O homem vive em um mundo de natureza espacial, sempre lidando diariamente com interações espaciais complexas que formam a maior parte de sua vida diária. Os indivíduos trabalham numa localidade, vivem em outra, interagem com outros indivíduos e instituições espalhadas por uma área substancial. Os seres humanos sempre se encontram tendo que tomar decisões que envolvem conceitos de distância, direção, adjacência, localização relativa e tantas outras mais complexas são tomadas, de modo geral, de maneira intuitiva. A partir dessa situação, o homem desenvolveu ao longo dos séculos o mapa, um modo eficiente de armazenar as informações sobre as complexas relações espaciais (Calijuri, 2000).
De acordo com Câmara & Davis (1999) o geoprocessamento surgiu das primeiras tentativas de automatizar parte do processamento de dados com características espaciais na Inglaterra e nos Estados Unidos, nos anos 50, com o objetivo principal de reduzir custos de produção e manutenção de mapas.
Segundo Câmara & Davis (1999) geoprocessamento é a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica e que vem influenciando de maneira crescente as áreas de cartografia, análise de recursos naturais, transportes, comunicação, energia e planejamento urbano e regional.
2.3.1. Sistemas de Informação Geográfica
Os sistemas de informação geográfica (SIG’s) ou sistemas de geoprocessamento (Dias, 1993) são as ferramentas computacionais para o geoprocessamento que permitem realizar análises complexas, ao integrar dados de diferentes fontes e ao criar bancos de dados georeferenciados (Figura 2.8).
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FIGURA 2.8 – Estrutura geral de sistemas de informação geográfica. (Fonte: Davis & Câmara, 1999).
Existem inúmeras definições para SIG, eis alguns exemplos:
“O termo Sistemas de Informação Geográfica (SIG) é aplicado para sistemas que realizam o tratamento computacional de dados geográficos e recuperam informações não apenas com base em suas características alfanuméricas, mas também através de sua localização espacial; oferecem ao administrador (urbanista, planejador, engenheiro) uma visão inédita de seu ambiente de trabalho, em que todas as informações disponíveis sobre um determinado assunto estão ao seu alcance, inter- relacionadas com base no que lhes é fundamentalmente comum -- a localização geográfica. Para que isto seja possível, a geometria e os atributos dos dados num SIG devem estar georeferenciados, isto é, localizados na superfície terrestre e representados numa projeção cartográfica” (Davis & Câmara, 1999).
“Um SIG é um sistema auxiliado por computador para a aquisição, armazenamento, análise e visualização de dados geográficos” (Eastman, 1997).
“Um sistema de Informação geográfica pode ser definido como uma coleção organizada de hardware, software, dados geográficos e pessoal envolvido no trabalho, projetada para, eficientemente capturar, armazenar, atualizar, manipular, analisar e representar todas as formas de informações referida geograficamente” (Calijuri, 2000).
Segundo Davis & Câmara (1999) um SIG tem os seguintes componentes: a) Interface com o usuário
b) Entrada e Integração de dados:
c) Funções de consulta e análise espacial; d) Visualização e plotagem;
e) Armazenamento e recuperação de dados (organizados sob a forma de um banco de dados geográficos);
De acordo com Salazar Junior (1998) qualquer software de SIG deve contemplar as seguintes características principais descritas abaixo:
• Interface customizável; • Atualização dinâmica de dados; • Entrada de dados flexível; • Armazenamento de dados tabulares; • Conversão de dados; • Geocodificação e busca por endereço; • Ambiente gráfico (CAD); • Análises de redes;
• Projeção de mapas; • Modelagem de localização/alocação; • Transformação de sistemas de projeção; • Modelagem de superfícies;
• Ambiente de edição; • Modelagem raster;
• Acesso a outras bases de dados tabulares; • Análise de superfícies;
• Geração de buffers; • Produção de mapas
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Segundo Calijuri (2000) pode-se realizar nos SIG’s uma série de análises , tais como otimizar o sistema de transporte coletivo; avaliar a tendência preferencial de crescimento dos bairros; definir a forma pela qual se deve proceder ao avanço das redes de infraestrutura urbana (água, esgoto, pavimentação, iluminação, telefonia, etc); definir os locais estratégicos para a instalação de postos de saúde, hospitais, creches, escolas, áreas de lazer, áreas potenciais de ocupação residencial e industrial; avaliar a percentagem de cobertura natural e cultivada pelo homem; determinar a extensão de áreas industriais e residenciais, agrícolas, etc.
Zuquette et al.(1997) alertam os usuários de SIG na realização de operações de análise geográfica pois muitos profissionais vêm cometendo graves erros ao considerar que os SIG’s, ou até mesmos programas similares, produzem informações diretas sobre o meio físico, ou que podem desconsiderar a obtenção de informação referente aos componentes ambientais. Tal tipo de procedimento provoca sérios prejuízos, uma vez que só reúnem recursos de desempenho, de tratamento estatístico e de banco de dados em um mesmo conjunto, e, portanto serão eficientes somente se o conjunto for utilizado para tratar um número significativo de atributos obtidos por procedimentos criteriosos, e que tenham validade para o tratamento areal.
Segundo Dias (1993), antes do uso do SIG, o tratamento das informações geográficas era composto por cadastros de dados informatizados e pelo cruzamento de planos de informação (atributos) de forma manual. Esse procedimento inibia o desenvolvimento de um grande número de aplicações, devido à evidente demora e alto custo homem/hora de desenvolvimento.
De acordo com Medeiros & Camara (2002) o uso da tecnologia dos sistemas de informação geográfica apontam para quatro campos de atuação ligados aos Estudos Ambientais, são eles:
a) Mapeamento Temático: objetivam a caracterização e o entendimento da organização do espaço como ponto de partida para o estabelecimento das bases para ações e estudos futuros. Como exemplos podem-se citar levantamentos temáticos geológicos, geomorfológicos, pedológicos, de cobertura vegetal.
b) Diagnóstico Ambiental: visam estabelecer estudos particulares sobre regiões de interesse, basicamente voltados a projetos de ocupação ou preservação. Incluem-se nessa categoria Relatórios de Impacto Ambiental (RIMAs) e os estudos visando o estabelecimento de Áreas de Proteção Ambiental (APAs). c) Avaliação de Impacto Ambiental: objetivam o monitoramento dos resultados
da intervenção humana sobre o ambiente. Levantamentos como o feito pelo SOS Mata Atlântica sobre o remanescente de floresta na costa leste brasileira é um exemplo de estudo de Avaliação de Impacto Ambiental
d) Ordenamento Territorial e os Prognósticos Ambientais: buscam normalizar a ocupação do espaço, procurando racionalizar a gestão do território, levando em consideração o conceito de desenvolvimento sustentado. (Zoneamentos Ecológico-Econômicos, Zoneamentos Geoambientais).
Devido as suas poderosas ferramentas de manipulação e análise de dados geográficos, tais como: análise geográfica (consulta ao banco de dados, operações boleanas e matemáticas entre mapas), processamento digital de imagens e modelagem numérica de terreno (geração de mapas de declividade, visualização 3D, cálculos de volumes) diversos estudos geoambientais vêem utilizando os SIGs, atuando principalmente nos campos de mapeamento temático e ordenamento territorial (Grecchi, 1998; Lopes, 2000).
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2.4. Análise de Agrupamentos de Informações Geoambientais (Cluster