Modelação em SIG / GIS Modelling
6.2.1.2. Docente responsável e respectivas horas de contacto na unidade curricular (preencher o nome completo):
Pedro da Costa Brito Cabral (2h/semana 2h/week)
6.2.1.3. Outros docentes e respectivas horas de contacto na unidade curricular:
n/a
6.2.1.3. Other academic staff and lecturing load in the curricular unit:
n/a
6.2.1.4. Objectivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):
A modelação numérica de processos espaciais é da maior importância para muitas profissões da área dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG). Embora com enfoque nos processos ambientais, a abordagem e métodos apresentados têm uma aplicação vasta. Muitos processos mostram interrelações complicadas, no
tempo e no espaço, e requerem usualmente enormes quantidades de dados, muitas vezes oriunda de fontes diversas. Outra dificuldade refere-se à implementação do modelo, suportada por uma linguagem de
programação, o que pode restringir a capacidade para criar e/ou modificar modelos numéricos. A
implementação de um modelo implica a necessidade de o associar a um SIG, existindo diversas estratégias para o fazer. Esta unidade tem por objectivos de aprendizagem (OA):
1) fornecer os conceitos e abordagens para a formulação de um problema de modelação espacial 2) apresentar métodos operacionais para a implementação de um modelo
3) discutir estratégias de integração do modelo em ambiente de SIG.
6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:
Numeric modelling of spatial processes is of major importance in the field of Geographic Information Systems (GIS). Although focusing on the environment, the methods and approaches presented have a wide application. Most processes show complex relationships within the time and space framework, usually requiring large amounts of data from different sources. Implementing a model, usually supported by a programming language, can become a difficult task for GIS professionals, which may limit the capacity to use it effectively. The
implementation of a model implies the need to associate it with a GIS, for which several strategies can be applied. This unit has three main learning objectives (LO):
1) to provide a framework of useful concepts and approaches for the formulation of a spatial model 2) to present different operational methods to design and implement a spatial model
3) to discuss strategies to integrate a spatial model within a GIS environment.
6.2.1.5. Conteúdos programáticos:
A unidade alicerça-se em cinco Unidades de Aprendizagem (UA): UA1:Introdução à Modelação.
UA2:Modelação baseada em regras, que um SIG, usualmente por si só, pode suportar.
UA3:Modelação empírica, suportada por modelos de regressão simples lineares ou não lineares para estimar o resultado de uma relação empírica entre os dados de entrada. Apresenta-se ainda os fundamentos da
geoestatística.
UA4:Modelação dinâmica, que integra a componente do tempo, e é inspirado nos processos físicos que ocorrem na natureza, calculando os resultados a partir de relações matemáticas que traduzem aqueles processos físicos.
UA5:Implementação de Modelos em SIG, que inclui questões relacionadas com a abordagem da programação, a forma de usar um SIG para acolher um modelo, e a exploração dos problemas e limitações associadas à modelação hospedada em SIG.
6.2.1.5. Syllabus:
The course has five Learning Units (LU): LU1:Modelling Fundamentals.
LU2:Map Algebra, which is usually incorporated in any commercial GIS software. Conditional operators are presented as those most used in many GIS fields.
LU3:Statistical Modelling, which is supported by linear and non-linear regression models, derived from observational datasets. Geostatistics is presented as the statistical method to deal with the spatial nature of data and to characterize the spatial behaviour of variables and estimate unknown values.
LU4:Dynamic Modelling, which, by integrating the time component, is supported by mathematical functions inspired by physical processes occurring in nature, rather than empirical relationships from datasets. LU5:Model Implementation, which includes issues like programming and the advantages and limitations of different strategies to couple a model with commercial GIS packages.
6.2.1.6. Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular.
As unidades de aprendizagem (UA) cobrem os objetivos de apredizagem (OA) da seguinte forma: - OA 1 é coberto na UA1
- OA 2 é coberto na UA2, UA3 e UA4 - OA 3 é coberto na UA5.
6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's objectives.
The learning units (LU) cover the learning outcomes (LO) as follows: - LO 1 is addressed in LU1
- LO 2 is addressed in the LU2, LU3 and LU4 - LO 3 is addressed in LU5
6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):
O método de ensino inclui o suporte pelo docente, através de sessões síncronas, e o apoio continuado através de email, e a aprendizagem individual, através de exercícios, alguns obrigatórios. Decorre, sob orientação do docente, um projeto de modelação em SIG, atendendo às preferências individuais ou profissionais de cada aluno.
6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):
through exercises, some of them compulsory. There is a final project oriented by the professor about GIS modelling, being the topic selected by the student according to their individual/professional experiences.
6.2.1.8. Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular.
A apresentação dos conceitos teóricos e das metodologias, seguida de discussão fornece aos alunos conhecimentos e habilidades elencadas nos objetivos de aprendizagem (OA).
Cada exercício proposto permite a avaliação dos OA elencados. O exame final cobre os conceitos que foram explorados nas UA.
O desenvolvimento de tópicos selecionados pelos estudantes, no âmbito do programa, para o trabalho final permite aumentar o conhecimento em áreas de interesse particular para cada um dos estudantes. Os debates que se sucedem a cada das apresentações desenvolvem habilidades e competências de análise de
argumentação.
6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.
The presentation of theoretical concepts and methodologies, followed by discussion will provide students with the knowledge, skills and abilities listed as learning objectives (LO).
Each proposed exercise allows the assessment of LO listed.
The final exam covers the concepts that were explored in the learning units.
The development of topics chosen by students, within the range covered by the syllabus, for the final project, increases student background in areas of particular interest to them. The debates that follow these
presentations foster the skills and competences of analysis and discussion.
6.2.1.9. Bibliografia principal:
GIS, Spatial Analysis, and Modeling, Eds. by Michael Batty, David Maguire, Michael Goodchild, Esri Press (2005)
Mapa IX - Aplicaçoes de SIG / GIS Applications