anÁlise espacial de dados geogrÁficosrc.unesp.br/igce/planejamento/download/isabel/... · sistema...
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ANÁLISE ESPACIAL DE
DADOS GEOGRÁFICOS
Permite mensurar propriedades e
relacionamentos considerando a
localização espacial do fenômeno
Relação entre análise espacial
e as teorias disciplinares
Análise
Espacial
Dados
Físicos
Dados Sócio-
econômicos
Modelo
Inferencial
Análise
Exploratória
- Gráficos
- Mapas
- Identificação
de padrões
Um dos primeiros exemplos de
Análise Espacial
• 1854: John Snow
• Causas da Epidemia de Cólera em
Londres (miasmas ou água insalubre)
• Mapa das residências com óbitos e das
bombas de água que abasteciam a cidade
• Pontos de captação de água a jusante da
cidade, após lançamento de esgotos
Tipos de Análise Espacial
• Eventos ou Padrões Pontuais: fenômenos expressos por pontos. Ex: ocorrências de crimes, doenças, localização de espécies vegetais
• Superfícies Contínuas: estimadas por conjunto de amostras de campo resultantes de levantamento de recursos naturais. Ex: mapeamento geológico, topográfico, fitogeográfico
• Áreas com contagens e taxas agregadas: associados a levantamentos populacionais, censos (originalmente dados individuais agregados em unidades de análise)
Padrão Pontual: Distribuição de casos de mortalidade
por causas externas em Porto Alegre (1996)
e estimador de intensidade
Legenda:
Homicídios
Acidentes de trânsito
Suicídios
Isolinhas e Pontos de Amostragem
Superfícies Contínuas
Distribuição de perfis e amostras
de solo em Santa Catarina
Distribuição contínua estimada
para a variável saturação por
bases
Dados Temáticos representados como Mapa
Temático Cadastral e Modelo Numérico do Terreno
Áreas com Contagens e Taxas
Agregadas
• Estacionaridade: supõe um comportamento homogêneo da estrutura de correlação espacial na região de estudo
• Áreas: delimitadas por polígonos fechados com suposta homogeneidade interna, i.e. mudanças importantes só ocorrem nos limites
• Não há garantias de que a distribuição do evento seja homogênea nas unidades.
• Ex: No Brasil grupos sociais distintos são agregados numa mesma região de coleta. É o caso das favelas ao lado de áreas nobres leva a indicadores médios para a região
Mapa de Inclusão e Exclusão social em São Paulo
(1991) e agrupamentos de exclusão social (centro,
zona leste e sul) e inclusão social (centro)
MAPA DE INCLUSÃO SOCIAL MAPA DE EXCLUSÃO SOCIAL
Índice de Inclusão / Exclusão Social
Município de São Paulo (1995 – 2002)
ÁREAS NO SIG Sistema dual para bancos de dados geográficos
• Eventos no SIG: cada evento é associado a
um identificador, que é a ligação entre o
arquivo de coordenadas geográficas e a
tabela de banco de dados
• Superfícies em SIG: em geral tratam-se
apenas de arquivos gráficos, sem
armazenamento de resultados em SGBD.
Usam amostras e grade regular para dar a
forma do fenômeno na região de estudo.
CONCEITOS EM ANÁLISE ESPACIAL
• Dependência Espacial: “todas as coisas são parecidas, mas coisas mais próximas se parecem mais que coisas mais distantes” (Waldo Tobler)
• Autocorrelação Espacial: – Correlação (mensura o relacionamento entre duas
variáveis aleatórias).
– Auto indica que será medida a mesma variável em locais distintos
• Indicadores de Autocorrelação Espacial: verificam como varia a dependência espacial a partir da comparação entre valores de uma amostra e seus vizinhos
Quadro Síntese: Análise Espacial
Tipos de
Análises
Tipos de
Dados
Exemplos Problemas Práticos
Padrões Pontuais Eventos
Localizados
Ocorrência de
Doenças
Determinações de Padrões
e Agregações
Superfícies Amostras de
Campo e
Matrizes
Depósitos
Minerais
Interpolação e medidas de
incertezas
Áreas Polígonos e
Atributos
Dados
Censitários
Regressão e distribuições
conjuntas
Exemplo de Modelo de Análise de Dados
Objetivo: Identificação de áreas urbanizáveis a partir do
mapeamento da legislação ambiental e urbanística
Fluxograma para a construção de modelos
de análise de dados em SIG
Operação Objeto
Entrada
Objeto
Modificador
Objeto Saída Restrição
Ponderação Temático Numérico função unária
Fatiamento Numérico Temático função unária
Reclassificação Temático Temático função unária
Booleana Num/ Tem Temático regras
Matemática Numérico Numérico Fórmulas
Zonais Numérico Temático Numérico
Atualização Geo-Objeto Numérico (ou
Temático)
Geo-Objeto
(atributo)
Espacialização Geo-Objeto
(atributo)
Numérico,
Temático
Reclassificação por
Atributo
Geo-Objeto
(atributo)
Temático Regras de
classificação
Mapa de Distância
(BUFFER)
Geo-Objeto Numérico
Seleção Espacial Geo-Objeto
(conjunto)
Cadastral Geo-Objeto
(conjunto)
Predicado
espacial
Junção Espacial Geo-Objeto
(conjuntos)
Cadastral Geo-Objeto e
Valores (conj.)
Predicado
espacial
Operadores de SIG
ANÁLISE ESPACIAL DE DISTÂNCIA
(BUFFER - PONTO)
ANÁLISE DE DISTÂNCIA
(BUFFER - LINHA)
ANÁLISE DE DISTÂNCIA
(BUFFER - ÁREA)
Exemplos de mapas em SIG relativos à Faixa de Fronteira Brasileira
(Art. 1º. da Lei 6.634, de 2/5/1979)
Art. 1º. - É considerada área indispensável à Segurança Nacional
a faixa interna de 150 Km (cento e cinqüenta quilômetros) de
largura, paralela à linha divisória terrestre do território nacional,
que será designada como Faixa de Fronteira.
Análise de Mercado e Áreas Buffer de Influência
ANALISE DE SOBREPOSIÇÃO DE MAPAS (OVERLAY)
OPERADORES BOOLEANOS E DE CONJUNTOS
Operadores Booleanos Operadores de Conjuntos
Mapas resultantes de operações booleanas:
Áreas Críticas com Leptospirose – Rio Grande do Sul
Mapas resultantes de operações booleanas:
Carta de Unidades da Paisagem em SIG
Fonte:
Análise Espacial E Geoprocessamento
Câmara, G.; Monteiro, A. M.; Fucks, S. D.; Carvalho, M. S.
Integração De Objetos E Campos Geográficos Em Uma Álgebra De
Mapas
Barbosa, C.C.F.; Cordeiro, J.P.; Câmara, G.; Freitas, U.M.
http://www.dpi.inpe.br/geopro/trabalhos/gisbrasil99/algebra_mapas/
Distribuição espacial da leptospirose no Rio Grande do Sul, Brasil:
recuperando a ecologia dos estudos ecológicos
Barcellos, C.; Lammerhirt, B.; Almeida, M.A.B.; Santos, E.
http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0102-
311X2003000500007&script=sci_arttext