Sensoriamento remoto e
Geoprocessamento
Geoprocessamento e
Sistema de Informação Geográfica
Prof.° Francisco Chagas L. Gomes
Geoprocessamento?
 Geoprocessamento é o conjunto de
tecnologias
de
coleta,
tratamento,
manipulação
e
apresentação
de
informações espaciais voltado para um
determinado objetivo (Rodrigues, 1990).
 Geoprocessamento pode ser entendido
como sendo a utilização de técnicas
matemáticas e computacionais, para tratar
dados obtidos de objetos ou fenômenos
geográficos.(Moreira,2003)
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COLETA
Conjunto
de técnicas
relacionadas ao
tratamento da
Informação
espacial
•Cartografia
•Sensoriamento
Remoto
•Topografia
•GPS
•Dados Alfanuméricos
ARMAZENAMENTO
•Banco de Dados
TRATAMENTO E ANÁLISE
•Modelagem de Dados
•Geoestatística
•Análise de Redes
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Geoprocessamento - Histórico
 Em Londres, 1854 – grave epidemia de
cólera, doença sobre a qual na época
não
se
conhecia
a
forma
de
contaminação.
 Numa situação aonde já haviam
ocorrido mais de 500 mortes, o doutor
John Snow teve um “estalo”: colocar no
mapa da cidade a localização dos
doentes de cólera e do poços de água.
4
Geoprocessamento - Histórico
5
Geoprocessamento - Histórico
 Com a espacialização dos dados, o doutor
Snow percebeu que a maioria dos casos
estava concentrada em torno do poço da
“Broad Street” e ordenou a sua lacração,
o que contribuiu em muito para conter a
epidemia.
 Este caso forneceu evidência empírica
para a hipótese (depois comprovada) de
que o cólera é transmitido por ingestão
de água contaminada.
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Geoprocessamento - Histórico
 Anos 50:
 Ocorreu a primeira tentativa de automatizar
parte do processamento de dados espaciais.
 Inglaterra e nos Estados Unidos, com objetivo
de reduzir custos com produção e manutenção
de mapas.
 A precariedade da informática na época
impossibilitou que estes sistemas fossem
considerados sistemas de informação.
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Geoprocessamento - Histórico
 Anos 60:
 Surgiram os primeiros Sistemas de
Informação Geográfica no Canadá.
Faziam parte de
um programa
governamental para criar inventário de
recursos naturais.
 Grande dificuldade de utilização:
 Falta de monitores gráficos com alta
resolução,
 Computadores caros,
8
Geoprocessamento - Histórico
 Anos 60:
 Falta de mão-de-obra especializada,
 Falta de softwares comerciais,
 Pouca capacidade de armazenamento,
 Baixa velocidade de processamento e,
 Falta de dinheiro.
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Geoprocessamento - Histórico
 Anos 70:
 Desenvolvimento de software comerciais.
 Criação
da
expressão
Geographic
Information
System
(Sistema
de
Informação Geográfica)
 Primeiros programas comerciais de CAD
(projeto assistido por computador), base
para os primeiros sistemas de cartografia
automatizada.
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Geoprocessamento - Histórico
 Anos 70:
 Desenvolvimento de alguns fundamentos
matemáticos voltados para a cartografia.
 Devido aos custos e ao fato desses
sistemas ainda utilizarem exclusivamente
apenas computadores de grande porte,
somente grandes organizações tinham
acesso à tecnologia.
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Geoprocessamento - Histórico
 Anos 80:
 Representa o momento quando a
tecnologia de sistemas de informação
geográfica inicia um período de
acelerado crescimento que dura até os
dias de hoje. Até então limitados pelo
alto custo do hardware e pela pouca
quantidade de pesquisa específica
sobre o tema.
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Geoprocessamento - Histórico
 Anos 80:
 Os SIG se beneficiaram grandemente
da massificação causada pelos avanços
da
microinformática
e
do
estabelecimento de centros de estudos
sobre o assunto.
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Geoprocessamento - Brasil
 A introdução do geoprocessamento no Brasil
inicia-se a partir do esforço de divulgação e
formação de pessoal feito pelo prof. Jorge
Xavier da Silva (UFRJ), no início dos anos 80.
 Com vinda de Roger Tomlinson ao Brasil, em
1982, responsável pela criação do primeiro
SIG (Canadian Geographical Information
System), incentivou o aparecimento de
vários grupos interessados em desenvolver
tecnologia.
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Geoprocessamento - Brasil
 Grupos envolvidos no desenvolvimento do
Geoprocessamento no Brasil:
 UFRJ (Universidade Federal do Rio de
Janeiro).
 MaxiDATA ( empresa de aerolevantamento –
meados de 80).
 CPqD/TELEBRAS (Centro de Pesquisa e
Desenvolvimento da TELEBRÁS - 1990).
 INPE (Instituto Nacional de Pesquisa Espacial
- 1984)
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Geoprocessamento
 Pode-se considerar o geoprocessamento
como uma área de conhecimento que
envolve disciplinas como:
 Cartografia, Computação, Geografia e
Estatística.
 As técnicas de geoprocessamento mais
utilizadas são:




Sensoriamento remoto,
Cartografia digital,
Estatística espacial,
Sistemas de Informações Geográficas.
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Sistema de Informação Geográfica
 SIG - São sistemas de computador usados
para
capturar,
armazenar,
gerenciar,
analisar
e
apresentar
informações
geográficas.
 A utilização de SIG possibilita realizar
análises espaciais complexas, integração de
dados de diversas fontes, manipulação de
grande volume de dados e recuperação
rápida de informações armazenadas.
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Sistema de Informação Geográfica
 Existem três maneiras de utilizar um
SIG:
 Como ferramenta para produção de mapas
- geração e visualização de dados
espaciais;
 Como suporte para análise espacial de
fenômenos - Combinação de informações
espaciais;
 Como um banco de dados geográficos com funções de armazenamento e
recuperação de informação espacial.
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SIG – Produção de Mapas
Caminhos da difusão do cólera no estado do Amazonas de 1992 a 1995
19
SIG – Análise Espacial
20
SIG – Banco de dados
21
Componentes de um SIG
 Hardware - Componentes físicos do sistema: CPU e
periféricos de entrada e saída das informações (mesa
digitalizadora, scanner, plotter, teclado, etc).
 Software - Programas (ambientes computacionais)
envolvendo dados geo-referenciados. Ex: ArcInfo,
ArcView, SPRING, IDRISI, MapInfo.
 Peopleware – dividido em dois grupos:
 analistas e programadores; e
 usuários finais.
 Base de Dados - Arquivos onde os dados são
armazenados e inter-relacionados.
22
Estrutura de um SIG
23
Estrutura de um SIG
 Aquisição de dados: captura, importação,
validação e edição são procedimentos que
envolvem as etapas necessárias à alimentação
do sistema.
 Gerenciamento de banco de dados: envolvem
o armazenamento dos dados de forma
estruturada, de modo a possibilitar e facilitar a
realização de análises. A forma como os dados
são estruturados é crucial para o sistema, pois
dela dependem os tipos de análises que poderão
ser realizados. entre outros.
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Estrutura de um SIG
 Visualização e apresentação cartográfica:
um SIG necessita ter agilidade para utilizar as
diversas camadas de dados e exibir este
resultado através de mapas de síntese com boa
qualidade gráfica.
 Consulta e análise: uma função que pode ser
considerada como a principal de um SIG é a de
análise, pois possibilita operações de extração e
geração de novas informações sobre o espaço
geográfico, a partir de critérios especificados pelo
próprio usuário.
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SIG – Tipos de Dados
 Existem dois principais tipos de dados num SIG:
 Cartográficos consistem em informação de
mapas armazenadas numa forma digital. São as
características geográficas descritas num mapa
(pontos, linhas e polígonos).
 Dados não gráficos consistem em informações
descritivas sobre características dos dados
cartográficos armazenadas numa base de dados
(nome do proprietário de um terreno, uso do
terreno, área).
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SIG – Tipos de dados cartográficos
 Existem três representações de dados cartográficos:
 Pontos: Um ponto representa uma característica
para a qual somente se necessita uma localidade
geográfica (tal como latitude-longitude).
 Exemplos: lugares de ninhos, de poços,
acidentes de tráfego, postes, postos de saúde
e etc.
 Linhas: Uma linha é formada por uma série de
pontos conectados. É unidimensional, possuindo
comprimento mas não largura.
 Exemplos: riachos, estradas, rastos de animais
e etc.
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SIG – Tipos de dados cartográficos
 Existem três
cartográfico:
representações
de
dados
 Polígonos: Um polígono é uma área
cercada por linhas. É bidimensional; a
área compreendida num polígono possui
comprimento e largura.
 Exemplos: áreas com tipo de solo comum,
regiões para venda de madeira, pantanais,
áreas de proteção ambiental e etc.
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29
30
SIG – Tipos de dados não gráficos
 Dados não gráficos
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SIG – Tipos de dados não gráficos
 Tem as propriedades de qualquer banco de
dados tabular, com variáveis dispostas nas
colunas (cujos nomes funcionam como chave de
identificação do conteúdo das células) e
registros de dados dispostos nas linhas.
 Cada arquivo cartográfico no SIG possui um
banco de dados (conjunto de dados não gráficos)
relacionado a cada objeto geográfico, sendo que
sua ligação é invisível para o usuário, mas
extremamente importante para as análises a
serem feitas.
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SIG – Tipos de dados não gráficos
 As variáveis (atributos) podem ser classificadas em:
 Alfanuméricas (onde o conteúdo pode ser digitado
em forma de números e caracteres);
 Numéricas (quando são restritas ao formato de
números) e;
 Datas.
 Esta classificação é de fundamental importância para
as análises em SIG, e o analista precisa ter em mente
a
composição
dos
dados
para
o
melhor
aproveitamento.
 Uma variável, normalmente a de identificação (ID),
deve ser especificada como geocódigo, servindo para
a ligação com o arquivo dos objetos geográficos.
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SIG – Integração de dados
 A integração entre dados cartográficos e dados não
gráficos em ambiente SIG, se dá através de um
código de ligação, chamado de geocódigo.
 Esse código proporciona uma organização interna
para que todos os dados sejam acessados de forma
fácil e ágil.
 Este mecanismo de organização permite a análise dos
dados através de diversas metodologias, como
operações que envolvem apenas o espaço –
proximidade e tamanho, e as relacionadas à
modelagem estatística do espaço com seus dados.
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SIG - Formas de Aquisição de Dados
 A aquisição de dados digitais para a
construção de um SIG pode ser efetuada
através de diversas metodologias, como:
 Digitalização de dados,
digitalizadora ou scanner;
através
de
mesa
 Sensoriamento remoto utilizando imagens de
satélite ou aerolevantamentos;
 Levantamento de campo utilizando técnicas de
topografia ou aparelhos receptores de Sistemas
de Posicionamento Global (GPS).
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SIG - Aplicações
 Áreas de maior aplicação de SIG






Saúde Pública;
Administração Municipal, Estadual e Federal;
Concessionárias de Água, Energia e Telefonia;
Meio Ambiente, Área Florestal e Agrícola;
Planejamento de Vendas;
Roteamento de Veículos;
Qualquer setor que trabalhe com informações que
possam ser relacionadas a pontos específicos do
território pode, em princípio, valer-se de
ferramentas de geoprocessamento.
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SIG - Aplicações
 Ordenamento e gestão do território:
 Constituição
de
uma
base
cartográfica
geoprocessada que servirá às demais aplicações
setoriais, que reproduza a configuração do
território
do
município,
identificando
logradouros, lotes e glebas, edificações, redes
de infra-estrutura, propriedades rurais, estradas
e acidentes geográficos.
 A base assim constituída é útil para as
atividades de planejamento urbano e ordenação
do uso do solo, inclusive para processos de
revisão da legislação.
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SIG - Aplicações
 Localização
de
serviços públicos:
equipamentos
e
 A partir de uma base cartográfica que inclua
informações
sócio-econômicas
e
sobre
equipamentos públicos é possível identificar
áreas com maior nível de carência e os melhores
locais para instalação de equipamentos e
serviços públicos.
 Estas decisões podem ser tomadas com base em
critérios de necessidade e de acessibilidade aos
locais.
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SIG - Aplicações
 Identificação
públicas:
de
público-alvo
de
políticas
 À medida que se possua uma base de dados que
incorpore dados sócio-econômicos, é possível
utilizá-la para desenhar políticas públicas.
dispondo-se, por exemplo, de informações sobre
crianças residentes no município e a incidência
de doenças, é possível desenhar ações de saúde
específicas para micro-regiões da cidade. Ou,
cruzando-se os dados sobre renda das famílias e
desempenho escolar, pode-se identificar o
público-alvo para programas de renda mínima
ou bolsa escola.
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SIG - Aplicações
 Identificação
de
políticas públicas:
público-alvo
de
 Identificando-se as áreas da cidade com
maior concentração de idosos pode-se
definir áreas prioritárias para programas
de atendimento domiciliar à saúde ou
áreas com carências especiais de saúde
que
possam
ser
atendidas
por
programas de médico de família.
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SIG - Aplicações
 Gestão ambiental:
 O geoprocessamento é útil para monitorar áreas
com maior necessidade de proteção ambiental,
acompanhar a evolução da poluição da água e
do ar, níveis de erosão do solo, disposição
irregular de resíduos e para o gerenciamento
dos serviços de limpeza pública (acompanhando
por área da cidade o volume de resíduos
coletado e para análise de roteiros de coleta).
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SIG - Aplicações
 Gerenciamento
transportes:
do
sistema
de
 A base cartográfica é indispensável para a
gestão do sistema de transportes do município.
Sua informatização através de recursos de
geoprocessamento pode ampliar a qualidade e a
velocidade das decisões tomadas. É possível,
por exemplo, realizar estudos de demanda do
transporte coletivo ou de carregamento de vias,
identificar pontos críticos de acidentes e vias
com mais necessidade de manutenção.
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SIG - Aplicações
 Mapas temáticos
43
SIG - Aplicações
 Mapas cadastrais
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SIG - Aplicações
 Mapas de redes
45
SIG - Aplicações
 Mapas numéricos
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Mapa quantitativo - Taxa de ocorrência de óbitos por acidente
de trânsito nos bairros do Rio de Janeiro.
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SIG - Limitações
 Custos
 Hardware
 Software
 Peopleware
 Mão-de-Obra qualificada – desde o
operador técnico do sistema até a equipe
multidisciplinar que utilizará dos recursos
oferecidos para o planejamento e a gestão
do espaço urbano.
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SIG - Softwares
 Processamento Digital de Imagens:




ENVI
IDRISI
ERDAS
SPRING
 Sistema de Informações Geográficas:





ARCGIS
ARCVIEW
ARCINFO
SPRING;
TERRA VIEW
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SIG - Softwares ArcInfo e ArcView
 Foram desenvolvidos nas décadas de 80 e 90
respectivamente, pela ESRI (Environmental Systems
Research Institute).
 Atualmente, são os SIG’s mais utilizados em funções
de
Geoprocessamento,
envolvendo
análises
ambientais, urbanas e sociais;
 O sistema ArcInfo é utilizado, principalmente, na
elaboração de dados geográficos de origem primária e
secundária, etapas onde se exige maior gama de
recursos
(entrada
de
dados,
conversão,
integração/cruzamento e análise das informações).
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SIG - Softwares ArcInfo e ArcView

Foram desenvolvidos nas décadas de 80 e 90
respectivamente, pela ESRI (Environmental Systems
Research Institute).

Atualmente, são os SIG’s mais utilizados em funções de
Geoprocessamento,
envolvendo
análises
ambientais,
urbanas e sociais;

O sistema ArcInfo é utilizado, principalmente, na elaboração
de dados geográficos de origem primária e secundária,
etapas onde se exige maior gama de recursos (entrada de
dados, conversão, integração/cruzamento e análise das
informações).

O ArcView é mais utilizado para elaboração Layouts para
impressão, também executa funções de geoprocessamento,
com algumas limitações;
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