ANÁLISES ESPACIAIS:
introdução
Profª Iana Alexandra Alves Rufino
([email protected])
Análises Espaciais:introdução
O que são análises espaciais?
Tipos de dados em análises espaciais
Modelos de inferência espacial
O que são Análises Espaciais?
O que distingue um SIG de outros tipos de
sistemas de informação são as funções que
realizam análises espaciais.
Tais funções utilizam os atributos espaciais e
não espaciais da base de dados e buscam fazer
simulações (modelos) sobre os fenômenos do
mundo real, seus aspectos ou parâmetros.
O que são Análises Espaciais?
Exemplos de análises espaciais:
- Epidemias:
Há um padrão observado na
distribuição espacial de uma doença? Observase alguma associação com uma possível fonte
poluidora? Alguma evidência de contágio?
- Crimes:
Há uma concentração de certos
tipos de assalto em uma região? Os roubos que
ocorrem nesta área estão relacionados com as
condições sócio-econômicas da área?
O que são Análises Espaciais?
Exemplos de análises espaciais:
- Prospecção Mineral:
Pode-se usar este
conjunto de amostra para estimar a extensão
deste depósito mineral?
- Zoneamento agrícola:
Como escolher
corretamente em qual tipo de solo, vegetação
e geomorfologia uma certa cultura é mais
indicada?
O que são Análises Espaciais?
mensurar
A ênfase da Análise Espacial é
propriedades e relacionamentos considerando a
localização espacial
fenômeno de forma
incorporar o
explícita.
do
Ou seja,
espaço à análise.
Exemplo pioneiro:
John Snow
mapeia os óbitos
e identifica a
correlação entre a
cólera e a
ingestão de àgua
insalubre em
alguns pontos da
cidade
Londres, 1854
O que são Análises Espaciais?
As análises espaciais podem apresentar
níveis de complexidade:
diferentes
Adaptado de
Brights & Elliot,
1995
Análises Espaciais:introdução
O que são análises espaciais?
Tipos de dados em análises espaciais
Modelos de inferência espacial
Tipos de dados em Análises Espaciais
- Eventos ou padrões pontuais: ocorrências identificadas
como pontos localizadas no espaço (Ex: crimes, doenças,
espécies vegetais, etc;)
- Superfícies Contínuas: estimadas a partir de um
conjunto de amostras regularmente ou irregularmente
distribuídas
(Ex:
mapas
geológicos,
pedológicos,
topográficos, etc;)
- Áreas com contagens e taxas agregadas: dados que
por questões de confidencialidade são agregados em
unidades de análise usualmente delimitadas por polígonos
fechados (Ex: setores censitários, municípios, etc;)
Tipos de dados em Análises Espaciais
As análises espaciais lidam com dados
ambientais e
sócioeconômicos
Tipos de dados em Análises Espaciais
Análises de padrões pontuais: exemplo
Localização de
homicídios
(vermelho)
Acidentes de
trânsito
(amarelo)
Suicídios (azul)
Distribuição de casos de mortalidade por causas externas em Porto Alegre
em 1996 e estimador de intensidade/FIOCRUZ (Santos & Barcellos, 1996)
Tipos de dados em Análises Espaciais
Análises de padrões pontuais: exemplo
- Duas possibilidades:
. Estudar a distribuição espacial dos
pontos testando hipóteses sobre o padrão
observado: aleatório, aglomerado em alguns
pontos, regularmente distribuído, etc;
. Estabelecer o relacionamento de
ocorrências de eventos com características do
indivíduo incorporando algum fator ambiental
do qual não se dispõe de dados;
Tipos de dados em Análises Espaciais
Análises de padrões pontuais: exemplo
- A superfície interpolada mostra um
padrão de distribuição com uma forte
concentração no centro da cidade decrescendo
em direção aos bairros
-
Esta
superfície
serve
“temperatura da violência”
como
uma
Tipos de dados em Análises Espaciais
Análises de superfícies: exemplo
Distribuição de perfis e amostras de solo em Santa Catarina (esquerda) e
distribuição contínua estimada para a variável saturação por bases
(direita).
Tipos de dados em Análises Espaciais
Análises de superfícies: exemplo
- Cruzes destacadas: pontos de coleta de amostras
de solos
- A partir das medidas foi estimado um modelo de
dependência espacial que permitiu a
interpolação da superfície
- Dados ambientais (resultantes de fenômenos
naturais de longa e média duração): permitem a
hipótese da estacionariedade (geoestatística)
- A estacionariedade supõe um comportamento
homogêneo na região de estudo
Tipos de dados em Análises Espaciais
Análises de áreas: exemplo
Mapa de Exclusão/Inclusão Social de São Paulo (1991) e agrupamentos
de exclusão social (Zonas Leste e Sul) e inclusão social (centro).
Tipos de dados em Análises Espaciais
Análises de áreas: exemplo
- Áreas usualmente delimitadas por polígonos
fechados onde supõe-se homogeneidade interna
(mudanças importantes só ocorrem nos limites)
- Não há garantias de que a distribuição do evento
seja homogênea dentro da unidade
- Mapa produzido a partir de dados censitários:
indica extremos de inclusão e exclusão social na
cidade
Modelos de Inferência Espacial
A análise espacial é composta por um
conjunto de procedimentos
encadeados cuja finalidade é a escolha
de um
modelo inferencial
que considere
explicitamente os
relacionamentos espaciais
presentes no fenômenos (Câmara et al, 2002)
Análises Espaciais:introdução
O que são análises espaciais?
Tipos de dados em análises espaciais
Modelos de inferência espacial
Modelos de Inferência Espacial
baseados em dados
- Variação Contínua (geoestatística)
- Variação discreta
- Processos Pontuais
Modelos de Inferência Espacial:
Exemplo didático
Leishmaniose Viceral: doença animal que pode
atingir o homem (surto em algumas cidades
brasileiras)
- Doença transmitida por mosquitos
- Principal reservatório doméstico da doença em
áreas urbanas: cães
- Controle da doença: combate ao inseto e
eliminação de cães na área (200m em torno de
uma ocorrência)
Modelos de Inferência Espacial:
Exemplo didático
As ferramentas de análise espacial podem ajudar a
responder questões como:
- Qual o raio de dispersão do mosquito em torno
de seu habitat?
- Em área úrbana qual o ambiente preferencial de
reprodução do mosquito?
- Existem relações entre prevalência canina e
condições socioeconômicas da população?
Modelos de Inferência Espacial:
Exemplo didático
-
Qual o raio de dispersão do mosquito em torno de seu
habitat?
Podem ser usados dois modelos:
. Variação contínua: gerar superfícies contínuas
determinando as áreas de maior risco a partir de uma
amostra de pontos descontínuos (locais onde se fez a coleta
dos mosquitos)
. Processos pontuais: modelar a probabilidade de captura
do mosquito. Neste caso a variável é o local onde o mosquito
já foi capturado.
Modelos de Inferência Espacial:
Exemplo didático
-
Em área úrbana qual o ambiente preferencial de
reprodução do mosquito?
. Variação contínua: relacionar com outros atributos
ambientais como presença de matéria orgânica e condições
do solo. Superfícies destas variáveis poderiam ser geradas
para apoiar a análise
-
Existem relações entre prevalência canina e condições
socioeconômicas da população?
- Variação discreta: o tipo de análise envolve contagem
por áreas, por exemplo, indicadores socioeconômicos
Modelos de Inferência Espacial
Não existe
que
modelo certo, existe o modelo
melhor se ajusta
mais
aos dados e
pode contribuir
para a compreensão
do fenômeno estudado