Bancos de Dados Geográficos
Extensões do OMT-G:
OMT G:
Diagramas
g
de Transformação
ç e
Apresentação
Clodoveu Davis
Primitivas OMT-G
OMT G para diagramas
de classes
• Geo-campos: fenômenos de variação contínua
Rede triangular
irregular
Polígonos
adjacentes
Isolinhas
Curvas de
nível
Temperatura
Tesselação
Imagem
LANDSAT
Pedologia
Amostras
Pontos
cotados
Atributos Gráficos
Atributos Gráficos
Atributos
Atributos
• Geo-objetos:
Geo objetos: entidades individuais
Geo-objetos com geometria
Ponto
Árvore
Linha
Meio fio
Geo-objetos com geometria e topologia
Polígono
Linha unidirecional
Edificação
Clodoveu Davis
Trecho de
esgoto
Linha bidirecional
Tubulação de
água
Nó de rede
Cruzamento
2
Primitivas OMT-G ppara diagramas
g
de classes
Edificação
Pertence a
Edificação
Proprietário
Frota de taxis
(a) Associação simples
Segmento de
logradouro
Lote
Contém
Taxi
(b) Relacionamento espacial
Quadra
Rodovia
Lote
Cruzamento
Rede viária
Malha rodoviária
(c) Relacionamento de rede arco-nó
(d) Relacionamento de rede arco-arco
Relacionamentos
Agregação e agregação espacial
Atividade
econômica
Rio
Forma
Comércio
Indústria
Generalização/especialização
Eixo de rio
Clodoveu Davis
Margens
Área
inundada
Generalização conceitual
Segmento de
rio
3
Modelagem de Aplicações
Geográficas: Extensões
• O modelo OMT-G propõe primitivas para a
criação
i ã de
d diagramas
di
de
d classes
l
• Quando o diagrama de classes especifica múltiplas
representações ou a derivação de uma classe a
partir de outra, é necessário desenvolver um
diagrama de transformação
p
as visualizações
ç
que
q cada
• Para especificar
representação pode assumir, é necessário
desenvolver um diagrama
g
de apresentação
p
ç
Clodoveu Davis
4
Diagrama de Transformação
• Está no nível de representação conceitual
• Pode relacionar qualquer número de classes
g
com qqualquer
q
número de classes
originais
resultantes, dependendo da natureza da
ç
transformação
• Pode especificar cadeias de transformação
• Indica que resultados devem ser
materializados
Clodoveu Davis
5
Transformações
Representação
secundária
Análise espaccial
Geometria
Gen.cartográffica
Análise espaccial
Geometria
Gen.cartográffica
Representação primária
Apresentação
Clodoveu Davis
6
Tipos de transformações
• Geometria computacional
• Generalização cartográfica
• Análise espacial
Clodoveu Davis
7
Tipos de transformações
• Geometria computacional
–
–
–
–
–
–
–
–
Construção de buffers
Determinação de centróide
Diagrama de Voronoi
Esqueletização de polígonos
Fecho convexo
Geração de isolinhas
Triangulação de Delaunay
Triangulação de polígonos
Clodoveu Davis
8
Clodoveu Davis
9
Clodoveu Davis
10
Tipos de transformações
• Generalização cartográfica
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Agregação
Colapso
Combinação
ç
Deslocamento
Destaque
Exagero
Fusão
Refinamento
Simplificação
Suavização
ç
Clodoveu Davis
11
Clodoveu Davis
12
Clodoveu Davis
13
Clodoveu Davis
14
Tipos de transformações
• Análise espacial
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Análise
A
áli de
d superfícies
fí i
Classificação
Interpolação espacial
Pseudocoloração
Rasterização
Reamostragem
Seleção
Simbolização
Vetorização
ç
Clodoveu Davis
15
Clodoveu Davis
16
Clodoveu Davis
17
Tipos de transformações
• Operações auxiliares
– Eliminação da direção (arco
unidirecionalÆbidirecional))
– Eliminação de nós desnecessários e fusão de
arcos
– Escolha de atributos gráficos
– Superposição
S
i ã
Clodoveu Davis
18
Clodoveu Davis
19
Diagrama de transformação
• Notação
– Representação de classes: contorno em linha tracejada
significa que a classe resultante não deve ser
armazenada e sim mantida em espaço de
armazenada,
armazenamento temporário
– Conexões: podem existir várias classes de entrada e
várias classes de saída, dependendo da operação
– Operação: indicada em anotação sobre a conexão,
incluindo seus parâmetros, se for o caso
Clodoveu Davis
20
Clodoveu Davis
21
Clodoveu Davis
22
Clodoveu Davis
23
Clodoveu Davis
24
Diagrama
g
de Transformação,
ç ,
exemplos
Agregação espacial
Quadra
Lote
Lote
Cod_q
quadra
Cod_lote
Valor_IPTU
Quadra
Fusão (0m)
Clodoveu Davis
Cod_q
quadra
IPTU_total =
sum(Lote.Valor_IPTU)
25
Diagrama de Transformação, exemplos
Generalização conceitual
Cidade
Escala
Cidade ponto
Cidade
grande
Fronteiras
municipais
Cidade ponto
Centróide
Fronteiras
municipais
Nome
Estado
População
Centróide
Nome
Estado
População
Cidade
grande
Centróide
Selecionar(População > 100
100,000)
000)
Clodoveu Davis
Nome
Estado
População
26
Diagrama
g
de Transformação,
ç ,
exemplos
Operações complexas
Relevo
Nível
Nível no
cruzamento
InterpolarTIN
InterpolarTIN
Nível
Cruzamento
Clodoveu Davis
27
Diagrama
g
de Transformação,
ç ,
exemplo
Análise espacial
Grade de
pedologia, 30m
Tipo de solo
Grade de
vegetação, 30m
Vegetação
Tipo de vegetação
Rasterização
Tipo de vegetação
Mapa de risco
de erosão, 30m
Análise de risco de erosão
Grau de risco
Rasterização
G d de
Grade
d
declividade, 30m
MDT
Cota
Interpolação
Declividade
Interpolação
Clodoveu Davis
28
Diagrama de Apresentação
• Pertence ao nível de apresentação
• Define alternativas de apresentação e saída
para cada representação definida no nível de
representação conceitual
• Pode
d considerar
id
recursos gráficos
fi
e funções
f
disponíveis no SIG subjacente, pois está
mais próximo do nível de implementação
Clodoveu Davis
29
Diagrama de apresentação
• Operações
– Escolha de atributos gráficos
• Estilo e tamanho de símbolo; cor, tipo e espessura de traço;
padrão e cor de preenchimento
preenchimento, pseudocoloração,
pseudocoloração etc.
etc
– Determinação da aparência com base em atributos
(classificação ou simbolização)
– Alteração da forma para evitar conflitos visuais na
apresentação
p
ç (deslocamento)
(
)
– Alteração da forma, visando tornar o objeto mais
visível ou mais destacado (destaque, exagero)
Clodoveu Davis
30
Clodoveu Davis
31
Diagrama de apresentação
• Notação
– Lado esquerdo: notação de classe
– Lado direito: retângulo tracejado dividido em três
partes
• Topo: nome da classe, nome da apresentação, finalidade
• Inferior esquerdo: simbologia a adotar e parâmetros da legenda
• Inferior direito: detalhamento da simbologia (nomes de
símbolos, cores, etc.)
– Conexão: em linha tracejada, indica a operação que é
aplicada sobre as instâncias
Clodoveu Davis
32
Diagrama de Apresentação, exemplos
Variação de simbologia
Cidade
Cid
d ponto
t
default
Apresentação em tela
ApresentarSimbolo()
Cor = preto
Nome do símbolo = S03
Cidade ponto
Nome
Estado
População
Cidade ponto
Faixas de população
Mapa rodoviário
< 10
Simbolizar(População / 1000)
10-20
20-50
Cor = preto
Nome do símbolo = {S02,
S03 S04
S03,
S04, S05
S05, S06}
50-100
> 100
Clodoveu Davis
33
Diagrama de Apresentação, exemplos
Especificação de mapas temáticos
Setor censitário
Default
Apresentação em tela
ApresentarArea()
Cor da linha = magenta
Espessura da linha = 1
Preenchimento = hachurado
Cor de preenchimento = magenta
Setor censitário
Renda em escala de cinza
Mapa de renda
Setor
censitário
Código
QtMas
QtFem
RendaMedChefe
0-10
Classificar((RendaMedChefe)/1000)
10-20
20-50
Area
50-100
Cor da linha = preto
Espessura da linha = 1
P
Preenchimento
hi
t = sólido
ólid
Cor de preenchimento =
{branco, cinza 25%, cinza
50%, cinza 75%, preto}
> 100
Classificar((QtMas + QtFem) / Area(obj))
Clodoveu Davis
Setor censitário
Áreas excessivamente densas
Análise de risco para a saúde
Cor = {transparente, preto}
0-300 Espessura da linha = {0, 1}
Preenchimento = sólido
>300 Cor de preenchimento =
{transparente, vermelho}
34
Diagrama
g
de Apresentação,
p
ç , exemplos
p
Classificação viária
Trecho
Default / Tipo de via
Tela (esc >= 1:10000)
Lig.
g
Regional
Classificação(tipoVia)
Arterial
Coletora
Trecho
Cor = {vermelho, laranja,
preto, preto}
Tipo de linha = contínua
Espessura = {1.2mm,
0.8mm,, 0.4mm,, 0.2mm}}
Local
numLogradouro
numSeqTrecho
tipoVia
tipoPavimento
Trecho
Tipo de pavimento
Tela (esc >= 1:10000)
Classificação(tipoPavimento)
Asfalto
Cor = {preto, vermelho}
Tipo de linha = contínua
Espessura = 0.4mm
Terra
Clodoveu Davis
35
Diagrama de Apresentação,
Apresentação exemplo
Especificação de mapas temáticos
Mapa de Risco de Erosão
Grau de risco
Áreas de alto risco
Classificar (Grau de risco)
Mapa de risco
de erosão, 30m
Muito Cor = {transparente, preto}
baixo a Espessura da linha = {0, 1}
Médio Preenchimento = sólido
Alto a Cor de p
preenchimento =
Muito {transparente, vermelho}
alto
Grau de risco
Mapa de Risco de Erosão
Grau de risco
Análise de áreas edificáveis
Muito
baixo
Baixo
Classificar(Grau de risco)
Médio
Alto
Muito
alto
lt
Clodoveu Davis
Cor da linha = preto
Espessura da linha = 1
Preenchimento = sólido
Cor de preenchimento =
{Verde escuro, verde, amarelo,
laranja, vermelho}
36
Exemplo de Modelagem
• Exemplo de aplicação dos conceitos desenvolvidos
• Aspectos
A
– Cadastro técnico municipal (CTM)
• estruturação
t t
ã da
d ocupação
ã do
d solo
l urbano
b
em quadras,
d
lotes
l t e
vias públicas
– Gerenciamento de transportes e trânsito
• estruturação do sistema viário
– Mapeamento
p
em escala regional
g
• ocupação do território e acessos
Clodoveu Davis
37
Município
codMunicípioIBGE
populaçãoMunicípio
Exemplo de
Modelagem
Escala
Fronteiras
municipais
codMunicípioIBGE
populaçãoMunicípio
Fronteiras
municipais
simplificadas
codMunicípioIBGE
populaçãoMunicípio
Area
Simplificação
Colapso
Cidade ponto
Rodovia
codMunicípioIBGE
populaçãoMunicípio
numLogradouro
1 *
1..
1..*
1
1
contém
serve a
• Diagrama de
classes
sobreposto
1..*
1..*
Mancha
urbana
Cruzamento vias
principais
Vi principal
Via
i i l
pertence a
1..*
numLogradouro
tipoVia
Malha viária principal
1
Logradouro
1..*
1
compos
sto
por
conté
ém
numLogradouro
p
g
tipoLogradouro
nomeLogradouro
1
sobrep
posto
1..*
0..1
Cruzamento
Trecho
Quadra CTM
1
1..*
numQuadraCTM
pertence a
1
numLogradouro
numSeqTrecho
tipoVia
JunçãoArcosDivididos
Malha de logradouros
ElimNósDesnecessários
0..*
1..*
composto por
em frente a
Lote CTM
polígono
numQuadraCTM
numLoteCTM
Colapso
Fusão
Extração Seg.Frontal
Lote CTM
frente
numQuadraCTM
numLoteCTM
Lote CTM
ponto
numQuadraCTM
numLoteCTM
Forma
Lote CTM
Clodoveu Davis
1..* numQuadraCTM
numLoteCTM
0..1
38
Exemplo de Modelagem
• Diagrama de transformação (1)
Lote CTM
polígono
numQuadraCTM
numLoteCTM
Quadra CTM
Fusão(0m)
numQuadraCTM
Colapso
Fusão
Extração Seg.Frontal
Mancha
urbana
Quadra CTM
numQuadraCTM
Fusão(15m)
Clodoveu Davis
39
E
Exemplo
l de
d Modelagem
M d l
• Diagrama de transformação (2)
Seleção(Logradouro(numLogradouro).tipoLograd = "ROD")
JunçãoArcosDivididos
Simplificação(40m)
Via temporária
numLogradouro
tipoVia
JunçãoArcosDivididos
Cruzamento
temporário
Cruzamento
Superposição
ElimNósDesnecessários
Via principal
Malha te
emporária
Malha de llogradouros
Seleção(tipoVia="LR"
ou tipoVia="A")
numLogradouro
L
d
numLogradouro
tipoVia
Malha viárria principal
Trecho
numLogradouro
numSeqTrecho
tipoVia
Rodovia
Cruzamento
vias principais
ElimNósDesnecessários
Clodoveu Davis
ElimNósDesnecessários
40
Exemplo
p de Modelagem
g
• Diagrama de transformação (3)
Cidade
Fronteiras
municipais
p
Colapso
codMunicípioIBGE
populaçãoMunicípio
codMunicípioIBGE
populaçãoMunicípio
Area
Simplificação
Colapso
Simplificação(10m)
Colapso
Lote CTM
polígono
Fronteiras
municipais
simplificadas
codMunicípioIBGE
populaçãoMunicípio
Lote CTM
ponto
numQuadraCTM
numLoteCTM
numQuadraCTM
numLoteCTM
Colapso
p
Fusão
Extração Seg.Frontal
Extração do segmento frontal
Clodoveu Davis
Lote CTM
frente
numQuadraCTM
numLoteCTM
41
Fronteiras Municipais
Default
Tela (esc > 1:25.000)
ApresentaçãoArea()
Exemplo de
Modelagem
Fronteiras
municipais
codMunicípioIBGE
populaçãoMunicípio
Cor da linha = preto
Espessura da linha = 1
Preenchimento = nenhum
Fronteiras Municipais
Densidade demográfica
Análise de demanda por transportes
Area
0-10
Classificação(populaçãoMunicípio/Area)
• Diagrama de
apresentação (1)
Fronteiras
municipais
simplificadas
codMunicípioIBGE
populaçãoMunicípio
Cor da linha = preto
Espessura da linha = 1
Preenchimento = sólido
20-50
Cor de preenchimento =
50-100 {branco, cinza 25%, cinza
50%, cinza 75%, preto}
> 100
10-20
Fronteiras municipais simplificadas
Default
Tela (esc <= 1:25.000 e esc > 1:50.000)
ApresentaçãoArea()
Cor da linha = p
preto
Espessura da linha = 1
Preenchimento = nenhum
Cidade ponto
Default
Tela (esc <= 1:50.000)
ApresentaçãoSimbolo()
Cor = preto
Nome do símbolo = S03
Cidade p
ponto
codMunicípioIBGE
populaçãoMunicípio
Cidade ponto
Faixas de população
Mapa rodoviário
< 10
Simboli ação(Pop lação / 1000)
Simbolização(População
10-20
20-50
Clodoveu Davis
50-100
> 100
Cor = preto
Nome do símbolo = {S02, S03,
S04, S05, S06}
42
Exemplo de Modelagem
• Diagrama de apresentação (2)
Rodovia
Default / Tipo de pavimento
Tela / Mapa rodoviário / Mapa regional
Rodovia
numLogradouro
tipoPavimento
Classificação(tipoPavimento)
Asfalto
Terra
Cor = {preto, vermelho}
Tipo de linha = contínua
Espessura = 0
0.4mm
4mm
Mancha urbana
Default
Tela / Mapa regional
Mancha
urbana
ApresentaçãoArea()
Clodoveu Davis
Cor da linha = amarelo
Espessura da linha = 1
P
Preenchimento
hi
t = sólido
ólid
Cor de preenchimento = amarelo
43
Exemplo de Modelagem
• Diagrama de apresentação (3)
Via principal
Default
Tela
Classificação(tipoVia)
Lig.
regional
Arterial
Cor da linha = preto
Tipo de linha = contínua
Espessura da linha =
{0,4mm, 0,8mm}
Via principal
numLogradouro
tipoVia
Via principal
Vias de ligação regional
Mapa de principais acessos
Classificação(tipoVia)
Lig.
regional
Arterial
Cruzamento
vias
i principais
i i i
ApresentaçãoSímbolo()
Clodoveu Davis
Cor da linha = {preto,
transparente}
Tipo de linha = contínua
Espessura da linha = {0mm,
0,4mm}
Cruzamento vias principais
Default
Tela
Cor = preto
Nome do símbolo = S10
44
Exemplo
p de Modelagem
g
• Diagrama de apresentação (4)
Trecho
Default / Tipo de via
Tela (esc >= 1:10000)
Classificação(tipoVia)
Lig.
Regional
Arterial
Coletora
T h
Trecho
Cor = {vermelho, laranja,
preto, preto}
Tipo de linha = contínua
Espessura = {1.2mm,
0 8mm 0
0.8mm,
0.4mm,
4mm 0
0.2mm}
2mm}
Local
numLogradouro
numSeqTrecho
tipoVia
tipoPavimento
Trecho
Tipo de pavimento
Tela (esc >= 1:10000)
Classificação(tipoPavimento)
Asfalto
Cor = {preto, vermelho}
Tipo de linha = contínua
Espessura = 0
0.4mm
4mm
Terra
Cruzamento
ApresentaçãoSímbolo()
Clodoveu Davis
Cruzamento
Default
Tela (esc >= 1:10000)
Cor = preto
Nome do símbolo = S12
45
Exemplo de
Modelagem
• Diagrama de
apresentação
((5))
Quadra CTM
Default
Tela
Quadra CTM
ApresentaçãoÁrea()
numQuadraCTM
Lote CTM polígono
Default
Tela
Lote CTM
polígono
lí
numQuadraCTM
numLoteCTM
ApresentaçãoÁrea()
Cor da linha = preto
Espessura da linha = 1
Preenchimento = nenhum
Lote CTM frente
Default
Tela
Lote CTM
frente
numQuadraCTM
Q d CTM
numLoteCTM
Lote CTM
ponto
numQuadraCTM
numLoteCTM
Cor da linha = preto
Espessura da linha = 1
Preenchimento = nenhum
ApresentaçãoLinha()
ApresentaçãoSímbolo()
Cor da linha = preto
Espessura da linha = 1
Intercalar símbolo(S02, início 0,
intervalo 10000m)
Lote CTM ponto
Default
Tela
Co = a
Cor
azul
u
Nome do símbolo = S15
Clodoveu Davis
46
Exemplo de Modelagem
• Observações
– O
Os di
diagramas de
d classes
l
e de
d transformação
t
f
ã são
ã
independentes da implementação
– O diagrama de apresentação pode usar elementos do
SIG que será adotado
– A implementação vai se beneficiar do maior
detalhamento das especificações
– As funções não disponíveis no SIG podem ser
implementadas visando sua função na aplicação
– O conjunto de funções necessárias pode apoiar a
escolha de uum S
esco
SIG
G ppara supo
suportar a implementação
pe e ç o
Clodoveu Davis
47