G. A. IN: XII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 2005, GOIÂNIA. XII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO. ÁREAS VERDES URBANAS: AVALIAÇÃO E PROPOSTA CONCEITUAL. DANÚBIACAPORUSSO, LINDON FONSECA MATIAS. UNICAMP. Custo elevado de Imagens de alta resolução CBERS, Landsat e Técnicas de PDI Alto custo de softwares apropriados SPRING, TerraView, boa vontade e paciência Levantamento de dados - burocracia Atalhos na prefeitura Área de Estudo Área de Estudo O município de Goiânia, capital do Estado de Goiás, está localizado a aproximadamente 190 Km do Distrito Federal Área total = 740 km 2 38% da área do município já está urbanizada res de Crescimento Crescimento da população residente no município de Goiânia (IBGE, 2000) 3

4 Materiais Metodologia - Diagrama de Transformação Imagens TM Landsat de período chuvoso: 03/03/2009 Imagens CCD CBERS de período seco: 19/08/2008 Imagem CBERS HRC: 10/10/2008 Ortofoto 2006 QuickBird 2002 Dados Censitários do IBGE 2000 (Distritos) Dados do MUBDG de Goiânia 2008 TerraView SPRING Mosaico e Correção Radiométrica Metodologia - Diagrama de Transformação Banda pancromática 2,5 m Bandas 3R4G2B 30 m CBERS2B_HRC 158_A_119_ _A_119_2 LANDSAT_5_TM 222_ _072 CBERS2B_CCD 158_119 Bandas 3R4G2B 20 m Correção - dark object subtration 4

5 Restauração e Interpolação Metodologia - Diagrama de Transformação Restauração CBERS 20 m para 10 m Landsat 30 m para 10 m Interpolação por Convolução Cúbica 2,5 m Georreferenciamento Fusão Ortofoto 0,60 m 47 pontos manuais REGIMA 200 pontos Transformação de Cores IHS Substituição da componente I 5

6 03/11/2009 Fusão Metodologia - Diagrama de Transformação Transformação de Cores IHS Substituição da componente I Máscara pela Componente Matiz Diagrama de Transformação Componente Matiz QuickBird e MUBDG para validar a máscara 6

7 NDVI e Aritmética de bandas Diagrama de Transformação Subtração de NDVI Classificação e Vetorização Shapes gerados Mudança significativa Pouca ou nenhuma mudança 7

8 Avaliação dos Resultados Avaliação dos Resultados Avaliação dos Resultados ÁREA DE ESTUDO- GOIÂNIA Área total = 740 km 2 38% da área do município já está urbanizada 8

9 ÁREA DE ESTUDO- GOIÂNIA PROBLEMA Goiânia Vetores de Crescimento Crescimento da população residente no município de Goiânia (IBGE, 2000) PROBLEMA QUAIS DADOS UTILIZAR? Vegetação Intra-urbana DADOS SOCIOECONÔMICOS E OS DADOS DE VEGETAÇÃO? 9

10 HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS O estado de conservação de áreas verdes intra-urbanas pode ser descrito por meio de análises de seus Índices de Vegetação Diferença entre a imagem do inverno e a imagem do verão se a diferença for grande, a área recebeu pouco / nenhumcuidado (poda, irrigação,...). Imagem Verão Imagem Inverno OBTENÇÃO DOS DADOS HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS IMAGENS CBERS HRC CCD IMAGENS LANDSAT Sensor TM Esse trabalho irá construir um banco de dados geográfico com camadas de informação relativas a vegetação intra-urbana e dados sócio-econômicas em um Sistema de Informações Geográficas baseado em um gerenciador de bancos de dados com extensão espacial. Será investigado como o uso das funcionalidades de álgebra de mapas e de consultas espaciais desse sistema, torna possível levantar questionamentos a respeito das políticas públicas de manutenção de áreas verdes comuns aos cidadãos. Esses questionamentos permitem corroborar hipóteses sobre as relações entre o planejamento do crescimento das cidades e a degradação da qualidade ambiental e de vida da população no Brasil. 10

11 HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS 11

12 HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS HIPÓTESE PARA GERAÇÃO DE DADOS 12

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21 METODOLOGIA DE OBTENÇÃO DOS DADOS METODOLOGIA DE OBTENÇÃO DOS DADOS 21

22 MÁSCARA DE VEGETAÇÃO ARQUIVOS VETORIAIS GERADOS Alta Mudança Pouca ou nenhuma mudança BANCO DE DADOS ARQUITETURA INTEGRADA BANCO DE DADOS ARQUITETURA INTEGRADA SGBD INTERFACE CAMADA DE ACESSO Utiliza extensões espaciais construídas sobre SGBD-OR para armazenar, gerenciar e acessar dados espaciais SGBD-OR: modelo objeto-relacional Combina benefícios do modelo Relacional com a capacidade de modelagem do modelo OO Fornecem suporte para: Criar objetos complexos Executar consultas complexas sobre dados complexos O modelo de dados OR é uma extensão do modelo Relacional 22

23 BANCO DE DADOS ARQUITETURA INTEGRADA CRIAÇÃO DO BANCO DE DADOS SGBD-OR são estendidos para suportar: Tipos de dados espaciais: polígono, ponto, linha. Operadores e funções utilizados na SQL para manipular dados espaciais Métodos eficientes de acesso aos dados espaciais IMPORTAÇÃO DOS DADOS SELEÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO 23

24 SELEÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO SELEÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO- DISTRITOS ÁLGEBRA DE MAPAS ÁLGEBRA DE MAPAS 24

25 ÁLGEBRA DE MAPAS AGREGAÇÃO AGREGAÇÃO ÁLGEBRA DE MAPAS VEGETAÇÃO POR DISTRITO 25

26 CONSULTA POR ATRIBUTOS CONDIÇÃO DA VEGETAÇÃO CONSULTA POR ATRIBUTOS CONDIÇÃO DA VEGETAÇÃO PM AM PM AM CONSULTA POR ATRIBUTOS CONDIÇÃO DA VEGETAÇÃO CONSULTA POR ATRIBUTOS CONDIÇÃO DA VEGETAÇÃO 26

27 03/11/2009 CONSULTA ESPACIAL CONSULTA ESPACIAL CONSULTA ESPACIAL CONSULTA ESPACIAL 27

28 CONSULTA ESPACIAL MINERAÇÃO DE DADOS MINERAÇÃO DE DADOS WEKA MINERAÇÃO DE DADOS WEKA 28

29 MINERAÇÃO DE DADOS WEKA MINERAÇÃO DE DADOS WEKA MINERAÇÃO DE DADOS WEKA MINERAÇÃO DE DADOS WEKA 29

30 MINERAÇÃO DE DADOS WEKA MINERAÇÃO DE DADOS WEKA MINERAÇÃO DE DADOS WEKA MINERAÇÃO DE DADOS WEKA 30

31 SELEÇÃO DE ATRIBUTOS SELEÇÃO DE ATRIBUTOS 0.88 Atributos mais influentes: Instrução Idade Densidade de domicílios Presença de APP Sem a topologia: Instrução Idade Densidade de domicílios Densidade de população por domicílio 0.62 APRIORI REGRAS DE ASSOCIAÇÃO APRIORI REGRAS DE ASSOCIAÇÃO VEGETA=ALTA_MUDANCA 8 ==> DRENAGEM=TRUE APP_INSIDE=TRUE 7 UC_INSIDE=TRUE VEGETA=ALTA_MUDANCA 7 ==> INSTRUCAO=ATE_1_GRAU DRENAGEM=TRUE 6 INSTRUCAO=SUPERIOR REND_MEDIA=MAIOR_6_SAL 6 ==> INDICE_LIXO=TOTAL IDADE=MAIOR_30 VEGETA=BAIXA_MUDANCA 6 INSTRUCAO=2_GRAU DENSIDADE_POP_DOM=BAIXA DRENAGEM=TRUE 5 ==> REND_MEDIA=ENTRE_3_6_SAL INDICE_LIXO=TOTAL UC_INSIDE=TRUE VEGETA=BAIXA_MUDANCA 5 INSTRUCAO=2_GRAU REND_MEDIA=ENTRE_3_6_SAL DENSIDADE_POP_DOM=BAIXA 5 ==> INDICE_LIXO=TOTAL DRENAGEM=TRUE UC_INSIDE=TRUE VEGETA=BAIXA_MUDANCA 5 Não são linearmente separáveis 31

32 CONCLUSÃO O Problema em si natureza dos dados Mineração topologias devem ser melhor formalizadas Solução SIG e as facilidades que os BDGs proporcionam Sugestão 32