Apresentação interna, 29 julho 2004
Vida, Movimento e
Evolução de Entidades
Geográficas
Motivação

Modelo de dados TerraLib



Representa uma concepção de mundo
Materializado em tabelas do banco de dados
Vantagens

Oferece um conjunto de serviços


Problemas



Recuperação, persistência, manipulação de dados
Estabelece uma forma definitiva de organização de dados
Restringe os usos da TerraLib
Desafios

Avaliação cuidadosa antes de escolhas definitivas
Desafio

Modelo de dados espaço-temporal



Componente essencial da TerraLib
Diferencial competitivo do produto
Suporte para diferentes tipos de dados






Eventos (crime, doenças)
Dados socio-econômicos (cadastro urbano, municípios)
Fenômenos contínuos (modelos hidrológicos)
Mudanças discretas (modelos LUCC)
Padrões espaço-temporais (desmatamento)
Sistemas baseados em localização (roteamento de frotas,
serviços para clientes móveis)
Organização

Partir de um conjunto amplo de requisitos




Estabelecer requisitos de engenharia




Verificar suas características
Estabelecer qual o suporte necessário em cada caso
Buscar agrupar em tipos de dados genéricos
Conceitos gerais (containers)
Questões de consulta e manipulação
Tabelas do banco de dados
Compromissos de projeto



O que é possível fazer?
O que é possível adiar sem prejuízos futuros?
O que teremos de abandonar?
Alguns Conceitos Básicos

Vida de entidade geográfica

Todas as mudanças durante sua “existência”


Movimento de uma entidade

Diferentes localizações de um geo-objeto em instantes discretos
no tempo


gerenciamento de frota
Genealogia de entidades geográfica

Descendência com modificação


evolução da população de uma cidade
criação de novos municípios, desmembramento de lote
Evolução de entidade geográfica

Processo que muda no tempo

Desmatamento, poluição
Alguns Conceitos Básicos

Modelos de Tempo


Estruturas do Tempo


Tempo de transação x tempo de validade
Chronon, instante, intervalo
Fluxo do Tempo

Linear, cíclico, ramificado (versões)
Two major kinds of Time

Valid Time,
synonyms:

database time
 registration time
 system time
 commit time

real-time
 world-time
 event time



User-defined time

uninterpreted value
Transaction Time, synonyms:
Version information

not just time
Classificação de BD Espaço-Temporais
Valid time Transaction time
static
x
x
historical

x
rollback
x

bitemporal


Types of time value




Instants at different granularities
Spans, Intervals (Periods)
Relative times
Open intervals

Often use different types for valid and
transaction times.
Tempo: Estruturas Conceituais
Ordem no tempo
Variação Temporal
Granularidade
Linear
Discreto
Instante
Ramificado
Contínuo
Intervalo
Período
Cíclico
Predicados Temporais sobre Intervalos
Eventos

Ocorrência singular


C A C H OE IR IN H A
Exemplos


Localização, tempo, atributos
A LV OR A D A
Homicídios, ocorrência de
agravos de saúde
Características
Vida efêmera
 Localização fixa
 Não tem genealogia
 Não evoluem no tempo


Importância para TerraLib

Grande
GU A ÍB A
V IA MÃ O
N
0
5
Quilômetros
10
Eventos: Questões

Quais as ocorrências policiais no centro de São José no
mes de Março de 2003?

Em que mês de 2003 houve maior número de
ocorrências policiais no centro de BH com homicídios?

Em que região de SJC as ocorrências policiais estão
acima de média municipal mensal?
Dados Socio-econômicos

Associados a partições do
espaço
definidas por convenções
legais e institucionais
 Lotes, distritos, municípios,
setor censitário


Características
Vida “longa”
 Localização fixa
 Genealogia é importante
 Evolução capturada por
mudanças em atributos


Importância para TerraLib

Grande
Genealogia de Unidades Socio-Econômicas
Dados Sócio-Econômicos: Perguntas








Quais eram as configurações espaciais das zonas fiscais utilizadas
na cobrança do IPTU em 2001?
Quais foram todas as configurações espaciais do lote CTM no
período de 2/4/1989 até hoje?
Quais foram cronologicamente os proprietários do lote CTM X?
Quais foram as sucessivas taxas cobradas do lote X?
Quais são os imóveis do proprietário X que foram desapropriados
pelo poder público?
Quais são as quadras que possuem lotes com zoneamentos
diferentes originados pelo novo zoneamento fiscal?
Quando a pavimentação do logradouro X correspondeu a um
percentual maior que 40%?
Durante qual período de tempo o lote CTM X não obteve o beneficio
de iluminação pública?
Modelagem de Fenômenos Contínuos

Associados a partições fixas
do espaço


Regulares ou irregulares
Características





água
disponível
Vida “infinita”
Localização fixa
Genealogia não é relevante
Evolução definida por modelo
matemático, capturada por
mudança de atributos
Importancia para TerraLib

Grande
0,8
0,6
0,4
0,2
Fenômenos Contínuos: Questões

Qual será a distribuição de água na bacia daqui a 6
meses?

Quais as regiões com mais de 50% de disponibilidade
hídrica por mais de 6 meses por ano?

Qual a região com maior variação de disponibilidade
hídrica no período de Julho a Setembro?
Mudanças Discretas

Associados a partições fixas do espaço


Mudanças discretas de estados
Características
Vida infinita
 Localização fixa
 Genealogia é relevante
 Evolução capturada por modelo
empírico, geralmente baseado em CA


Importância para TerraLib

Grande
Mudanças Discretas: Questões

Quais os padrões de uso do solo em Bauru em 2010?

Quais as áreas que foram transformadas de residenciais
para comerciais no centro de Bauru entre 1995 e 2000?

Qual a região da cidade que mudou mais rapidamente
nos últimos 10 anos?
Padrões Espaço-Temporais
Padrões Espaço-Temporais

Associados a partições variáveis do espaço



Características





Podem sofrer expansões e contrações ao longo do tempo
Usualmente determinados por conjuntos de polígonos
Vida “infinita”
Localização variável
Genealogia não é importante
Evolução muda atributos e posição
Importância para TerraLib

Média
Padrões Espaço-Temporais: Questões

Qual a forma típica do desmatamento em Rondônia
durante os anos 80?

Quanto cresceu em área o desmatamento em MT
durante os anos de 1998 a 2002?

Quais as regiões com maior crescimento durante os
anos de 2000 a 2002?
Sistemas Baseados em Localização

Associados a localizações
móveis no espaço

Características




Vida longa
Localização variável
Genealogia não é importante
Evolução muda atributos e
posição
LBS: Questões

Onde estou?

Qual foi o trajeto feito pelo caminhão BFQ-2234 nos
últimos 3 dias?

Quais são os restaurantes a menos de 500 metros de
onde eu estou?
Resumo dos Requisitos
Vida
Geometria
Atributos
Mudanças
Geometria
- Atributos
Genealogia
I
Eventos
Efêmera
Ponto
(fixa)
Fixos
-
-
II
Cadastro
Longa
Polígono
(variável)
Variáveis
Em
separado?
Importante
III
Fenômenos
Contínuos
Permanente
Célula,
Polígono
(fixa)
Variáveis
Só muda
atributo
-
IV
Mudanças
Discretas
Permanente
Célula,
Polígono
(fixa)
Variáveis
Só muda
atributo
Relevante
V
Padrões EspaçoTemporais
Permanente
Polígono
(variável)
Variáveis
Em
conjunto
Relevante
VI
Sistemas
baseados em
Localização
Permanente
Ponto
(variável)
Variáveis
Em
conjunto
-