Universidade Federal de Campina Grande
Centro de Tecnologia e Recursos Humanos
Unidade Acadêmica de Engenharia Civil
DADOS EM
GEOPROCESSAMENTO
Prof. Iana Alexandra
Dados em Geoprocessamento: dois grandes
grupos
Dados não espaciais ou
alfanuméricos ou descritivos
Atributos/informação
Temática
Representados de
acordo com uma escala
de medição
+
Dados espaciais ou gráficos
ou geográficos
Forma e Posição/
características
geográficas
Representação Matricial e
Vetorial
Dados em Geoprocessamento
Representação de dados em Geoprocessamento
Pontos
Linhas
PV1
PV2
T 1-2
PV4
PV5
T 4-3
PV3
T 2-3
T 5-3
Polígonos
Superfície
Altimetria do Bairro
Universitário
Bairro
Universitário
Exemplo: Sistema de Esgotamento Sanitário
Representação de dados em Geoprocessamento
Modelo do mundo real: Sistema de
esgotamento sanitário
Representação de dados em Geoprocessamento
Dados espaciais
(modelo do mundo real)
+
Dados não-espaciais
(informações do modelo)
Trecho
Extensão (m)
Cota montante (m)
Cota jusante (m)
T 1-2
40
540
531
T 2-3
80
490
483
T 4-3
50
470
459
T5-3
35
385
372
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: algumas considerações

Relações Espaciais

Tempo

Forma de armazenamento
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: relações topológicas

Topologia: estudo das propriedades
geométricas que permanecem invariantes
sob deformação;

Independem de fatores como escala,
projeção, etc.
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: relações topológicas
A
B
A
A
B
B
A disjunto B ?
A
B
A
A
B
A
B
B
A adjacente (toca) B ?
A
B
B
A A
B
B
A
B
A
A sobrepõe B ?
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: relações topológicas
Dados em Geoprocessamento
A
A
A
B
B está contido em / cobre A ?
B
A
A
A
A
A
B
A
B
B cruza A ?
B
B
B
B
B
B acima (N) / abaixo (S) / ao lado (L/O/ Esq / Dir) de A ?
A
B
A
A
B
B
B sobre / sob A ?
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: relações métricas
Distância A-B
A
A
B
B
A
B
Comprimento/Perímetro A
Área/Volume A
A
A
A
A
A
Raio de alcance
r
B C
Caminho ótimo A B
A
A
B
B
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: tempo

Pode significar:
◦ quando o fenômeno ocorreu;
◦ quando o dado foi coletado;
1989
2000
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: modelagem
Teoria dos 4 universos
1.
2.
3.
4.
Universo do Mundo Real
Universo Conceitual
Universo de Representação
Universo de Implementação
Dados em Geoprocessamento
Universo do Mundo Real
Universo Conceitual
Alguns fenômenos manifestam em qualquer
lugar de uma área de estudo. Outros apenas
em certos locais.
• Modelo Discreto
• Modelo Contínuo
Dados em Geoprocessamento
Modelo Discreto
Espaço geográfico como um conjunto de objetos
nitidamente distintos
Variações espaciais ocorrem abruptamente
Ex: Redes de infra-estrutura, unidades político-administrativas,
equipamentos urbanos
Dados em Geoprocessamento
Modelo Contínuo
Espaço como uma superfície contínua
Variações espaciais ocorrem gradativamente e podem ser
observadas ou estimadas em qualquer lugar
Exemplos: Variações de temperatura, relevo, tipos de solo,
pressão atmosférica, etc.
Dados em Geoprocessamento
Universo de representação
Existem 2 grandes classes de representações
computacionais de dados espaciais:
Vetoriais
 Matriciais

Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação vetorial

Os mapas são abstrações gráficas nas quais pontos,
linhas e polígonos são usados para representar de
forma simplificada objetos do mundo real;

Forma de representação de softwares CAD e
outros;
Dados em Geoprocessamento
Lembram do exemplo anterior??
Pontos
Linhas
PV1
PV2
T 1-2
PV4
PV5
T 4-3
PV3
Polígonos
Superfície
T 2-3
T 5-3
Altimetria do Bairro
Universitário
Bairro
Universitário
Dados vetoriais representando variáveis para um projeto de
Sistema de Esgotamento Sanitário
Dados espaciais: representação vetorial
mercado público
rua dos ilhéus
clube 12 de agosto
peixaria Guimarães
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação vetorial

Ponto: abrange todas as entidades que podem ser
representadas por um único par de coordenadas;

Linhas, arcos ou elementos lineares: são um
conjunto de pontos conectados;

Áreas ou polígonos: são representados por um
conjunto de linhas que a compõem com repetição
do primeiro ponto.
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação vetorial
pontos
linhas
polígonos
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação vetorial
Redes
◦As informações gráficas são armazenadas em coordenadas
vetoriais, com topologia arco-nó;
◦Este tipo de dado é muito utilizado em serviços de
utilidade pública, como água, luz, telefone, redes de
drenagem (bacias hidrográficas) e rodovias.
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação vetorial
Redes: Exemplo – Distribuição de água
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação vetorial
Dados Cadastrais:
◦ Cada um de seus elementos é um objeto
geográfico, que possui atributos e pode estar
associado a várias representações gráficas (pontos,
linhas ou polígonos);
◦ Os atributos estão armazenados num sistema
gerenciador de banco de dados.
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação vetorial
Redes: Exemplo – Distribuição de água
Trecho
Diâmetros
Nominais (mm)
1
200
350
FoFo
2
150
150
PVC
3
300
80
Aço
Comprimento (m)
Material
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação vetorial

Grades Triangulares ou TIN (Triangular Irregular Network)
Representa a superfície através de um conjunto de faces
triangulares interligadas. Para cada um dos três vértices do
triângulo são armazenadas as coordenadas de localização
(x,y) e do atributo z.
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação vetorial

Grades Triangulares ou TIN: Exemplo
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação matricial
O espaço é representado por uma matriz P(m,n)
composta de m colunas e n linhas, onde cada célula
(pixel) possui um número de linha, um número de
coluna e um valor correspondente ao atributo
estudado, sendo cada célula
individualmente
acessada pelas suas coordenadas;
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação matricial
p linhas
Matriz de atributos
d
1
2
2
2
3
3
1
2
3
3
3
1
2
2
3
4
1
2
3
3
4
4
1
3
2
Atributos representados por
cores
d: Dimensão do
pixel = resolução
espacial
d
q colunas
rio
rio
rio
rio
rio
rio
Dados em Geoprocessamento
Exemplo de representação matricial
em modelo contínuo
Dados em Geoprocessamento
Exemplo de representação matricial
em modelo discreto
Dados espaciais: representação matricial

Exemplo:
Tipos de solo
Dados espaciais: representação matricial

Grades Regulares: cada elemento da matriz está
associado a um valor numérico;
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação matricial
Grades Regulares: exemplos
OC
OC
EA
EA
N
N
O
O
A
T
A
LÂ
NT
BR - 2 3 0
0 - 0.5
0.5 - 1
1- 2
2- 3
3- 4
4- 5
6- 8
8 - 10
acima de 10
LÂ
NT
O
O
Declividades:
(metros)
T
IC
IC
BR - 2 3 0

Cotas Altimétricas:
(metros)
0 a 0,5
0,5 a 1
1a2
2a3
3a4
4a5
5a7
acima de 7
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação matricial

Imagens: representam formas de captura indireta de
informação espacial
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: representação matricial
1976
1976
1998
Dados em Geoprocessamento
1998
Dados espaciais: Matricial X Vetorial
Formato Matricial
Formato Vetorial
Dados em Geoprocessamento
Dados espaciais: Matricial X Vetorial
Formato
Matricial
Aspecto
Formato
Vetorial
Relações Espacial entre
Objetos
preserva relacionamentos
topológicos
relacionamentos
topológicos devem ser
inferidos
Ligação com o Banco de
Dados
associa atributos a
elementos gráficos
associa atributos apenas
às classes do mapa
Representação indireta de
fenômenos contínuos
Representa melhor os
fenômenos contínuos no
espaço
Análise Simulação e
Modelagem
Algoritmos
Armazenamento
Limitações na álgebra de
mapas
Simulação e modelagem
mais fáceis
Problemas com erros
geométricos
Processamento rápido e
eficiente
Por coordenada (mais
eficiente)
Por matrizes (maior gasto
em armazenamento)
Dados em Geoprocessamento