Modelagem em Geoprocessamento. - Modelo OMT - Modelo Geo-OMT - Exemplos

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1 INPE - Divisão de Processamento de Imagens Modelagem em Geoprocessamento - Modelo OMT - Modelo Geo-OMT - Exemplos

2 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 2 Modelagem de Dados Modelo OMT - Object Modeling Technique metodo de projeto orientado a objetos modelo de objetos captura a estrutura estática do sistema: classes, relacionamentos, e operações. Conceitos: objeto - entidade do mundo real classe de objetos - representa entidades de mesma característica (atributos, operações) associações - relacionamento entre objetos generalização - hierarquia entre classes agregação - combinação de outras partes

3 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 3 Modelo OMT nome classe lista atributos Class 1 nome da associação Class 2 lista operações Classe Associação By-reference whole By-value whole Superclass Part Part Subclass Agregação Generalização

4 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 4 Modelo OMT - cardinalidade classe 1 classe 0 ou mais classe 0 ou 1 1+ classe 1 ou mais 1,2-4 classe 1, 2 a 4

5 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 5 Modelo Geo-OMT Orientado a objeto classe, herança, objeto complexo e metodo Representação simbólica para tipos de dados classes convencionais e classes georeferenciadas Visão de campos e objetos Relacionamentos espaciais e associações simples Independente de implementação

6 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 6 Modelo Geo-OMT Classes convencionais objetos com comportamento semelhantes nome, atributos, e operações Classes georeferenciadas objetos com representações espaciais (geo-campos e geo-objetos) nome, atributos gráficos e convencionais, operações

7 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 7 Modelo Geo-OMT Classe Convencional Nome da classe Atributos Operações Nome da classe representação simplificada Classe Georeferenciada Nome da classe Atributos gráficos Atributos Nome da classe representação simplificada Operações

8 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 8 Modelo Geo-OMT Geo-campo Nome da Classe Nome da Classe Nome da Classe Isolinhas Amostras Tesselacao Nome da Classe Nome da Classe Poligonos adjacentes Rede triangular

9 Geo-objeto com geometria Modelo Geo-OMT Nome da Classe Nome da Classe Nome da Classe Linha (Ex: Muro) Ponto (Ex: árvore) Poligono (Ex: Lote) Geo-objeto com geometria e topologia Nome da Classe Nome da Classe Nome da Classe Linha uni-direcionada (Ex: trecho rede de esgoto) Linha bi-direcionada (Ex: trecho rede de água) Nó (Ex: poço) BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 9

10 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 10 Modelo Geo-OMT - relacionamentos Associação simples relacionamentos estruturais entre objetos diferentes Relações espaciais topológicas, métricas, direcionais Hierarquia espacial classe que representa o domínio espacial é conectada às demais sub-divisões espaciais Relacionamento em rede ligam classes do tipo Nó com classes do tipo Linha Unidirecionada ou bi-direcionada

11 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 11 Modelo Geo-OMT - relacionamentos Nome da Classe Nome da relação Nome da Classe Nome da relação a) Associação Simples Nome da Classe b) Relacionamento Espacial Nomde da Classe Nome da Classe Nome da rede c) Hierarquia Espacial Nome da Classe Nome da rede d) Relacionamento em Rede

12 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 12 Geo-OMT LINHA/LINHA Disjunto Toca Cruza A B LINHA/ POLIGONO Disjunto Adjacente Perto de A d Coincidente A, B Dentro de Acima/Abaixo Acima/Abaixo Adjacente Cruza Pero de d Atravessa Relacionamentos Entre Paralelo a d Em frente a Toca espaciais Sobre LINHA/PONTO A, B B PONTO/ POLIGONO Disjunto A Disjunto B Toca/Adjacente Adjacente/Toca Perto de d Perto de d Sobre Dentro de Acima/Abaixo Acima/Abaixo Em frente a PONTO/PONTO Disjunto Adjacente/Toca Perto de d Coincidente A, B Acima/Abaixo Em frente a

13 Modelo Geo-OMT - generalização Nome da Classe Nome da Subclasse Nome da Subclasse Notação p/ Generalização Lote Unid.Ambiental Edificado Não Edificado Parques Reservas Hachura = verde Hachura = amarela Generalização Generalização Espacial BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 13

14 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 14 Geo-OMT: Generalização Espacial SuperClasse SuperClasse SubClasse SubClasse SubClasse SubClasse Disjunto/Parcial Sobreposta/Parcial SuperClasse SuperClasse SubClasse SubClasse SubClasse SubClasse Disjunto/Total Sobreposta/Total

15 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 15 Modelo Geo-OMT: Agregação nome da classe nome da classe agregacao agregacao espacial logradouro trecho

16 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 16 Geo-OMT: Agregação Espacial Quadra Quadra Lote Lote U Lote C Edificação Subdivisão espacial União espacial Contém

17 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 17 Exemplo Modelo Geo-OMT - Hospitais MUNICÍPIO COD_MUNICÍPIO 1 Dentro de Hospital Cod_hospital Nome End Num_leitos... n...n Médico Código_med Nome_med Função Área Cod_hospital n Cruza / Atravessa / Dentro de COD_Bairro Bairros 1...n Descrição do Bairro n Paciente Nome_pac CPF Convênio Med_resp Cod_hospital 1...n 1...n Prontuário Código_prontuário CPF_Paciente Doença Data_entrada Data_saída Ruas DSC_NOME_Ruas Dentro de Hospital 1...n Exames Código_exame Nome_exame Tipo Valor Cod_hospital 1...n Exame_pac Código CPF_paciente Data_exame Cod_exame Cruza / Toca

18 Exemplo Modelo Geo-OMT - Empresa de Cana de Açucar C ESTADOS U 1...* MUNICÍPIO COD_MUNICÍPIO Contém 1 Dentro de Cruza / Atravessa / Dentro de 1...* FAZENDA COD_FZ Rodovias DSC_NOME_Rod Descrição da Fazenda 1...* Fazenda Cod_FZ Área_plantada Técnico_responsavel 1...* Talhão COD_Talhão * Descrição Talhão Ruas DSC_NOME_RUA 1...* Talhão Cod_Talhão Cod_FZ Área/Perímetro Tipo_solo 1...* 1...* Produção Cod_Talhão Cod_FZ Safra Especie Data_plantio Data_colheita Produção Preço Cruza / Toca BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 18

19 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 19 Aplicação 1: diagrama de fluxo de dados Quanto da área urbana de Brasília encontra-se em uma classe de baixa aptidão ao uso? Uso_Terra Mapa Temático c/ classes de uso (matriz 2D de Num. Inteiros) Aptidão Mapa de Classes de Aptidão ao Uso (matriz 2D de Num. Inteiros) Tabular PI's Relatório de Tabulação Cruzada

20 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 20 Aplicação 1: Uso da terra: segmentação / classificação de imagens aptidão: cruzamento entre declividade e solos declividade: obtido a partir de dados de altimetria mapa de solos: importação / edição de dados

21 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 21 Aplicação 1 Mapa de Uso da Terra Imagens Imagens Landsat não - georreferenciadas (matriz 2D de Num. Inteiros) Registrar Imagens Imagens Imagens Landsat georreferenciadas (matriz 2D de Num. Inteiros) Mapeamento p/ classes temáticas Imagem clas Imagem Classificada (matriz 2D de Num. Inteiros) Segmentação / Classificação Uso_Terra Mapa Temático c/ classes de uso (matriz 2D de Num. Inteiros)

22 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 22 Aplicação 1 Mapa de Aptidão Declividade Mapa Temático c/ classes de declividade (matriz 2D de Num. Inteiros) Solos Mapa Temático c/ classes de declividade (matriz 2D de Num. Inteiros) Cruzar PI's (LEGAL) Aptidão Mapa de Classes de Aptidão ao Uso (matriz 2D de Num. Inteiros)

23 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 23 Aplicação 1 Mapa de Declividade Altimetria Curvas de Nível importadas ou digitalizadas Altimetria Pontos Cotados importados ou digitalizados Gerar Grade Triangular Altimetria Grade triangular c/ valores de Altimetria (Linhas 2D e Nós 3D) Gerar Grade Retangular Declividade Grade Retangular c/ valores de Declividade (em % ou graus) (matriz 2D de Num.reais) Gerar Declividade Altimetria Grade Retangular c/ valores de Altimetria (matriz 2D de Num.reais) Fatiamento p/ classes temáticas Declividade Mapa Temático c/ classes de declividade (matriz 2D de Num. Inteiros)

24 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 24 Aplicação 1 Mapa de Solos Dados de Solos em outro sistema Importação de Dados Solos Mapa Temático c/ classes de declividade (Polígonos com Linhas 2D e Nós 2D) Converter Vetor- Matriz Solos Mapa Temático sem ajustes (Polígonos com Linhas 2D e Nós 2D) Edição (Ajuste e Poligonalização) Solos Mapa Temático c/ classes de declividade (matriz 2D de Num. Inteiros)

25 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS - MODELAGEM DE DADOS 25 Aplicação 2 Mapa Cadastral de Quadras Quais são as quadras do eixo central de Brasília tem declividade média entre 2 e 3 graus e estão na classe de baixa aptidão? Dados c/ Atributos não espaciais Dados c/ Limites de Quadras Dados c/ Identificação das Quadras Importação de Dados Importação de Dados Importação de Dados Quadras Atributos - Asa, Populc., etc - Aptidão - Decliv. médio Quadras Mapa Cadastral com Objeto Quadras Operação de Média Zonal sobre objeto Quadras Declividade Grade Retangular c/ valores de Declividade (em % ou graus) (matriz 2D de Num.reais) Aptidão Mapa de Classes de Aptidão ao Uso (matriz 2D de Num. Inteiros) Operador de Maioria Zonal sobre objeto Quadras