Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Apresentação

Rui Pedro Julião
–
–
–
–
–

Lic. Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1988
PAPCC Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1994
PhD Geografia e Planeamento Regional, UNL, 2002
Desde 1990: UNL/FCSH-DGPR
Também:
•
•
•
•
1988-1990: ANA, ep
1990-1993: ANASIS, sa
1993-1995: GeoVisão, sa
Desde 2002: Instituto Geográfico Português
Contactos:
– [email protected]
– http://www.fcsh.unl.pt/docentes/rpj/index.htm
– 91 776 56 50
Sistemas de Informação Geográfica
Programa


–
–
–
–

Enquadramento e Definições
Aplicações e Utilizadores
Modelos de Dados
Implementação
Análise Espacial
–
–
–
–

DGPR
Apresentação
Introdução aos SIG
Modelos Operacionais
Aquisição e Estruturação
Integração
Exploração
Projecto
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Avaliação

Frequência
– 70%

Trabalho prático
– 30%
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Resumo

Introdução aos SIG
–
–
–
–
Enquadramento e Definições
Utilizadores e Aplicações
Modelos de Dados
Implementação
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Resumo

Introdução aos SIG
–
–
–
–
Enquadramento e Definições
Utilizadores e Aplicações
Modelos de Dados
Implementação
Sistemas de Informação Geográfica
Tecnologias de Informação Geográfica


Conceito lato e abrangente
Todo o tipo de “instrumentos” para lidar
com informação geográfica
Desktop Mapping
CAD
LIS
Detecção Remota
GPS
Web-GIS
DGPR
AM/FM
SIG
Sistemas de Informação Geográfica
TIG - Utilização
Aquisição
Integração
Análise
Visualização
CAD
GPS
Detecção Remota
SIG
Desktop Mapping
VR e WWW
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Definições

Sistemas de Cartografia Digital
– Sistema para esboçar, desenhar, editar e
visualizar informação cartográfica
– Suportado por sistemas CAD + módulos

Sistemas CAD
– Sistema para esboçar, desenhar, editar e
visualizar informação gráfica
– Autocad / Microstation
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Definições

Desktop Mapping
– Pesquisa, análise e visualização
– Representação temática
– Arcview, Geomedia, Mapinfo

WEB-GIS
– Acesso remoto, via WWW, a funcionalidades
de análise espacial
– Páginas amarelas, Geosapo, ...
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Definições: Exemplo Desktop
Mapping

Crescente complexificação da
sociedade

Necessidade de avaliar e prever

Disponibilidade de informação

Instrumentos de análise

Sistemas informáticos
Décadas de 60 e 70
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Enquadramento
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
TIG – Aparecimento I
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Aparecimento II

Universidade de Washington (Seattle)
– William Garrinson e Brian Berry
• Horwood, Marble, Getis
– Revolução quantitativa

Governo Canadiano (Min. Agricultura)
– Tomlinson
– CGIS - 1964
– Inventário das aptidões do solo
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Aparecimento III

Laboratory for Computer Graphics and
Spatial Analysis (Universidade de Harvard)
– Howard Fischer
(Arquitecto e Urbanista)
• North Western Technical Institute
– SYMAPS
(1963)
(SYnagraphic MAPping System)
• 300 a 500 licenças
• Gabinete da Área de Sines + LNEC
– Pólo de investigação e desenvolvimento dos
SIG
• Jack Dangermond - ESRI (1968)
• D. Sinton / James Meadlock - Intergraph (1969)
Sistemas de Informação Geográfica
Sistemas de Informação Geográfica

Várias definições e muitas confusões
– SIG enquanto tecnologia
– SIG enquanto projecto

Moda ?? Talvez !
– Utilizações indevidas do termo
– n encontros mundiais

Mas há definições
– e várias
DGPR
(já o disse)
Sistemas de Informação Geográfica
SIG: Definições I

Burrough (1986)
– a powerful set of tools collecting, storing, retrieving at will,
transforming and displaying spatial data from de real world

DoE (1987)
– a system for capturing, storing, checking, manipulating, analysing and
displaying data which are spatially referenced to the earth

Parker (1988)
– an information technology which stores, analyses and displays both
spatial and non-spatial data

Aronoff (1989)
– any manual or computer based set of procedures used to store and
manipulate geographically referenced data
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Definições II

Síntese
Procedimentos (e suporte) para:
recolher
armazenar
pesquisar
analisar
representar e visualizar
informação geográfica
representados por:
pontos
linhas
polígonos
volumes
(geometria e atributos)
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Definições III

Rui Gonçalves Henriques
(Presidente do CNIG)
–Sentido lato:
• Conjunto de Procedimentos para ...
–Sentido restrito
• Conjunto de programas para ...
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Definições III

Rui Gonçalves Henriques
(Presidente do CNIG)
–Sentido lato:
• Conjunto de Procedimentos para ...
–Sentido restrito
• Conjunto de programas para ...

Banir a frase:
Comprei um SIG !!
Sistemas de Informação Geográfica
SIG: Palavras Chave

Decisão
• Objectivo último do SIG

Integração
• Componente metodológica fundamental

Informática
• Suporte

Informação geográfica
• Matéria prima e produto

Tempo
• Tempo útil
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
SIG: Componentes
QUADRO
INSTITUCIONAL
MEIOS
HUMANOS
INFORMAÇÃO
GEOREFERENCIADA
SIG
OBJECTIVO
DGPR
HARDWARE
SOFTWARE
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Ideias a Reter
SIG  Objectivo
Instrumento
SIG  Informática
Equipamento
Software
Informação
Técnicos
Metodologias
...
Sistemas de Informação Geográfica
SIG: Links
www.ncgia.org
www.ec-gis.org
www.eurogi.org
www.usig.pt
www.igeo.pt
snig.igeo.pt
(+ geocid)
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Resumo

Introdução aos SIG
–
–
–
–
Enquadramento e Definições
Utilizadores e Aplicações
Modelos de Dados
Implementação
Sistemas de Informação Geográfica
Utilizadores




Administração Pública
Empresas
Investigação e Ensino
Individual
Quantos ? Muitos !!
Década de 70 - 500 licenças de SYMAP
1991 - Estimativa de 2 milhões para 2000
1998 - Estimativa de 10 milhões para 2000
Portugal: Evolução do ESIG
1997 -  300 pessoas
1999/2001/2002 -  650 pessoas
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores vs Programadores
Programadores
Técnicos
SIG
Utilizadores
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores - Administração Pública

Administração Central
– Instituto Geográfico Português
– INAG, IDRHa, IVV, SNBPC, DGOTDU, IPPAR, DGA, IGM
– IGeoE, IH, INE

“Administração” Regional
– Áreas Metropolitanas
– CCDR’s

Administração Local
– Câmaras Municipais, SMAS
– Associações de Municípios
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores - Empresas

Técnicos
–
–
–
–
–
–
–

Infraestruturas (EDP, GDP, PT, TV Cabo, Brisa, ...)
Telecomunicações móveis (Telecel, TMN, Optimus)
Gabinetes de Estudos e Planeamento (Cedru, Geoideia, Gitap, ...)
Estudos de mercado (Marktest, ...)
CTT
Frotas (Mello Valores, Antran, X-Tran, ...)
Silvicultores (Celpa, Portucel, ...)
Marketing e Vendas
–
–
–
–
Bancos (ex-Central Hispânico, BCP, ...)
Seguradoras (Mundial Confiança, ...)
Telecomunicações (ICP, PT, Novis, Jazztel, Telecel, TMN, Optimus, ...)
Ramo automóvel (Opel, Mercedes, ...)
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores - Investigação e Ensino

Investigação
– sobre SIG
– com SIG

CNIG, UNL (FCSH, FCT e ISEGI), UTL (FA,
ISA, IST), U. Aveiro, U. Évora, UTAD, ...
Ensino
– sobre SIG (Universidades, Cursos Técnicos, ...)
– com SIG (ensino secundário - Projecto Geolab)
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores - Individual

Individual
–
–
–
–
WWW
Wap
Navegação
etc
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores - Individual
Exemplos: www.paginasamarelas.pt
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Áreas de Aplicação



Muitas e bastante diversificadas
Um utilizador - Vários tipos de aplicação
Exemplos:
–
–
–
–
Gestão e programação de redes técnicas
Optimização de percursos
Produção cartográfica
Gestão e ordenamento do
território/Urbanismo
– Estudos de localização de equipamentos e
infraestruturas
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Resumo

Introdução aos SIG
–
–
–
–
Enquadramento e Definições
Utilizadores e Aplicações
Modelos de Dados
Implementação
Sistemas de Informação Geográfica
Informação Geográfica vs Dados
Geográficos

Dados Geográficos
– Conjunto de elementos com uma referência
explicita a uma determinada localização

Informação Geográfica
– Conjunto de elementos interrelacionados com
uma referência explicita ou implícita ao
território que são seleccionados para
representar uma determinada realidade
Informação Geográfica = Conjunto de Entidades Geográficas
Georreferenciação
DGPR
Atributos
Relações espaciais
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
Informação Geográfica
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Definições II (tema I)

Síntese
Procedimentos (e suporte) para:
recolher
armazenar
pesquisar
analisar
representar e visualizar
dados geográficos (geometria e atributos)
representados por:
pontos linhas polígonos volumes
Sistemas de Informação Geográfica
Informação Geográfica - Modelos de
Dados
Percepção
Representação
Pontos
Linhas
Modelo raster
Áreas
DGPR
Modelos de Dados
Vectorial
Raster
Modelo vectorial
Modelo raster
Mod
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Modelo de Dados Raster



O modelo raster é espacialmente abrangente e
procede à uniformização do território
Cada entidade corresponde a
uma célula de uma matriz (grid)
estruturada por linhas e colunas
Para georeferenciar:
–
–
–
–
Coordenada de um canto
nº de linhas
nº de colunas
Dimensão das células
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Modelo de Dados Raster

As células podem conter valores discretos ou
contínuos que representam:
– uma classificação
• Ex: tipo de vegetação, ocupação do solo, classe de espaço de um PDM, etc.
– uma medida
• Ex: população residente, a distância tempo, etc.
Valores discretos
Valores contínuos
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Modelo de Dados Raster

Algumas Vantagens
– Uniformização  Simplificação
– Aplicação de algoritmos

Alguns Inconvenientes
– Rigor geométrico
– “Peso” da informação
– Ligação de atributos

Origens
– Imagens de satélite
– Conversão vector-raster
– Rasterização
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Modelo de Dados Vectorial

O território não é contínuo e as
entidades são representadas por pontos,
linhas ou polígonos
Linhas
Polígonos
Pontos
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Modelo de Dados Vectorial

Algumas Vantagens
– Rigor geométrico
– Ligação de atributos

Alguns Inconvenientes
– Complexidade
– Diversidade de formatos

Origens
– Digitalização
– Recolha directa (ex: GPS)
– Conversão raster-vector
Sistemas de Informação Geográfica
Topologia



DGPR

A topologia define a relação existente
entre os objectos no espaço
A informação geográfica tem de ser
aferida geométrica e topologicamente
Pontos  Linhas  Áreas
Conectividade / Contiguidade / Áreas
Sistemas de Informação Geográfica
Topologia


B
B
A
C

DGPR
A topologia define a relação existente
entre os objectos no espaço
A representação das entidades tem de
ser geométrica e topologicamente válida

A
B
A
C
C
Pontos  Linhas  Áreas
Conectividade / Contiguidade / Áreas
Sistemas de Informação Geográfica
Topologia
Versão mais simples em modelo hierárquico
Versão complexa com definição de contiguidade
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Topologia
Arcos
2
3
III
2
4
IV
5
3
1
7
4
V
II
7
10
1
8
8
5
6
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Conectividade
Inicio
Fim
1
3
1
2
2
3
2
5
5
4
5
6
4
3
6
4
1
6
7
8
8
7
Contiguidade
Esq
Dir
III
II
0
III
IV
III
0
IV
V
IV
0
V
II
IV
II
V
II
0
II
I
I
II
I
11
9
Polígonos # Arcos
0
4
I
2
II
4
III
3
IV
4
V
3
Arcos
2, 4, 6, 9
10, 11
1, 7, 8, 9
1, 2, 3
3, 4, 5, 7
5, 6, 8
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Atributos




Os atributos são armazenados nas tabelas e são
representados por números, caracteres, imagens ou
audio
Na tabela, cada registo armazena informação sobre um
objecto no espaço e cada campo descreve um atributo
desse objecto
A ligação dos atributos
ao objectos no espaço
é efectuada através de
um identificador único
Este identificador é
registado no ficheiro
gráfico e na tabela
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Atributos
Coordenadas
Rede de Estradas
Pares X,Y
Arco
4
6
1
2
3
5
1
3,5 5,5
2
5,5 8,5
3
8,5 11,5
4
6,9
5,8
5,7
5
5,5
4,4
4,1
6
8,5
8,7
5,6
5,5
Join/Link
Atributos
Tipo
Feature-NO
Superf.
Compr.
Faixas
Nome
1
2
Asfalto
48
4
A25
2
2
Asfalto
48
4
A25
3
2
Asfalto
48
4
A25
4
1
Cimento
60
4
A14
5
1
Cimento
60
4
A14
6
4
Asfalto
32
2
IC98
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
Atributos
Link
Join
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Resumo

Introdução aos SIG
–
–
–
–
Enquadramento e Definições
Utilizadores e Aplicações
Modelos de Dados
Implementação
Sistemas de Informação Geográfica
SIG: Componentes
QUADRO
INSTITUCIONAL
MEIOS
HUMANOS
INFORMAÇÃO
GEOREFERENCIADA
SIG
OBJECTIVO
DGPR
HARDWARE
SOFTWARE
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Hardware

Estações gráficas
–
–
–
–

CPU, RAM
Disco
Ecrans
...
Periféricos complementares
–
–
–
–
Mesas Digitalizadoras
Scanners
Plotters
...
Sistemas de Informação Geográfica
Software
Aquisição
Integração
Análise
Visualização
CAD
GPS
Detecção Remota
SIG
Desktop Mapping
VR e WWW
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Etapas do Processo de Implementação

Em termos gerais -> 3 etapas
– Conceptualização
– Operacionalização
– Manutenção/Actualização
Operacionalização
Conceptualização
Aquisição
– SIG Projecto
– SIG Gestão
Integração
Análise
Visualização
Manutenção
Actualização
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Análise Custo/Benefício



Acção fundamental
Acção desprezada
Difícil de implementar
– valores elevados
– dispersão dos benefícios
Custos
hardware
software
informação
manutenção
recursos humanos
formação
Benefícios
redução de custos
eliminação de encargos
aumento de receitas