VII Encontro Nacional de Planeadores do Território Aveiro 24 de Junho de 2011 METODOLOGIAS PARA OPTIMIZAÇÃO DE ANÁLISES ESPACIAIS EM SIG Fernando Pau-Preto e Sérgio Rocha Autores: Rui Cavaco SIG 2000 Sérgio Prazeres - Universidade Lusófona 9º Curso de Especialização em Gestão Urbanística
Problema - Análises espaciais em SIG com base na BGRI devolvem sempre valores por excesso! Desagregação territorial da informação da BGRI Concelho Freguesia Secção Estatística Subsecção Estatística
Objectivo do estudo Desenvolvimento de propostas metodológicas para a minimização do erro de análises espaciais em ambiente SIG, baseadas na BGRI, para territórios indiferenciados de acordo com a: proporcionalidade da área contida no interior do perímetro do território em causa - Metodologia 1 Metodologia 1 proporção da área 1.ª Etapa Sobreposição do tema da área em estudo com o tema da desagregação territorial. 2.ª Etapa Criação de um novo tema resultante da intercepção dos dois temas. 3.ª Etapa Criação de um novo campo na tabela de atributos do novo tema para cálculo da área contida no interior do perímetro do território em estudo.
Metodologia 1 proporção da área (cont.) 4.ª Etapa Criação de um novo campo na tabela de atributos do novo tema para aplicação da seguinte fórmula Áreas calculadas na 3.ª etapa Total da área inicial Variável de estudo Caso se pretenda pode-se efectuar o cálculo dos valores relativos destes resultados. Aplicação das metodologias Utilização de dois softwares distintos: Produtos ESRI : ArcGis com extensão Spatial Analyst Custo, cerca de 8.500 Open Source: Postgres SQL (Extensão Postgis), pgadmin III, Python e Quantum GIS Sem Custos
Aplicação da metodológia 1 - ArcGis Modelo da metodologia criado no Model Builder Tabela com o resultado final e a fórmula de cálculo no Field Calculator
Aplicação da metodologia 1 Open Source Ferramenta SPIT (Shapefile to PostGIS Import Tool) do Quantum GIS Resultado das operações utilizando o Quantum GIS Resultado da intersecção visualizado a partir o Quantum GIS Avaliação dos resultados Bastante satisfatórios menos cerca de 12 % Ambição de minimizar ainda mais o erro
Metodologia 2 proporção da área do edificado residencial 1.ª Etapa 1.ª Preparação dos temas em estudo para serem convertidas de vectorial para raster. 2.ª Etapa Conversão dos temas de vectorial para raster. No processo de conversão terá que ocorrer: - Definição dos campos das tabelas de atributos a converter. - Definição do tamanho da célula (pixel) a utilizar. Deste procedimento os dois temas raster terão associado a indicação do número de células 3.ª Etapa Aplicação de expressão que irá multiplicar os atributos dos raster para obter um terceiro raster contendo zeros ou códigos de subsecção estatística. As células com zero deverão corresponder a vazios de edificado. 4.ª Etapa Efectuar o join (código da BGRI) entre Prop_Pop_APH_final e o raster gerado na 3.ª etapa. Desta operação surge um novo tema que agrega toda a informação necessária ao estudo, para efeitos de cálculo.
Metodologia 2 proporção do edificado residencial (cont.) 5.ª Etapa Sobre o tema da 4.ª etapa, alocar o valor da variável em estudo de cada subsecção estatística às células com o respectivo código, dividindo esse valor pelo número de células e colocando o resultado assim obtido em cada célula abrangida por uma mesma subsecção. Este valor é colocado num campo próprio criado para este efeito. 6.ª Etapa Criação de um novo campo no qual será efectuado um cálculo que possibilitará a alocação da população ao edificado. 7.ª Etapa Filtrar os registos onde não foram contabilizados edifícios e que neste caso não entram para o estudo em causa. 8.ª Etapa Intersecção do resultado da 5.ª etapa com o tema da área em estudo. O valor final da variável corresponderá à soma dos valores do campo preenchido na área anterior, apenas nas células abrangidas pelo limite da área em estudo.
Aplicação da metodologia 2 Dimensionamento de matriz do espaço edificado Iterações sucessivas Retirada de edificado não residencial da análise (verde) Construção de histograma com a identificação dos polígonos por classe da área de estudo Retirada de edificado residencial inferior a 8 m 2 (azul)
Aplicação da proposta metodológica 2 - ArcGis Resultado da conversão de vectorial para raster Alocação da população ao edificado Sobreposição dos resultados obtidos
Aplicação da proposta metodológica 2 - Open Source Células Criação da matriz da Área com de presença Interesse de - edifícios AOI Subsecções estatísticas abrangidas pela AOI Edificado residencial com mais de 8m 2 de área Matriz de células cobrindo a totalidade das subsecções estatísticas abrangidas pela AOI
Indivíduos APPLA - VII Encontro Nacional de Planeadores do Território Avaliação dos resultados - Síntese dos resultados obtidos 8.400 8.200 8.000 7.800 7.600 7.400 8.264 7.200 7.000 6.800 7.286 7.235 7.276 7.333 6.600 População Residente com totalidade das secções estatísticas Metodologia 1 com ArcGis 10 Metodologia 1 com software open source Metodologia 2 com ArcGis 10 Metodologia 2 com software open source Decréscimo na ordem dos 12 %
Síntese Conclusiva A aplicação da metodologia 1 revelou-se operacionalmente mais célere e prática devido à sua simplicidade, sem desrespeito na minimização do erro de análise. A aplicação da metodologia 2 teoricamente deveria optimizar mais a análise, mas carece de informação base rigorosa, é mais complexa e morosa, exigindo mais máquina. O software Open Source apresenta a grande vantagem de ser freeware, isto é, sem custos para o utilizador. Possibilidade de aplicação das propostas metodológicas a qualquer área territorial indiferenciada, isto é, permitindo a devolução de valores de estimativas com base na BGRI para áreas territoriais não confinadas aos limites administrativos. O desenvolvimento destas metodologias serviu, para além do conhecimento adquirido com a exploração dos software, como para disponibilizar a outros utilizadores as ferramentas. Concretização do objectivo do trabalho, isto é, a disponibilização de ferramentas em ambiente SIG que permitam a diminuição do erro de análise que reflectem uma aproximação considerável à realidade no terreno https://sites.google.com/site/metoptisig