alexandre spengler, guilherme ocker, jorge alosilla, josé júlio, pedro lima

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Banco de dados geogrficos

Sistemas de informaes geogrficas e banco de dados geogrficosAlexandre Spengler, Guilherme Ocker, Jorge Alosilla, Jos Jlio, Pedro Lima1Um Sistema de Informaes Geogrficas comumente associado a um mapa. Um mapa, entretanto, somente uma das maneiras de se trabalhar com dados geogrficos em um SIG. Um SIG tem capacidade de resolver problemas que envolvam dados geogrficos e no simplesmente visualizar dados em um mapa.O que um SIG?2Um SIG captura, armazena, analisa, gerencia e apresenta dados que esto ligados a uma localizao.Os dados utilizados por um SIG esto armazenados em um tipo nico de banco de dados

O que um SIG?3O termo sistemas de informao geogrfica (SIG) aplicado para sistemas que realizam o tratamento computacional de dados geogrficos.A principal diferena de um SIG para um sistema de informao convencional sua capacidade de armazenar tanto os atributos descritivos como as geometrias dos diferentes tipos de dados geogrficos.

Fonte: INPEConceitoNecessidade de colocar o mundo no computador.Crescimento de fontes independentes de dados geogrficos.GPS, Censo; Rpido desenvolvimento de tecnologias para coletar e digitalizar dados espaciais.Google Earth.Grande aumento da demanda para processar e analisar informaes geogrficas.

Porque usar um SIG?: MotivaoMas, o que so informaes geogrficas?Representa fenmenos do mundo real atravs de duas componentes:Localizao posio em sistemas de coordenadas;Atributos descritivos cor, custo, etc...Como represent-los no computador? Atravs do mapeamento das entidades geogrficas em representaes geomtricas e alfanumricas no computador.Tipos de dados especficos.Um SIG + BDG permite esta representao.

Porque usar um SIG?: MotivaoAtravs do desenvolvimento dos SIGs tornou-se possvel a anlise dos dados para as mais diversas finalidades.Estudos de reas urbanas;Bairros, setores censitrios, localizao de escolas...

Estudos ambientais;Altimetria, mapa de solos, propriedades dos solos...

Porque usar um SIG?: MotivaoPorque usar um SIG?: Motivao

Visualizao e anlise dos dados separadamente.Porque usar um SIG?: MotivaoVisualizao e anlise dos dados simultneos.

Os principais usos de SIGs hoje so:

Planejamento Estratgico Informaes sobre a distribuio dos clientes alvo em relao aos pontos de venda preexistentes podem justificar a abertura de uma nova filial de uma empresa em determinada rea.

Projetos Ambientais a anlise de quais reas de um territrio esto sofrendo maior degradao florestal, por exemplo, pode ser facilitada em muito com a utilizao de um SIG.

Indstrias em Rede setores de energia eltrica, telefonia, gua, esgoto e gs, entre outros, formam uma gama especfica, j que essas redes so naturalmente tratadas de forma geogrfica.

Utilizaao de SIGs10Um SIG pode ser visto de trs maneiras:

Viso de banco de dados

Viso de mapa

Viso de modeloVises de um SIG11A viso de banco de dados: Um SIG pode ser entendido como um tipo nico de banco de dados um banco de dados geogrfico (geodatabase) - um sistema de informao para geografia. Fundamentalmente, um SIG est baseado num banco de dados estruturado que descreve o mundo em termos geogrficos.

Vises de um SIG12Viso do banco de dados

13Viso de mapa: Um SIG pode ser entendido tambm como um conjunto de mapas inteligentes e outras vises que mostram caractersticas e o relacionamento dessas caractersticas na superfcie da terra. Mapas que representam informaes geogrficas podem ser construdos e usados como janelas no banco de dados que podem consultar, analisar e editar as informaes do BDG.

Vises de um SIG14Viso do mapa

15Viso de modelo: Finalmente, um SIG pode ser entendido como um conjunto de ferramentas de transformao de informao que deriva novos conjuntos de dados de conjuntos de dados pr-existentes. Essas funes de geoprocessamento extraem informaes de conjuntos de dados pr-existentes, aplicam funes analticas e escrevem resultados dentro de novos conjuntos de dados.

Vises de um SIG16Viso do modeloEstudo dos lenis freticos da reaGeologiaTodos os usos da terra na rea estudadaGeologiaSolos permeveisPesticidas potenciais na rea estudadaUso de pesticidas potenciais nos solos permeveisSeleo de pesticidas em solos permeveisSeleo da agricultura dos usos da terraCamada tipos permeabilidade dos solosJuntar geologia a rea estudada17Combinando dados e aplicando algumas regras analticas, pode-se criar um modelo que responda perguntas. Viso do modelo

Distribuio dos destroos do acidente com o nibus Espacial ColumbiaSIGsArcGISGRASS GIS (Opensource)Quantum GIS (Opensource)

SGBDs EspaciaisOracle SpatialPostGIS (Opensource)SQL Server 2008Algumas ferramentas19A consulta de objetos em bancos de dados geogrficos podem ser efetuadas atravs de mecanismos de seleo, podendo ser basicamente de dois tipos:

Atributos descritivos

Restries espaciaisAcesso aos dados: consultas espaciais20Atributos descritivos: neste a consulta depende somente dos atributos que devem estar previamente definidos e atualizados no banco de dados. Um exemplo poderia ser "apresente-me todos os pases da Amrica Latina com mais de 50 milhes de habitantes".Acesso aos dados: consultas espaciais

21Restries espaciais: neste caso a consulta depende do relacionamento topolgico ou mtricos. Um exemplo seria "d-me todos os pases da Amrica Latina vizinhos ao Equador" - trata-se de saber quais os polgonos (pases) fazem contato ("adjacente a") a um outro.Acesso aos dados: consultas espaciais

22Tipos de representao de dados espaciais

23Modelo RasterModelo VetorialVantagensEstrutura de dados simplesEstrutura de dados compactaOperaes de overlay so fceis e eficientes de implementarPossvel codificao e anlise topolgica eficienteRepresenta melhor a grande variabilidade espacialDesvantagensA estrutura raster menos compacta, tcnicas de compresso de dados podem amenizar o problema uma estrutura de dados mais complexa que a matricialRelacionamento topolgicos so mais difceis de implementarOperaes de sobreposio so mais difceis de implementarA sada geogrfica menos esttica, devido ao formato das clulasA representao de dados espacial de alta variabilidade ineficienteMatricial (Raster) x Vetorial24Exemplo de Anlise Espacial - RasterA rea a ser identificada deve satisfazer os seguintes critrios:Deve possuir, predominantemente, rvores da espcie Pinus;Deve ter um tipo de solo bem drenado, para viabilizar a utilizao de equipamentos pesados como caminhes e tratores;Deve estar distante pelo menos 500m de qualquer curso dgua, para no provocar danos ecolgicos.25Exemplo de Anlise Espacial

26Exemplo de Anlise Espacial

27Exemplo de Anlise Espacial

28Exemplo de Anlise Espacial

29Exemplo de Anlise Espacial

30Exemplo de Anlise Espacial

31Exemplo de Anlise Espacial

32O que o SQL Server 2008 :Um SGBD relacional que possui suporte a dados geogrficosArmazena dados geogrficos num tipo de dados chamado geometryEsse tipo de dado permite executar funes especficas que vo alm do padro SQL.Importa arquivos do tipo shapefile; o IBGE, por exemplo, disponibiliza informaes sobre o Brasil nesse formato

No um SIG completo; apenas possui dados espaciaisExemplo de ferramenta: SQL Server 200833Consulta por atributos descritivos

Estados da regio sul34Consulta por restries espaciais

Estados que fazemfronteira com So Paulo35SIGs tm melhor aplicao em ambientes onde necessrio geoprocessamento mais pesado, com foco em anlise complexa de dados;

SGBDs espaciais se encaixam em aplicaes que requerem consultar e eventualmente editar os dados geogrficos, cobrindo somente a parte de armazenamento e consultaConclusesDvidas?Costa, Carlos Eduardo, Neis, Jos Filipe: DESENVOLVENDO UM MIDDLEWARE PARA A INTEGRAO DE SERVIDORES OLAP E SERVIDORES DE MAPAS NA WEB - 2007, UFSC - INE

Da Rocha, Luciana Vargas: SIG - Bancos de Dados Geogrficos, Instituto de Informtica, UFRGS

http://www.gis.com/whatisgis/index.html

http://www.dpi.inpe.br/TutorialBdGeo_GeoBrasil2006.pdf

Referncias