Laboratório de Geoprocessamento da Faculdade de Geologia da UERJ Informações Geográficas Dados Geográficos
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Informações GeográficasInformações Geográficas
Dados Geográficos
Dado x Informação
• Dado é um conjunto de símbolos como, por exemplo, textos e números;
• Informação é um significado particular mental, expressa por meio de dados;
• Desafio é passar a informação desejada à outra pessoa através de dados;
O que é o dado geográfico?
• “Caricaturas” de fenômenos observados na superfície da Terra;
• Composto por três componentes: – Espacial – onde está (geometria);
– Não-espacial – o que é (descrição);
– Temporal – quando;
• Representa fenômenos sobre a superfície de um modelo da Terra;
• Pode ser representação topográfica escalonada ou conceitual dentro de um modelo pré-estabelecido (temático);
O tripé da representação – Descrição – O que é
• Descreve os fenômenos através de textos, números, imagens e etc.;
• Comumente na prática associados a parte espacial na forma tabular e metadados;
Metadados
• Crucial ao dado ser uma informação útil;
• A Comissão Nacional de Cartografia (CONCAR) recomenda o padrão de metadados ISO-19115;
O tripé da representação – Temporal – Quando
• Refere-se a quando foram medidas as propriedades do fenômeno (espacial e descrição);
• Na escala de tempo da vida do homem, há fenômenos praticamente estáticos (ex. relevo) e dinâmicos (ex. veículo de transporte);
Laboratório de Geoprocessamento da Faculdade de Geologia da UERJ
Informações Geográficas
• Trabalha com dado, não informação;
• Forte formalismo nas estruturas e representações;
Paradigma dos quatro universos
• A representação computacional do espaço é um típico problema da Ciência da Geoinformação;
• Divide-se em quatro universos: Mundo Real, Matemático (conceitual), Representação, Implementação;
Os quatro universos...
• É matematicamente contínuo;
• Representação via medidas e referência espaço-temporal;
Propriedades são medições...
• Segundo Russell, as propriedades não são intrínsecas aos objetos, mas são obtidas a partir de medidas.
• Os dados geográficos são medições do mundo real, dependendo assim da escala de medida utilizada;
Escalas de medições
• As medições são realizadas segundo escalas;
• Podemos medir numa amostra frio ou quente ou um grupo de valores (23,5º; 11,3º; 41,9º);
• Medições atribui grau de detalhe (qualitativos ou quantitativos);
• É a porta de entrada Universo do Mundo Real – Universo Matemático;
Escalas de medição
• Não basta ter o dado, é necessário tê- lo numa medição pertinente!
• Há quatro tipos de escala de mensuração: – Nominal e Ordinal (qualitativo)
– Intervalo e Razão (quantitativo)
• Não determina magnitude;
• Os nomes não expressam ordem – maior ou menor – no contexto da classificação;
• Exemplos: classes de vegetação, classes de uso do solo, nomes de países e tipos de rios.
Escala Ordinal (quantitativa)
• Também não determina magnitude;
• Exemplos: qualquer classificação Baixo-Médio-Alto e ordenação de canais de drenagem (1º ordem, 2º ordem, 3º ordem, ...).
Escala de Intervalo (quantitativa) • Expressa magnitude – números positivos e negativos;
• Quantifica-se o intervalos entre as medidas – unidades fixas e origem arbitrada;
• Não expressa proporções se a origem mudar;
• Exemplo: sistemas de coordenadas geográfica, medição de tempo por cronômetro;
Escala por Razão (quantitativo)
• Análoga ao Intervalo, mas a origem é definida por alguma condição natural;
• Expressa magnitude – números positivos;
Observação
• Cada fenômeno geográfico pode conter diversas medidas (ex: atributos em tabelas);
• Cada medida pode estar numa escala de mensuração distinta;
Tipos de Superfície Física
• Há três tipos de superfícies que os fenômenos geográficos apresentam: – Discreta: facilidade de localizar as bordas (ex: rua, edificações, poste, rio);
– Contínua: dificuldade de localizar ou ausência de bordas (ex: vegetação, solo, altimetria, temperatura);
– Abstrata: Bordas não existem fisicamente, geralmente definidas descritivamente; (ex: município, zona eleitoral, zona de influência)
Tipos de dados em geoprocessamento • Separa-se os dados geográficos em cinco grupos, cada um com características particulares: – Temático;
– Cadastral;
– Imagem;
• Normalmente são representados de diferentes formas (ponto, polígono ou linha);
• Geralmente representação vetorial;
• Medição qualitativa (nominal ou ordinal);
• Representação vetorial ou matricial;
Exemplo - Temático
• Medição quantitativa (razão ou intervalo);
• Representação vetorial ou matricial;
• Isolinhas, pontos amostrais e modelos triangulares são exemplos de MNT;
Exemplo - MNT
• Captura indireta da informação espacial através da radiação eletromagnética;
• Representação matricial;
Exemplo - Imagem
• As entidades expressam sistemas complexos;
• Ex: rede elétrica, rede de esgoto, rede de drenagem, rede viária, ...
Exemplo - Rede
• Também chamado de Formal ou Conceitual;
• Divide o espaço geográfico em modelos;
• Especializa os modelos para representar os tipos de dados em geoprocessamento;
• Definir estes modelos define o escopo de regras de cada geoinformação;
Espaço Geográfico - Definição
“Define-se uma região geográfica R como uma superfície qualquer pertencente ao espaço geográfico, que pode ser representada num plano ou reticulado, dependente de uma projeção cartográfica”.
Tipos de dados no Universo Conceitual • Dados Georreferenciados x Dados Não Espaciais;
• Não Espaciais: dados alfanuméricos, comumente representados como tabelas;
• Dados Georreferenciados: representam fenômenos referenciados na região geográfica;
Dados Georreferenciados
• Geo-campos: representam fenômenos contínuos em toda a região geográfica (temperatura, altimetria, tipo de solo);
• Geo-objetos: representam fenômenos indivualizáveis (rio, estrada, edificação);
Tipos de Geo-Campos
• Subdivisão planar (Temático);
Tipos de Geo-Objeto
– Arco bidirecional;
• Os fenômenos do mundo são contínuos – dimensões e tempo;
• Conceitos de geometria computacional e banco de dados;
Representação
• Há duas formas de representação dos fenômenos do mundo no SIG: –Matricial: divide-se a área em uma grade/matriz de células regulares;
– Vetorial: define-se pontos, linhas e áreas através de conjuntos finitos de coordenadas;
Representação do Mundo Real
• Representa entidades por meio pontos, linhas e polígonos;
• Linhas e polígonos são conjuntos de pontos (coordenadas) ligados em forma de segmento;
• Os objetos vetoriais não preenchem necessariamente todo o espaço;
Primitivas vetoriais
(x1,y1)
Linha - uma seqüência de pontos conectados por segmentos de retas
Polígono um conjunto fechado de linhas
Nó
Vértice
Representação Vetorial
• Relativamente mais compacto do que a representação matricial;
• Cada objeto está relacionado com um conjunto de atributos que o descreve (forma tabular);
Tabela de Atributos
Estações Pluviométricas
Representação Matricial (Grid ou Raster) • Toda a área é subdivida em célula (pixels) de tamanho regular;
• Cada célula contém um único valor – possibilidade de conexão relacional;
• A matriz descreve um dado fenômeno – ex: temperatura, tipo de solo, altimetria e etc...
• Toda a área tem que estar referenciada;
Exemplo
Número
Célula origem da matriz
Universo de Implementação
• Estrutura de dados e algoritmo utilizados para armazenar e processar os dados;
• Grande número de variações;
• Por exemplo, o ArcGIS pode implementar a representação vetorial por meio de Shapefile ou Feature Class em Geodatabase;
Tabela exemplo
ImagemMatricial Geo-Campo
• Quatro Universos;
FIM
Perguntas????
Reflexão
• Qual a representação tem mais precisão geográfica, matricial ou vetorial (ponto ou célula)?
Leitura Complementar
• Capítulo 3 do Livro Anatomia de Sistemas de Informação Geográfica;
Dados Geográficos
Dado x Informação
• Dado é um conjunto de símbolos como, por exemplo, textos e números;
• Informação é um significado particular mental, expressa por meio de dados;
• Desafio é passar a informação desejada à outra pessoa através de dados;
O que é o dado geográfico?
• “Caricaturas” de fenômenos observados na superfície da Terra;
• Composto por três componentes: – Espacial – onde está (geometria);
– Não-espacial – o que é (descrição);
– Temporal – quando;
• Representa fenômenos sobre a superfície de um modelo da Terra;
• Pode ser representação topográfica escalonada ou conceitual dentro de um modelo pré-estabelecido (temático);
O tripé da representação – Descrição – O que é
• Descreve os fenômenos através de textos, números, imagens e etc.;
• Comumente na prática associados a parte espacial na forma tabular e metadados;
Metadados
• Crucial ao dado ser uma informação útil;
• A Comissão Nacional de Cartografia (CONCAR) recomenda o padrão de metadados ISO-19115;
O tripé da representação – Temporal – Quando
• Refere-se a quando foram medidas as propriedades do fenômeno (espacial e descrição);
• Na escala de tempo da vida do homem, há fenômenos praticamente estáticos (ex. relevo) e dinâmicos (ex. veículo de transporte);
Laboratório de Geoprocessamento da Faculdade de Geologia da UERJ
Informações Geográficas
• Trabalha com dado, não informação;
• Forte formalismo nas estruturas e representações;
Paradigma dos quatro universos
• A representação computacional do espaço é um típico problema da Ciência da Geoinformação;
• Divide-se em quatro universos: Mundo Real, Matemático (conceitual), Representação, Implementação;
Os quatro universos...
• É matematicamente contínuo;
• Representação via medidas e referência espaço-temporal;
Propriedades são medições...
• Segundo Russell, as propriedades não são intrínsecas aos objetos, mas são obtidas a partir de medidas.
• Os dados geográficos são medições do mundo real, dependendo assim da escala de medida utilizada;
Escalas de medições
• As medições são realizadas segundo escalas;
• Podemos medir numa amostra frio ou quente ou um grupo de valores (23,5º; 11,3º; 41,9º);
• Medições atribui grau de detalhe (qualitativos ou quantitativos);
• É a porta de entrada Universo do Mundo Real – Universo Matemático;
Escalas de medição
• Não basta ter o dado, é necessário tê- lo numa medição pertinente!
• Há quatro tipos de escala de mensuração: – Nominal e Ordinal (qualitativo)
– Intervalo e Razão (quantitativo)
• Não determina magnitude;
• Os nomes não expressam ordem – maior ou menor – no contexto da classificação;
• Exemplos: classes de vegetação, classes de uso do solo, nomes de países e tipos de rios.
Escala Ordinal (quantitativa)
• Também não determina magnitude;
• Exemplos: qualquer classificação Baixo-Médio-Alto e ordenação de canais de drenagem (1º ordem, 2º ordem, 3º ordem, ...).
Escala de Intervalo (quantitativa) • Expressa magnitude – números positivos e negativos;
• Quantifica-se o intervalos entre as medidas – unidades fixas e origem arbitrada;
• Não expressa proporções se a origem mudar;
• Exemplo: sistemas de coordenadas geográfica, medição de tempo por cronômetro;
Escala por Razão (quantitativo)
• Análoga ao Intervalo, mas a origem é definida por alguma condição natural;
• Expressa magnitude – números positivos;
Observação
• Cada fenômeno geográfico pode conter diversas medidas (ex: atributos em tabelas);
• Cada medida pode estar numa escala de mensuração distinta;
Tipos de Superfície Física
• Há três tipos de superfícies que os fenômenos geográficos apresentam: – Discreta: facilidade de localizar as bordas (ex: rua, edificações, poste, rio);
– Contínua: dificuldade de localizar ou ausência de bordas (ex: vegetação, solo, altimetria, temperatura);
– Abstrata: Bordas não existem fisicamente, geralmente definidas descritivamente; (ex: município, zona eleitoral, zona de influência)
Tipos de dados em geoprocessamento • Separa-se os dados geográficos em cinco grupos, cada um com características particulares: – Temático;
– Cadastral;
– Imagem;
• Normalmente são representados de diferentes formas (ponto, polígono ou linha);
• Geralmente representação vetorial;
• Medição qualitativa (nominal ou ordinal);
• Representação vetorial ou matricial;
Exemplo - Temático
• Medição quantitativa (razão ou intervalo);
• Representação vetorial ou matricial;
• Isolinhas, pontos amostrais e modelos triangulares são exemplos de MNT;
Exemplo - MNT
• Captura indireta da informação espacial através da radiação eletromagnética;
• Representação matricial;
Exemplo - Imagem
• As entidades expressam sistemas complexos;
• Ex: rede elétrica, rede de esgoto, rede de drenagem, rede viária, ...
Exemplo - Rede
• Também chamado de Formal ou Conceitual;
• Divide o espaço geográfico em modelos;
• Especializa os modelos para representar os tipos de dados em geoprocessamento;
• Definir estes modelos define o escopo de regras de cada geoinformação;
Espaço Geográfico - Definição
“Define-se uma região geográfica R como uma superfície qualquer pertencente ao espaço geográfico, que pode ser representada num plano ou reticulado, dependente de uma projeção cartográfica”.
Tipos de dados no Universo Conceitual • Dados Georreferenciados x Dados Não Espaciais;
• Não Espaciais: dados alfanuméricos, comumente representados como tabelas;
• Dados Georreferenciados: representam fenômenos referenciados na região geográfica;
Dados Georreferenciados
• Geo-campos: representam fenômenos contínuos em toda a região geográfica (temperatura, altimetria, tipo de solo);
• Geo-objetos: representam fenômenos indivualizáveis (rio, estrada, edificação);
Tipos de Geo-Campos
• Subdivisão planar (Temático);
Tipos de Geo-Objeto
– Arco bidirecional;
• Os fenômenos do mundo são contínuos – dimensões e tempo;
• Conceitos de geometria computacional e banco de dados;
Representação
• Há duas formas de representação dos fenômenos do mundo no SIG: –Matricial: divide-se a área em uma grade/matriz de células regulares;
– Vetorial: define-se pontos, linhas e áreas através de conjuntos finitos de coordenadas;
Representação do Mundo Real
• Representa entidades por meio pontos, linhas e polígonos;
• Linhas e polígonos são conjuntos de pontos (coordenadas) ligados em forma de segmento;
• Os objetos vetoriais não preenchem necessariamente todo o espaço;
Primitivas vetoriais
(x1,y1)
Linha - uma seqüência de pontos conectados por segmentos de retas
Polígono um conjunto fechado de linhas
Nó
Vértice
Representação Vetorial
• Relativamente mais compacto do que a representação matricial;
• Cada objeto está relacionado com um conjunto de atributos que o descreve (forma tabular);
Tabela de Atributos
Estações Pluviométricas
Representação Matricial (Grid ou Raster) • Toda a área é subdivida em célula (pixels) de tamanho regular;
• Cada célula contém um único valor – possibilidade de conexão relacional;
• A matriz descreve um dado fenômeno – ex: temperatura, tipo de solo, altimetria e etc...
• Toda a área tem que estar referenciada;
Exemplo
Número
Célula origem da matriz
Universo de Implementação
• Estrutura de dados e algoritmo utilizados para armazenar e processar os dados;
• Grande número de variações;
• Por exemplo, o ArcGIS pode implementar a representação vetorial por meio de Shapefile ou Feature Class em Geodatabase;
Tabela exemplo
ImagemMatricial Geo-Campo
• Quatro Universos;
FIM
Perguntas????
Reflexão
• Qual a representação tem mais precisão geográfica, matricial ou vetorial (ponto ou célula)?
Leitura Complementar
• Capítulo 3 do Livro Anatomia de Sistemas de Informação Geográfica;
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