Sistemas de Informação Geográfica DGPR SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 2008-2009 Sistemas de Informação Geográfica Apresentação Rui Pedro Julião – – – – – Lic.
Download ReportTranscript Sistemas de Informação Geográfica DGPR SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 2008-2009 Sistemas de Informação Geográfica Apresentação Rui Pedro Julião – – – – – Lic.
Sistemas de Informação Geográfica DGPR SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA 2008-2009 Sistemas de Informação Geográfica 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 DGPR Sistemas de Informação Geográfica DGPR Apresentação Jorge Ricardo Ferreira – – – – – Lic. Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1991 MsC Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1995 PhD Geografia e Planeamento Regional, UNL, 2005 Desde 1995: UNL/FCSH-DGPR Também: • 1991-1993: Formador certificado IEFP • 1993-1995: Consultor em Ambiente Contactos: – [email protected] Sistemas de Informação Geográfica DGPR Objectivos 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Dominar o vocabulário específico da Ciência e Sistemas de Informação Geográfica Conhecer as principais componentes dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG) Conhecer as áreas de aplicação dos SIG Compreender os fundamentos da Informação Geográfica Identificar oportunidades para aplicação dos SIG Criar estruturas de dados para análise de problemas espaciais Desenvolver metodologias de análise espacial Aplicar processos de análise espacial em plataformas tecnológicas Sistemas de Informação Geográfica DGPR Métodos de ensino Aulas expositivas e participativas (manipulação de plataformas tecnológicas) Exploração de textos Trabalho de grupo A cada aluno é exigido: a leitura de um conjunto de textos seleccionados, cujos conteúdos, conjuntamente com o material das aulas, (teóricas e práticas) serão objecto de avaliação através de um teste escrito a participação num trabalho de grupo Sistemas de Informação Geográfica Programa DGPR Apresentação Introdução aos SIG – Enquadramento e Definições – Aplicações e Utilizadores – Modelos de Dados – Implementação Análise Espacial – Modelos Operacionais – Aquisição e Estruturação – Integração – Exploração Projecto Sistemas de Informação Geográfica DGPR Avaliação Frequência 2009/01/20 8h Relatório Projecto (2 elementos/grupo) 2009/01/23 Exame 2009/02/06 65 % 35 % 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) – Roger 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 DGPR TIG – Aparecimento IV Gabinete da Área de Sines 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 dados geográficos (geometria e atributos) representados por: pontos linhas polígonos volumes Sistemas de Informação Geográfica DGPR SIG: Definições III Rui Gonçalves Henriques (Presidente do ex-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 ex-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 GEORREFERENCIADA 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 DGPR SIG: Links www.ncgia.ucsb.edu www.ec-gis.org www.eurogi.org www.usig.pt www.igeo.pt snig.igeo.pt 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 1999/2001/2002/2004 - 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, IFAP, ANPC, DGOTDU, IPPAR, APA, INETI, ... – 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 – – – – – – – Infra-estruturas (EDP, GDP, PT, TV Cabo, Brisa, ...) Telecomunicações móveis (Vodafone, 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, Vodafone, TMN, Optimus, ...) Ramo automóvel (Opel, Mercedes, ...) Sistemas de Informação Geográfica DGPR Utilizadores - Investigação e Ensino Investigação – sobre SIG – com SIG IGP, UNL (FCSH, FCT e ISEGI), UTL (FA, ISA, IST), U. Aveiro, U. Évora, UTAD, U. Minho, ... 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 Versão antiga 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 infra-estruturas 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 Vectorial Raster Pontos Linhas Modelo raster Polígonos DGPR Modelos de Dados Modelo vectorial Modelo raster Mod Sistemas de Informação Geográfica DGPR Modelo de Dados Raster O modelo raster é espacialmente abrangente e procede à uniformização da geometria das entidades territoriais Cada entidade corresponde a uma célula de uma matriz (grid) estruturada por linhas e colunas Para georreferenciar: – – – – Coordenada de um canto nº de linhas nº de colunas Dimensão das células Sistemas de Informação Geográfica 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 DGPR 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 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 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 Relate 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 GEORREFERENCIADA SIG OBJECTIVO DGPR HARDWARE SOFTWARE Sistemas de Informação Geográfica DGPR Hardware Estações gráficas – – – – CPU, RAM Disco Ecrans ... Periféricos complementares – – – – Scanners Plotters GPS + ... ... 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