MODELAGEM DE DADOS ESPACIAIS
Parte I – Metodologia ODP/UML aplicada em ITS
Parte II – Dados Espaciais e Exercícios
1
AGENDA 1
Definições
Modelagem
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /
Open Distributed Processing (ODP)
2
Modelagem de Dados - Definição
A modelagem de dados pode ser definida como:
A representação gráfica dos dados de uma área de
interesse ou aplicação. Frequentemente representa
uma área funcional do negócio (da organização)
que será automatizada [Singh,2001]
Um modelo é uma representação simplificada de
uma entidade física, de uma estrutura, de um
processo, ou de um fenômeno, visando a análise de
seu comportamento em situações específicas(Teixeira e
Christofoletti, 1997), com um objetivo específico.
3
Modelagem de Dados Espaciais
Analogamente, um modelo de dados espaciais pode ser
definido como sendo aquele que:
 Representa as relações entre os dados de uma área de
interesse ou aplicação, passíveis de representação
espacial.
 É a representação simplificada e sistemática das
relações espaciais entre entidades físicas, que definem
uma estrutura, um processo ou um fenômeno.
 Pode ter como objetivo a análise do comportamento das
relações espaciais destas entidades, com objetivos
diversos.
4
AGENDA 1
Definições
Modelagem
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /
Open Distributed Processing (ODP)
5
Modelos de Dados Conceituais
 Está relacionado com a maneira pela qual o
observador vê o mundo.
 As informações são representadas graficamente.
 Sem detalhes de implementação (ou descrição de
procedimentos).
 Existem diferentes metodologias usadas na
modelagem de dados conceitual:
 MER (Modelo Entidade-Relacionamento)
 OMT (Object Modeling Technique)
 UML (Unified Modeling Language)
6
Modelos
de Dados
Conceitual
Modelo de
Dados Conceitual
- Dados
Espaciais
 Para modelagem de dados espaciais
utilizam-se diversas metodologias de
modelagem de dados convencionais, onde
foram adicionados primitivas para
representar os dados espaciais.
 Entre as metodologias de modelagem de
dados espaciais destacam-se:
 Geo-IFO ( Is a relationship, Functional relationship, complex Object )
 Geo-OMT
7
AGENDA 2
Apresentação
Conceitos fundamentais da representação espacial
Modelo Geo-OMT
Exemplos
Exercícios
8
Modelagem de Dados Espaciais
 Refere-se aos aspectos da representação de elementos
físicos da realidade - mundo real, para a compreensão
do espaço geográfico e suas influências.
 A cognição humana é importante para a percepção do
espaço geográfico.
 É fator fundamental para definição de um modelo que
represente o mundo real.
 No modelo humano de percepção espacial os conceitos
usados para compreender o espaço são freqüentemente
baseados em noções que não podem ser diretamente
implementadas, necessitando de uma definição formal
[Borges (1997)].
9
Modelagem de Dados Espaciais
Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados
espaciais, baseados nas seguintes premissas:
 A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com
ou sem referência espacial;
 Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos
por temas;
 Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das
características espaciais;
 Relacionamentos espaciais: diferenciação dos
relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de
integridade espacial;
 Aspectos Temporais: características temporais dos dados e
fenômenos;
 Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter
mais de uma representação espacial:
 Representações matriciais;
 Representações vetoriais.
10
Fenômeno e Objeto Convencional
O Fenômeno, na Modelagem de Dados Espaciais, é aquela entidade
que possui referência espacial geográfica.
O Objeto Convencional não possui referência espacial.
 Entretanto, ambos podem possuir relacionamentos entre si.
A representação e a diferenciação entre um e outro poderá ser, de
acordo com o modelo utilizado, por pictogramas ou estereótipos.
O Modelo GMOD define classes que representam entidades com
localização espacial geográfica ( Geo-Classe ) e classes que não
possuem referência espacial ( Classes Convencionais ).
Propriedade
Identificação
de objeto não geográfico
Nome:String
1
*
Fazenda
Nome:String
Identificação
de objeto geográfico
11
AGENDA 2
Apresentação
Conceitos fundamentais da representação espacial
Modelo Geo-OMT
Exemplos
Exercícios
12
Modelagem de Dados Espaciais
Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados
espaciais, baseados nas seguintes premissas:
 A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com
ou sem referência espacial;
 Aspectos Temáticos: necessidade de organizar
fenômenos por temas;
 Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das
características espaciais;
 Relacionamentos espaciais: diferenciação dos
relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de
integridade espacial;
 Aspectos Temporais: características temporais dos dados e
fenômenos;
 Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter
mais de uma representação espacial:
 Representações matriciais;
 Representações vetoriais.
13
Aspectos Temáticos
Os fenômenos possuem atributos que definem suas
características, inclusive a sua localização
geográfica.
A localização e a forma dos fenômenos são
representadas através de objetos espaciais,
associados a um sistema de coordenadas.
As representações espaciais das entidades não são
tratadas isoladamente, mas sim em grupos.
[Filho, L. J. 2000]
14
Modelagem de Dados Espaciais
Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados
espaciais, baseados nas seguintes premissas:
 A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com
ou sem referência espacial;
 Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos
por temas;
 Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das
características espaciais;
 Relacionamentos espaciais: diferenciação dos
relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de
integridade espacial;
 Aspectos Temporais: características temporais dos dados e
fenômenos;
 Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter
mais de uma representação espacial:
 Representações matriciais;
 Representações vetoriais.
15
Aspectos Espaciais
O fenômeno espacial possui quatro dimensões
sobre as quais seus atributos são medidos:
Dimensão Espacial,
Dimensão Gráfica,
Dimensão Temporal
Dimensão Textual ou Numérica.
[WOR 95]
16
Modelagem de Dados Espaciais
Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados
espaciais, baseados nas seguintes premissas:
 A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com
ou sem referência espacial;
 Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos
por temas;
 Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das
características espaciais;
 Relacionamentos espaciais: diferenciação dos
relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de
integridade espacial;
 Aspectos Temporais: características temporais dos dados e
fenômenos;
 Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter
mais de uma representação espacial:
 Representações matriciais;
 Representações vetoriais.
17
Relacionamentos Espaciais
São eles, os relacionamentos:
 Métricos: relacionamento espacial que permite a execução
de operações com base na proximidade
 Exemplo: distância.
 Topológicos: são as relações geométricas entre os
fenômenos e os objetos
 Independem do sistema de coordenadas dos objetos.
 Composição: o componente espacial de um objeto é
composto de outros objetos espaciais – objeto complexo
 Exemplo: ilhas de um rio.
Os relacionamentos implicam na integridade espacial dos objetos.
18
Modelagem de Dados Espaciais
Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados
espaciais, baseados nas seguintes premissas:
 A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com
ou sem referência espacial;
 Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos
por temas;
 Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das
características espaciais;
 Relacionamentos espaciais: diferenciação dos
relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de
integridade espacial;
 Aspectos Temporais: características temporais dos
dados e fenômenos;
 Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter
mais de uma representação espacial:
 Representações matriciais;
 Representações vetoriais.
19
Aspectos temporais
As entidades não existem somente no tempo
presente.
Os fenômenos sofrem influências ao longo do
tempo e o histórico das alterações pode ser
registrado no banco de dados.
20
Modelagem de Dados Espaciais
Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados
espaciais, baseados nas seguintes premissas:
 A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com
ou sem referência espacial;
 Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos
por temas;
 Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das
características espaciais;
 Relacionamentos espaciais: diferenciação dos
relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de
integridade espacial;
 Aspectos Temporais: características temporais dos dados e
fenômenos;
 Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno
ter mais de uma representação espacial:
 Representações matriciais;
 Representações vetoriais.
21
Múltiplas Representações
Refere-se à possibilidade de o mesmo fenômeno
possuir múltiplas representações, função da
complexidade da realidade a ser representada e das
diferentes visões do usuário sobre o mesmo
fenômeno.
Múltiplas representações são modeladas por meio
da inclusão de várias associações entre o fenômeno
e os tipos de objetos espaciais correspondentes.
[Filho, L. J. 2000]
22
Conceitos Fundamentais (1)
O espaço geográfico é, em geral,
modelado segundo duas visões
complementares:
o Modelo de Campos (Matricial) e
o Modelo de Objetos (Vetorial).
(Goodchild, 1992)
23
Conceitos Fundamentais (2)
 No modelo de campos (matricial), também
conhecido como raster, o mundo real é visto
como uma superfície contínua, onde os entes
espaciais variam continuamente no espaço.
 Um mapa de um atributo geoquímico (teor de areia, por
exemplo) associa o teor deste mineral a cada ponto do
mapa e descreve a sua distribuição espacial.
 O modelo de objetos (vetorial), também
conhecido como visão de objetos, representa o
mundo real como entes identificáveis no espaço.
 Num cadastro urbano espacial, os lotes de um município
são identificados de forma individual, com atributos que
o distinguem dos demais.
24
Modelagem de Dados Espaciais
Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados
espaciais, baseados nas seguintes premissas:
 A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com
ou sem referência espacial;
 Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos
por temas;
 Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das
características espaciais;
 Relacionamentos espaciais: diferenciação dos
relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de
integridade espacial;
 Aspectos Temporais: características temporais dos dados e
fenômenos;
 Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter
mais de uma representação espacial:
 Representações matriciais;
 Representações vetoriais.
25
Modelo de Campos (1)
No Modelo Matricial (de Campos) os fenômenos
variam segundo diferentes distribuições, cujo domínio
dos campos é uma região geográfica e o
contradomínio, um conjunto de variáveis –
qualitativas ou quantitativas, expressa por valores,
que interferem sobre esta área de domínio, por
exemplo mapas temáticos e imagens.
[Barbosa, C.C.F. et al].
26
Modelo de Campos (2)
Características da visão do espaço
representado por campos:
 É ideal para representar elementos de
distribuição espacial difusa;
 Representa mais fielmente a realidade da
variação espacial do que a representação
discreta (vetores);
 Gera volumes elevados de informação;
 Em geral é adequado à interpretação da
realidade geográfica natural;
 Exemplo: teor de areia no solo.
27
Representação Matricial (1)
A representação espacial de dados num Sistema de
Informações Geográficas (SIG) pode ser Matricial.
Uma matriz é a uma das formas utilizadas para
representar dados espaciais.
Cada célula ou pixel da matriz possui um valor –
quantidade, que pode ser qualificado e
conjuntamente interpretado para a compreensão do
espaço ( geográfico ) que o representa.
28
Representação Matricial (2)
Também conhecida como raster, a forma
matricial possui a característica de que os
dados do mundo real são representados por
uma matriz, e cada célula (geralmente
chamado de pixel) desta matriz possui um
valor característico.
– Exemplo: imagens obtidas através de satélites
representam dados em forma matricial.
29
Representação Matricial
É a representação do
espaço sobre uma
matriz de células de
tamanho fixo (“pixels”),
composta de linhas e
colunas, que estão
geograficamente
referenciadas por um
sistema de coordenadas.
30
Representação Matricial - definição
As feições são representadas por células de tamanho
fixo (ou “pixels”) que compõem uma malha regular de
linhas e colunas.
Pixel
Grid de Células
Representação do mundo real no modelo
matricial
31
Representação Matricial - exemplo
Imagens
de Satélite
Mosaico de Imagens de Satélite do Brasil
32
Modelagem de Dados Espaciais
Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados
espaciais, baseados nas seguintes premissas:
 A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com
ou sem referência espacial;
 Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos
por temas;
 Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das
características espaciais;
 Relacionamentos espaciais: diferenciação dos
relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de
integridade espacial;
 Aspectos Temporais: características temporais dos dados e
fenômenos;
 Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno ter
mais de uma representação espacial:
 Representações matriciais;
 Representações vetoriais.
33
Modelo de Objetos (1)
No Modelo Vetorial (de Objetos) o mundo é
representado por:
um conjunto de objetos:
 identificáveis e
 localizáveis (endereçáveis),
com geometria definida e
com características próprias – propriedades:
 que não precisam, necessariamente, estar associadas a
fenômenos ( geográficos ) específicos.
[Barbosa, C.C.F. et al].
34
Modelo de Objetos (2)
Características da visão do espaço
representado por objetos:
 É ideal para representar elementos de
distribuição espacial discreta;
 A localização geográfica, a forma e os
contornos dos entes é bem definida;
 Gera menores volumes de informação do que o
modelo de campos;
 Exemplo: torres de telefonia, postes e ruas.
35
Representação Vetorial (1)
A representação espacial de dados num Sistema de
Informações Geográficas (SIG) pode ser vetorial.
Um vetor é a materialização de uma geometria,
quantificada, orientada e que depende de um
sistema de coordenadas ( n-dimensonal ) para seu
posicionamento.
Uma vez que se relacionam e sofrem interferências
de outros fenômenos, ou porquê possuem natureza
espacial, devem relacionar-se geometricamente
ente si – topologia.
36
Representação Vetorial (2)
 A forma vetorial utiliza pontos, linhas e
polígonos (áreas) para representar entes
espaciais.
 Exemplos
 Ponto (ex: poste)
 Linha (ex: estrada)
 Polígono (ex: quadra)
37
Representação Vetorial
É a representação do
espaço como um
conjunto de entidades
discretas representadas
por pontos, linhas e
áreas, que estão
geograficamente
referenciadas por um
sistema de coordenadas.
38
Representação Vetorial – exemplos (1)
• Pontos
• Linhas
• Polígonos
Pontos representando
a localização de
estações de Metrô
Linhas representando
Hidrografia
Polígonos
representando os
Estados brasileiros
39
Representação Vetorial – exemplos (2)
Os entes vetoriais (ponto, linha e polígono)
simbolizam o mundo real.
Ponto = Árvore
Linhas = Ruas
Polígonos = Lotes
40
Representação Vetorial:
Generalização
 Generalização é a simplificação de detalhes
 Está associada à escala de representação de uma
carta
 Diminuir a escala implica na simplificação dos
objetos
 Pode ser necessário:
 ignorar as áreas muito pequenas
 transformar polígonos em pontos ou linhas
41
Representação Vetorial:
Exemplo de Generalização
Podemos observar
o processo de
generalização a
medida que a escala
da carta diminui.
Na figura “a” são
representados os
lotes, na “b” apenas
as quadras, na “c”
apenas um polígono
com mancha urbana
e na “d” a mancha
urbana é
representada apenas
por um ponto.
Fonte: IBGE
42
Modelagem de Dados Espaciais
Surgem, então, modelos e meios para a representação de dados
espaciais, baseados nas seguintes premissas:
 A Existência de Fenômenos e Objetos Convencionais: com
ou sem referência espacial;
 Aspectos Temáticos: necessidade de organizar fenômenos
por temas;
 Aspectos Espaciais: possibilidade de modelagem das
características espaciais;
 Relacionamentos espaciais: diferenciação dos
relacionamentos espaciais, incluindo-se as restrições de
integridade espacial;
 Aspectos Temporais: características temporais dos dados e
fenômenos;
 Múltiplas Representações: possibilidade do fenômeno
ter mais de uma representação espacial:
 Representações matriciais;
 Representações vetoriais.
43
O Mundo Real representado nos
formatos Vetorial e Matricial
Y
X,Y
X,Y
X,Y
X,Y
X
Rodovia representada nos
formatos vetorial (à esquerda)
e matricial (à direita)
X,Y
Rios representados nos
formatos vetorial (à esquerda)
e matricial (à direita)
44
Representações: escolha
A escolha entre a representação matricial e vetorial para
um mapa temático depende do objetivo em vista.
Para a produção de cartas e em operações que requeiram
maior precisão, a representação vetorial é mais adequada.
As operações de álgebra de mapas são mais facilmente
realizadas no formato matricial.
No entanto, para um mesmo grau de precisão, o espaço de
armazenamento necessário para uma representação
matricial é substancialmente maior.
45
AGENDA 2
Apresentação
Conceitos fundamentais da representação espacial
Modelo Geo-OMT
Exemplos
Exercícios
46
Modelo Geo-OMT
 Modelo proposto por Borges (1997) em sua
dissertação de Mestrado.
 Propostas:
 Unificar as primitivas desenvolvidas por diversos autores
em um único modelo;
 Introduzir novas primitivas, buscando suprir algumas
deficiências existentes.
47
Modelo Geo-OMT
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS:
 É um modelo baseado na Orientação a Objetos;
 Utiliza conceitos de abstrações baseados na
orientação a objeto como: Classe, Herança,
Objeto, etc.
 É uma extensão do modelo OMT.
 Utiliza representação gráfica, permitindo a rápida
compreensão e identificação do ente do mundo 48
real.
Modelo Geo-OMT
Permite a diferenciação entre atributos
alfanuméricos e gráficos;
Permite diferenciar as representações gráficas
(georreferenciadas) das classes convencionais;
Utiliza conceitos do modelo de campos e do
modelo de objetos em classes.
49
Classes Básicas
 O Modelo Geo-OMT possui duas classes básicas:
 Classes Georreferenciadas
 Classes Convencionais
 Essas classes permitem representar os três tipos
de dados:
 Contínuos
 Discretos
 Não-espaciais
50
Modelo Geo-OMT
As Classes Georreferenciadas possuem duas especializações:
 Geo-Campo
 Geo-Objeto
As sub-classes georreferenciadas possuem representações gráficas
simbólicas, o que facilita a identificação da entidade abstraída do mundo real.
51
Representação
A representação de uma classe georreferenciada é graficamente
definida como sendo um retângulo subdividido em quatro partes.
A seguir, a sequência de slides mostra cada parte da representação
52
Representação - Primeira Parte
(Símbolo e Nome da Classe)
 Esta primeira parte esta subdividida em outras
duas partes.
 Na parte Direita: apresenta o nome da classe.
 Na parte Esquerda: contém um símbolo representando a
forma gráfica da classe georreferenciada.
53
Representação - Segunda Parte
(Atributos Gráficos)
 Nesta segunda parte do retângulo encontra-se a
lista dos atributos gráficos da classe.
 Uma classe georreferenciada deve possuir uma
lista de atributos gráficos.
 Sistemas de coordenadas e projeção cartográfica podem
ser representadas como sendo atributos gráficos.
54
Representação - Terceira Parte
(Atributos)
 Na terceira parte estão os atributos convencionais, ou
também chamados de atributos alfanuméricos.
 Em uma classe georreferenciada este campo tanto
pode conter valores, como pode estar vazio.
 Dados como nome da cidade, população e dimensão são
atributos alfanuméricos de uma classe georreferenciada.
55
Representação - Quarta Parte
(Operação)
 Na última parte do retângulo estão localizadas as
operações da classe.
 Uma classe pode possuir como sua operação:
Atualiza_População.
 Esta operação será responsável pela alteração do
número da população de uma classe chamada
Município.
56
Modelo Geo-OMT
Geo-Campo refere-se a qualquer posição no espaço geográfico
considerado, corresponde a algum valor da variável representada.
O modelo Geo-OMT possui cinco subclasses de Geo-Campo.
57
Modelo Geo-OMT
Geo-Objeto: O modelo Geo-OMT possui duas subclasses do tipo GeoObjeto:
 Geo-Objeto com Geometria;
 Geo-Objeto com Geometria e Topologia.
58
Geo-OMT: MOO - Classes
59
Modelo Geo-OMT: Relacionamentos (1)
Relacionamentos: as principais relações espaciais (topológicas) entre
as classes georrefenciadas estão descritas abaixo:
 Disjunto;
 Contém;
 Dentro de;
 Toca;
 Sobrepõe
 Adjacente;
 Perto de;
 Acima/Abaixo;
 Entre;
 Coincide;
 Em frente a;
 À esquerda / à direita.
60
Modelo Geo-OMT: Relacionamentos (2)
61
Modelo Geo-OMT: Generalização e Especialização
Especialização
Generalização
Generalização refere-se ao processo de definir
classes genéricas (superclasses) a partir de
classes com características semelhantes
(subclasses).
62
Modelo Geo-OMT: Agregação
 A agregação é uma forma especial de associação
entre objetos, onde um deles é considerado
composto por outros.
 Exemplo: o logradouro é composto por trechos.
63
AGENDA 2
Apresentação
Conceitos fundamentais da representação espacial
Modelo Geo-OMT
Exemplos
Exercícios
64
Modelo Geo-OMT - Exemplo
65
Modelagem da Serra da Mantiqueira
66
Modelagem da Serra da Mantiqueira
67
O POTENCIAL DOS SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS (SIG):
APLICAÇÕES URBANAS
6.0- Esquema do Modelo de Dados
SIG IMOBILIÁRIO
Dados não espaciais
Memorial Descritivo
Plantas Baixas
Planos de Informação
Fotografias
Geo-objetos
Cadastral
Rios
Lagos
Vias
Municípios
Bairros
Rede
Eixos de Logradouros
Testadas de Lotes
Edificações
68
AGENDA 2
Apresentação
Conceitos fundamentais da representação espacial
Modelo Geo-OMT
Exemplos
Exercícios
69
AGENDA 1
Definições
Modelagem
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /
Open Distributed Processing (ODP)
70
Proposta de Modelagem
dos Sistemas Inteligentes Aplicados
aos Transportes (ITS)
através do
ODP (Open Distributed Processing)
71
Exemplo 3
Modelagem dos
Sistemas ITS de Informação aos
Usuários de Transporte (SIUT)
72
ODP – Ponto de Vista da Empresa
Busca especificar o escopo, propósito e
políticas de um sistema ODP dentro da
perspectiva dos negócios de uma
organização, envolvendo as regras,
processos e objetivos do negócio com o
ambiente no qual o sistema ODP ira
interagir e operar, incluindo usuários
humanos.
73
Figura 4.13: Visão Empresa - Diagrama de Pacotes –
Informação ao Usuário de Transporte
Comunidade de
Usuários de Informação
de Transporte
Federação de
Entidades Externas
Informação ao Usuário
de Transporte
Poder Concedente
Motorista com Equipamento embarcado
ISP de Turismo
GPS
Viajante com Equipamento Portátil
ISP de Condições Ambientais
Viajante num Quiosque
ISP de Mapas
Viajante no Transporte Público
Serviço de Locação de Automóveis
Outros Pacotes do
Sistema de Automação
de Transportes
Políticas
de Acesso
Gerenciamento de Tráfego (1)
Gerenciamento de Transporte (4)
Regras de
Contrato
SAR -Concessionária Rodoviária
Gerenciamento de Incidentes (5)
ISP Serviços Intermodais
CGMP -Câmara Gestora de Meios de Pagamento(7)
74
Figura 2.1
Figura 2.9
Figura 4.17: Visão Empresa - Diagrama de Caso de Uso Comunidade de Usuários - Informação ao Usuário de Transporte
Consulta sobre Serviços
de Transporte e Tráfego
Consulta sobre ocorrência
de incidentes
Recebe Informações
via VMS
Usuário de Informação do Transporte
Solicita
Socorro
Recebe Informações
via RDS-TMC
Consulta
Multas
Viajante com
Equipamento
Viajante utilizando
TP
Viajante com
RDS - TMC
Solicita otimização
de rota
Consulta Serviços de
Páginas Amarelas
Viajante
num Quiosque ou
pela Internet
Solicita Plano
de Viagem
Motorista com
Equipamento embarcado
Viajante com
Equipamento
Portátil
Registra Plano
de Viagem
Autoriza Pagamento
do Plano de Viagem
Figura 4.13
75
Figura 4.18: Visão Empresa - Diagrama de Classes –
Informação ao Usuário de Transporte
6 - Informação ao
Usuário de
Transporte
(6.1) - Serviço de
Planejamento
de Pré-Viagem
(6.3) - Serviço de
Interface
com Quiosque
(6.4) - Serviço de
Agendamento do
Transporte
(6.7 e 6.8) - Serviço de
Interface com
Equipamentos Móveis (*)
(*) Móvel =portátil ou embarcado
(6.2) - Serviço
em
Broadcasting
Figura 4.13
(6.6) - Serviço de
Guia de Rota
(6.5) - Serviço de
Páginas
Amarelas
CI 2T - Centro
Integrado de
Informação
de Transporte
76 2.9
Figura
Figura 4.21-C:
Visão Empresa - Diagrama de Caso de Uso –
Serviço de Interface com Quiosque (6.3)
Continuação
Gerenciamento de Tráfego (1)
Gerenciamento de Transporte (4)
Responde Solicitação sobre
as Condições de Tráfego
em determinada região
Responde Solicitação sobre
Disponibilidade de TP em
determinadas regiões
incluindo TP sob Demanda
Provê atualização da
Base de Mapas do
Quiosque
ISP Mapas
Responde Solicitação
sobre Autos de Infração
Poder
Concedente
77
Figura 4.18
Figura 5.6: Diagrama de Caso de Uso que explicita a consulta de
disponibilidade sobre Transporte Público (TP)
Pesquisa itinerário de
uma linha
Pesquisa Linhas que passam
em uma rua
Cadastro de Linhas e Ruas
Viajante com Equipamento
(quiosque ou móvel)
Pesquisa Linhas com origem
e destino
Gerente de
Transportes(4)
Figura 4.17
Figura 4.21-C
Figura 4.22-B
78
ODP – Ponto de Vista da Informação
Define a semântica da informação e do
processamento da informação em termos de
uma configuração de objetos, seus
comportamentos e contratos com o
ambiente em que opera, especificando a
natureza e a estrutura dos dados no sistema
ODP e as transições válidas de estados.
79
Figura 4.36 : Visão Informação - Diagrama de Pacotes –
Informação ao Usuário de Transporte
Estática
Invariante
Quiosque
Turísticas
Climáticas
Mapas
Rotas
Equipamento Móvel
Disponibilidade
do TP por
regiões
Condições de
Tráfego por
regiões
Dinâmica
:
:
:
802.2
Figura
Figura 4.41-A: Visão Informação –
Diagrama de Classes da Informação Estática Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário de Transporte (Base de Informações de um ISP):
Informações sobre “Serviços de Transporte Coletivo”
Informação sobre Transporte
Condição do
Tráfego
Serviço de
Transporte
Condição
Meteorológica
Mapa
Digitalizado
Turismo
Infração de
Trânsito
Figura 4.36
81
INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE –
GESTÃO DE TRANSPORTE COLETIVO
A Gestão do Transporte de Passageiros abrange o monitoramento e a
comunicação entre sistemas, como sistemas de localização automática de
veículo (AVL), despacho assistido por computador (CAD), controle remoto do
veículo e câmeras de vigilância, que permitem ao gestor de transporte
melhorar a eficiência operacional e a segurança dos sistemas dos transportes
públicos.
Prevenção e Segurança
Gestão da Demanda de Transporte
Gestão da Oferta
Veiculação da Informação
82
INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE –
GESTÃO DE TRANSPORTE COLETIVO
Veiculação da Informação
Sistema Embarcados
Internet / Comunicação sem Fio / Telefone
Sistemas em Terminais e Paradas
83
Figura 4.41-E : Visão Informação –
Diagrama de Classes da Informação Estática Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário de Transporte
(Base de Parâmetros de Planejamento de Viagem)
Serviço de
Transporte
Tipo
Intermodal
Tipo
Viário
Urbano
Serviço de
Locação de
Automóvel
Interurbano
Cidade
Serviço de
Táxi
Serviço de
microônibus
*
Serviço de
ônibus
1
Região
Bairro
*
*
Linha
*
Interurbana
Vila
Urbana
Rua
*
*
*
1
Zona
Rural
Cidade
Ponto de
Referência
1
Rodovia
*
Tipo de
Referência
84
Figura 4.41-A: Visão Informação –
Diagrama de Classes da Informação Estática Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário de Transporte (Base de Informações de um ISP):
Informações sobre “Turismo”
Informação sobre Transporte
Condição do
Tráfego
Serviço de
Transporte
Condição
Meteorológica
Mapa
Digitalizado
Turismo
Infração de
Trânsito
Figura 4.36
85
Figura 4.41-G: Visão Informação – Diagrama de Classes da
Informação Estática – Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário do Transporte
Continuação
Turismo
1
*
Lista de
Parâmetros
de Turismo
Lista
de
Hotéis
Hotel
Lista
de
Rotas
Rota
Turística
Bar
1
*
ISP
Turismo
Região
Lista
de
Lazer
Lista
de
Cultura
Opção
de
Lazer
Opção
Cultural
Restaurante
Cinema
Teatro
Figura 4.36
Figura 4.41-G: Visão Informação - Diagrama de Classes da Informação Estática - Comunidade de Usuários do Transporte - Informação
ao Usuário do Transporte
86
Figura 4.41-E : Visão Informação –
Diagrama de Classes da Informação Estática Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário de Transporte
(Base de Parâmetros de Planejamento de Viagem)
Serviço de
Transporte
Tipo
Intermodal
Tipo
Viário
Urbano
Serviço de
Locação de
Automóvel
Interurbano
Cidade
Serviço de
Táxi
Serviço de
microônibus
*
Serviço de
ônibus
1
Região
Bairro
*
*
Linha
*
Interurbana
Vila
Urbana
Rua
*
*
*
1
Zona
Rural
Cidade
Ponto de
Referência
1
Rodovia
*
Tipo de
Referência
87
Figura 4.41-A: Visão Informação –
Diagrama de Classes da Informação Estática Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário de Transporte (Base de Informações de um ISP):
Informações sobre “Condições de Tráfego”
Informação sobre Transporte
Condição do
Tráfego
Serviço de
Transporte
Condição
Meteorológica
Mapa
Digitalizado
Turismo
Infração de
Trânsito
Figura 4.36
88
INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE –
CONTROLE DE TRÁFEGO URBANO E DE RODOVIAS
Controle do tráfego urbano e de rodovias é um sistema de
gerenciamento do tráfego, que usa informações coletadas pelo
monitoramento de vias e veículos para melhorar a fluidez nos
corredores e distribui importantes informações sobre as condições do
percurso para os motoristas através de tecnologias variadas,
objetivando a otimização das viagens.
Controle de Tráfego
Gerenciamento de Estacionamento
Monitoramento
Veiculação da Informação
Controle de acessos
Gerenciamento de Eventos Especiais
Gerenciamento de Faixas de Trânsito
Fiscalização
89
INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE –
CONTROLE DE TRÁFEGO URBANO E DE RODOVIAS
Veiculação da Informação
Sinalização de Mensagens Variáveis
Rádio-Trânsito (HAR)
Sistemas Embarcados
90
Figura 4.41-B: Visão Informação – Diagrama de Classes da
Informação Estática – Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário do Transporte
Continuação
SAR
(Concessionária
Rodoviária)
1
1
SATransp
*
*
UTC -Controle
do Tráfego
Urbano
Supervisão aplicada
à Auto-Estradas
1
1
Previsão
*
*
Condição do
Tráfego
Histórico
*
Atual
1
Região
*
Urbana
Interurbana
*
Figura 4.36
Figura 4.41-B: Visão Informação - Diagrama de Classes da Informação Estática - Comunidade de Usuários do Transporte - Informação
ao Usuário do Transporte
91
Visão Macro dos Sistemas de Transporte (Figura 2.1)
Meios Integrados
de
Pagamento
Sistema de
Transporte
Aeroviário
Operação
de Veículos
Comerciais
Informações
de
Transporte
Sistema de
Transporte
(Global)
Sistema de
Transporte
Viário
Sistema de
Transporte
Regional
Sistema de
Transporte
Ferroviário
Sistema
Transporte
Padrão
Serviços
de
Emergência
Sistema de
Transporte
Aquaviário
Gerenciamento
de
Tráfego
Gerenciamento
de
Transporte
Sistema de
Transporte
Interurbano
Sistema de
Transporte
Urbano
Sistema de
Transporte
Rural
92
Arquitetura dos principais Sistemas em Automação Rodoviária - SAR (Figura 2.2)
Sistemas de
Transporte
Interurbano / Viário (SAR)
Meios de
Pagamento
Pedágio Interurbano
Arrecadação
Manual
Informações ao
Viajante / Motorista
Gerenciamento de
Tráfego - Supervisão
Aplicada às Auto-Estradas
Telepedágio
Serviço
de
Broadcasting
Planejamento
de
Viagens
Provedor de
Informações
Rodoviárias
VMS - Painel de
Mensagens
Variáveis
Gerenciamento de
Fiscalização dos
Transportes
Serviços de
Emergência /
Apoio aos Usuários
SAT - Subsistema
de Análise de
Tráfego
SCP - Subsistema
de Controle de
Peso
CFTV- Circuito
Fechado de TV
SCV -Subsistema de
Controle de
Velocidade
SCA - Subsistema
de Controle
Ambiental
Operação de
Veículos da
Concessionária
STE - Subsistema de
Telefonia
Emergencial
Socorro
Mecânico
Socorro
Médico
Canal de
Rádio-Difusão
da Concessionária
93
Figura 2.1
Arquitetura dos principais Sistemas em
Automação dos Transportes Urbanos (Figura 2.4)
Sistemas de
Transporte
Urbano / Viário (SATransp)
Meios de
Pagamento
Pagamento do
Transporte Público
(TP)
Pedágio
Urbano
Informações ao
Usuário de Transportes
Planejamento de
Pré-Viagens
Site das Empresas
de Tráfego /
Transporte
Estacionamentos
Serviços
Telefônicos de
Informação do TP
Gerenciamento de
Tráfego
Gerenciamento do
Transporte
Público (TP)
(UTC) Controle do
Tráfego Urbano
Prioridade ao
TP
Controle
de
Intersecções
TP sob
Demanda
Sinalização
para
Pedestres
AVL
Serviços de
Emergência
Operação de
Veículos
Comerciais
Controle de
Incidentes
Urbanos
Gerenciamento
de
Frota
Figura 2.1
(SCV) - Sistema de
Controle de
Velocidade
Sistemas Avançados
de Cobrança
Urbana Viária
Supervisão
Aplicada às
Auto-Estradas
Controle
de
Acesso
94
Arquitetura Esquemática do Projeto CAPITALS (Figura3.5)
PARIS
ROME
MADRID
BERLIN
Motoristas / Usuários Finais
Usuários
Finais
VMS
WWW
Provedores
de
Serviço
Provedores
de
Informações
BRUSSELS
RDS
TMC
Controle
de
Acesso
E. Card
VMS
E. Card
VMS
Administrações
Públicas
“Easy City”
Centro
de
Serviço
Informações /
Servidor
Centro de
Serviços
Telemáticos
Servidor de
Informações de
Planejamento de
Viagens
Servidor
das Informações
de Tráfego
Centro de
Informações
Provedor
de
Serviço
Predição
Parkg
Provedores
TCC
TCC
SIER
Ville
TCC
Outros
TCC
Outros
MTC
UTC
Outros
UTC
MTC
fcd
95
Diagrama simplificado da Arquitetura Lógica do Modelo Nacional Americano de ITS
Detalhamento das
Emergências
Serviços
de Pagamento
Eletrônico (7)
Solicitação de
Crédito / Pagamento
Serviços de
Informações
ao Viajante
e ao
Motorista (6)
Pagamento
efetuado
Polícia /
Bombeiros
Instituição
Financeira
Escala de
Transportes
Solicitação
de Rota
Operação de
Veículos
Comerciais (2)
Informações
sobre Rotas
Banco de Dados
sobre
Incidentes
Banco de Dados
sobre Rotas
Solicitação
de
Reserva do TP
Serviços de
Gerenciamento de
Transportes (4)
Informações
de Tráfego
Veículo
Comercial
Serviços de
Emergência (5)
Notificação de
Emergência
Informações
sobre Rotas
Planejamento e
Banco de Dados
Desenvolvimento (8) de Planejamento
Planejadores
ITS
Solicitação de
Prioridade ao TP
Banco de Dados sobre
Congestionamentos
Monitoração e
Controle do
Veículo (3)
Estados dos
Veículos
Informações
de Tráfego
Veículo
Básico
Serviços de
Gerenciamento de
Tráfego (1)
Tráfego
Informação
sobre Incidentes
Notificação
de Incidentes
96
Diagrama de Interconexão da Arquitetura Física do Modelo Nacional Americano de ITS
Subsistema
Viajante
Subsistemas Centrais
Suporte ao
Viajante
Gerenciamento
de
Tráfego
Acesso Pessoal
às
Informações
Controle
Ambiental
Gerenciamento
de
Emergências
Provedor de
Serviços de
Informação
Comunicações sem fio de Longa Distância
Gerenciamento
de Veículos
Comerciais
Gerenciamento
de
Arrecadação
Gerenciamento
de
Transportes
Gerenciamento
de Frotas e
Cargas
de Transportes
Comunicações cabeadas
Vias
Veículo
Veículos
Especiais
Pedágios
Comunicações sem fio de Curta Distância
nicações Veículo para Veículo
Veículos
Comerciais
Subsistema
Veículo
Planejamento
Veículos
de
Emergência
Subsistema
Rodovia
Gerenciamento
de
Estacionamentos
Supervisão
dos Veículos
Comerciais
97
Diagrama de Fluxo de Arquitetura para ISP
TAS
Administração
de
Pedágios
FMS
Provedor de
Serviços de
Transporte
Intermodal
Operador
de
Mídia
Gerenciamento de
Frota e Carga
VS
PIAS
RTS
Veículo
Acesso de Informação Pessoal
Suporte ao Viajante Remoto
Mídia
Informações sobre incidentes
Informações de tráfego
Relatórios externos
Instituição
Financeira
Notificação de incidentes
Provedor de
Atualização
de Mapas
Informações de tráfego
Informações de incidentes
Pedido de dados do pedágio
Plano de rota
Pedido de rota
Dados do pedágio
Plano de viagem
Informações ao viajante
Informação por radiodifusão
Estado de transação
Pedido de pagamento
Pedido de atualização de mapas
Atualização dos mapas
Pedido de trânsito
Notificação de incidentes
Plano de rota
Seleção de Rotas
Pedido para informações de tráfego
Uso da rede de rodovias
Pedido de informações de trânsito
TRMS
Gerenciamento
de
Trânsito
Outro
ISP
Informações intermodais
Informações intermodais
ISP
TMS
Provedor de Serviço de Informação
Gerenciamento de Tráfego
Informação de Incidentes
Uso da rede de rodovias
Pedido de rota pelo veículo de emergência
Pedido do serviço de viagem
Rota do veículo de emergência
Pedido de Informação de Incidentes
Plano de trânsito
Programação de coleta de trânsito
Coordenação ISP
Confirmação do pedido de trânsito
Coordenação ISP
PS
Subsistema
de
Planejamento
EM
Gerenciamento
de
Emergência
Informações de tráfego
Operador
ISP
Parâmetros de planejamento de rota
Parâmetros de planejamento de rota ISP
Confirmação do registro do provedor
Informações de serviços de viagem
Registro do provedor
Disponibilidade de estacionamentos
Confirmação da reserva nos estacionamentos lotados
Pedido de reservas de estacionamentos
Informações climáticas
Pedido de dados de estacionamentos lotados
PMS
Gerenciamento
de
Estacionamento
Provedores de
Serviços de
Páginas Amarelas
Serviço de
Condições
Climáticas
98
Comunicação sem fios (Wireless). Compreende os seguintes elementos : pedido de dados do pedágio, informações de radiodifusão, informações ao viajante, planos de viagem, pedidos de informações ao
viajante, confirmação da viagem, pedido de viagem, verificação de dados do veículo, pedido de páginas amarelas.
Comunicação cabeada (Wired). Sentido da informação : RTS (Suporte ao Viajante Remoto) para ISP (Provedor de Serviços de Informação) : pedido de informação pelo viajante, seleção do viajante, pedido
da viagem, pedido das páginas amarelas. No sentido inverso, informações de radiodifusão, informações ao viajante, plano de viagem.
Proposta de Arquitetura de ITS
Operação de Veículos
Comerciais {2}
Informação ao Usuário
de Transporte {6}
Interface comEq.
Móvel (WAP x GSM)
Interface com
Quiosque WWW
Gerenciamento de Frota
Gerenciamento de
Transportes {4}
Gerenciamento de Tráfego {1}
(CI 2T / CGMP /
ISP Intermodal)
SPTrans
ETSCBC
Gerenciamento de Emergência {5}
Bombeiros
ECOVIAS
Serviços de Pagamento
Eletrônico {7}
Gerenciamento de Estacionamento
CET / SP
Serviços de
Informações
99
Páginas Amarelas
Figura 4.41-A: Visão Informação –
Diagrama de Classes da Informação Estática Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário de Transporte (Base de Informações de um ISP)
Informação sobre Transporte
Condição do
Tráfego
Serviço de
Transporte
Condição
Meteorológica
Mapa
Digitalizado
Turismo
Infração de
Trânsito
Figura 4.36
100
Figura 4.41-F: Visão Informação – Diagrama de Classes da
Informação Estática – Comunidade de Usuários do Transporte –
Informação ao Usuário do Transporte
Continuação
*
1
Condição
Meteorológica
ISP
Condições
Ambientais
Previsão
*
Histórica
Atual
1
Região
Figura 4.36
*
Mapa
Digitalizado
1
ISP
Mapa
*
*
Infração
de
Trânsito
*
Lista de
Autos de
Infração
*
1
Poder
Concedente
Figura 4.41-F: Visão Informação - Diagrama de Classes da Informação Estática - Comunidade de Usuários do Transporte - Informação
ao Usuário do Transporte
101
EQUIPAMIENTO VIAL PARA CARRETERAS.
SENSORES DE VARIABLES ATMOSFÉRICAS EN CARRETERAS.
PARTE 1.CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES
PNE199071-1
Objeto
Aire
Medida/Dato
Temperatura del Aire
ºC
Humedad relativa del aire
%
Presión Atmosférica
Visibilidad
Precipitaciones
Suelo
Ambiente
m
mm/h
Cantidad de precipitación
mm ó l/m2
Código
Velocidad del viento
m/s
Dirección del Viento
Grados
Tipo de Viento
Código
Estado de la superficie del suelo
Código
Temperatura de la superficie del suelo
ºC
Temperatura de congelación del suelo
ºC
Temperatura de aparición de rocío
ºC
Temperatura del subsuelo
ºC
Altura de la película de nieve
mm
Altura de la película de agua
mm
Salinidad
Radiación
hPa.
Intensidad Precipitaciones
Naturaleza de las precipitaciones
Viento
Unidades
%
Radiación Terrestre
w/m2
Radiación Atmosférica
w/m2
Radiación Global
w/m2
Tiempo Presente
Código
102
Bibliografia (1)
MARTE,
Claudio
Luiz.
“Sistemas
Computacionais
Distribuídos
aplicados
em
Automação
dos
Transportes. Tese de Doutorado - Escola Politécnica da
Universidade de São Paulo (EPUSP), julho de 2000.
MORAES, Jean Willian. “Roteiro para aplicação da norma
ANSI/ISA95 em conjunto com os conceitos de
Sistemas Computacionais Distribuídos (RM-ODP), na
integração dos níveis de manufatura com os
sistemas de negócios (B2M)”. Dissertação de Mestrado
– Instituto de Pesquisa Tecnológicas do Estado de São
Paulo (IPT), julho de 2007.
103
Bibliografia (2)
BORGES, Karla A.V. Modelagem
Uma extensão do modelo
geográficas. Belo Horizonte,
(Mestrado) – Escola de Governo,
de Dados Geográficos:
OMT para aplicações
1997. 139p. Dissertação
Fundação João Pinheiro.
ALVES, M.E. O. Modelagem de Sistemas de Informação
Geográfica.
Dourados,
MS:
UNIGRAN
Centro
Universitário da Grande Dourados. Disponível em <
http://www.unigran.br/biblioteca/producaointelectual/sig.pdf
> Acesso em 04/08/2004.
104