Sistema de Informação Geográfica

Para iniciar o trabalho com o SIG é imprescindível obter uma base cartográfica digital que pode ser gerada a partir de um dado primário como, por exemplo, uma imagem de satélite. Para vetorização do dado primário é necessário recorrer à cartografia computadorizada ou CAD (desenho auxiliado por computador). Portanto, a cartografia digital é a tecnologia para edição de mapas no computador, o que

possibilita rapidez e facilidade na atualização de mapas, além do aumento da capacidade de complexidade deles.

No entender de Câmara (1995), o CAD é a primeira geração de SIG, pois, mesmo sem a capacidade de cruzar dados, possui um banco de dados limitado e tem como finalidade principal a geração de mapas, por esse motivo é uma contribuição para a sistematização de informação. A partir do desenvolvimento da técnica de CAD foi possível evoluir para o Banco de Dados Geográficos e para a Biblioteca de Dados Geográficos que são, respectivamente, para o autor supracitado, a segunda e a terceira geração do SIG.

A partir dessa necessidade de diminuir o custo de elaboração e manutenção de mapas, através da automação do processamento de dados espaciais, é que se iniciou uma busca por técnicas que realizassem todo o processo de aquisição, armazenamento, análise e apresentação de dados georreferenciados na superfície terrestre, essa técnica foi chamada de SIG.

O primeiro software de SIG surgiu em meados da década de 1960, no Canadá; esse programa foi fomentado pelo governo canadense e denominado de Canadian Geographic Information System e tinha como objetivo criar um inventário de todos os recursos naturais do país. Entretanto, Miranda (2005) e Silva (2003) consideram que foi a partir da década de 1980 que o sistema de informação geográfica passou a ter a capacidade de cruzar dados e gerar novas informações, devido ao avanço tecnológico computacional e ao desenvolvimento de programação de softwares.

Nos Estados Unidos e na Inglaterra, destaques na área de pesquisas sobre as tecnologias da informação, o termo Geographical Information Systems – GIS compreende técnicas relacionadas a informações geográficas que, no Brasil, se trata como SIG, pois a função principal é o trabalho com banco de dados. Isso é evidente na definição de Worboys e Duckham (2004, p. 2), “A geographic information system is a computer-based information system that enables capture, modeling, storage, retrieval, sharing, manipulation, analysis and presentation of geographically referenced data”.

A maior parte das definições na língua inglesa entende GIS como um sistema computacional de coleta, armazenamento, manipulação e saída de dados cartográficos (BURROUGH, 1986). Essa mesma definição, se comparada com algumas definições de SIG, no Brasil, mostra grande semelhança, como, por exemplo, o conceito de Rosa e Brito (1996, p. 8)

[...] um SIG pode ser definido como um sistema destinado à aquisição, armazenamento, manipulação, análise e representação de dados referidos espacialmente na superfície terrestre. Portanto, o sistema de informação geográfica é uma particularidade do sistema de informação no sentido mais amplo.

De maneira mais resumida, pode-se considerar SIG “[...] como um conjunto de tecnologias, métodos e processos para o processamento digital de dados e informações geográficas” (PEREIRA; SILVA, 2001, p. 105). Sendo assim, tanto no Brasil quanto em outros países, o SIG é um termo complexo, representando técnica de armazenamento e correlação de informações geográficas georreferenciadas.

As funções do GIS são semelhantes às funções do SIG. Ambos expõem uma interação entre o usuário e o computador, ou seja, existe uma interface entre o homem, o hardware e o software, essa relação está baseada em metodologias de trabalho, e em seguida há o processamento de dados através do software, nessa etapa ocorre a entrada, armazenamento, interação, processamento e análise de dados, resultando, assim, na gerência de bancos de dados espaciais ou geográficos. Depois de completadas essas etapas, os dados são transformados em informações que, se cruzadas, podem gerar novas informações. Estas são usadas para várias finalidades, isso irá depender do tipo de informações contidas no banco de dados geográficos. Essas informações, também, podem ser espacializadas e ser a fonte de materiais cartográficos, podendo ser usadas para tomada de decisão por parte de instituições e órgãos públicos.

Diante dessas constatações nota-se a relevância do banco de dados geográficos na arquitetura do sistema de informação geográfica, podendo-se afirmar categoricamente que, sem a interação com o banco de dados espaciais, não há possibilidade de se considerar como um SIG. Alguns trabalhos foram desenvolvidos nesse sentido, destacando-se, no Brasil, a tese de Câmara (1995), “Modelos,

linguagens e arquitetura para banco de dados geográficos”. Nesse trabalho, o autor coloca a relevância da arquitetura distribuída para construção de grandes bancos de dados, o que permite visualizar uma nova geração de sistema de informação geográfica.

A relação do SIG com o banco de dados é indissociável, tendo em vista que é graças ao banco de dados que há a operação no SIG, ou seja, o sistema de informação geográfica é alimentado por um banco de dados. Dentro dessa linha, Medeiros e Pires (1998, p. 43) afirmam que

[...] sem dúvida, um dos fatores fundamentais para o sucesso continuado de uma aplicação é a possibilidade de manutenção dos dados atualizados. Outros fatores importantes são a garantia de integração dos vários tipos de dados e a garantia de que as aplicações podem ser mudadas ao longo do tempo, ajustando-se à medida que vão surgindo novos requisitos.

Na verdade o diferencial do SIG é a possibilidade de se trabalhar com banco de dados de diversas fontes ligados a uma unidade de área (polígono fechado), gerando, assim, novas informações através desse cruzamento de dados e sua respectiva espacialização, ou seja,

[…] a geographic information systems is a analysis tool that analyses differences in multiple spatial data layers to create new spatial information not available by studying the data layers separately. […] this simply says that the real power in GIS not increating pretty maps or studying a data set definition repeatedly but in combining data layers. (DECKER, 2001, p.11).

Portanto, o sistema de informação geográfica é bastante utilizado hoje e de suma importância para estudos geográficos de correlação, visto que consegue combinar dados de diferentes fontes e espacializar essas informações em um mapa. Assim, o SIG é instrumento essencial para análises complexas que envolvem uma grande quantidade de dados que, depois de combinados e processados, fornecem ao usuário novas informações que podem ser retiradas através de gráficos, tabelas e principalmente mapas.

Ratificando essa afirmação, Câmara et al. (1996a, p. 21) escreveram:

SIGs comportam diferentes tipos de dados e aplicações, em várias áreas do conhecimento. Exemplos são otimização de tráfego, controle cadastral,

gerenciamento de serviços de utilidade pública, demografia, cartografia, administração de recursos naturais, monitoramento costeiro, controle de epidemias, planejamento urbano. A utilização dos SIGs facilita a integração de dados coletados de fontes heterogêneas, de forma transparente ao usuário final. Os usuários não estão restritos a especialista em um domínio específico – cientistas, gerentes, técnicos, funcionários de administração de diversos níveis e o público em geral vêm usando tais sistemas com freqüência cada vez maior.

Essa grande quantidade de funções que o SIG pode realizar o torna muito requisitado para várias aplicações, tanto no meio físico quanto no meio antrópico, o que o classifica como um instrumento útil para várias ciências e estudos. Medeiros (1999, p. 38) destaca que

[...] devido a sua ampla gama de aplicações, que inclui temas como geofísica, agricultura, floresta, cartografia, cadastro urbano e redes de concessionárias (água, energia e telefonia), há pelo menos três grandes maneiras de utilizar um SIG: como ferramenta para produção de mapas, como suporte para análise espacial de fenômenos e como banco de dados geográficos, com funções de armazenamento e recuperação de informação espacial.

Vários autores como Rosa e Brito (1996), Câmara e Medeiros (1998), Moura (2003), Silva (2003) e Miranda (2005) preocupam-se, em suas obras, em destacar o que é SIG, diferenciando-o assim de CAD, essa preocupação advém da grande generalização equivocada que se faz de SIG. Como foi colocado anteriormente, o SIG é uma das técnicas que compõem as geotecnologias, sendo a única ferramenta desse conjunto de tecnologias capaz de realizar correlação e espacialização de dados transformando-os em informação. Sendo assim, o CAD faz parte do sistema das geotecnologias, mas não é um SIG, pois é apenas responsável por gerar mapas digitais.

Portanto, o SIG e o CAD têm funções diferentes, sendo que o primeiro é mais complexo, haja vista que trabalha com banco de dados alfanumérico que está ligado a uma base cartográfica, para consequente espacialização desses dados, que podem ou não ser de diferentes fontes, resultando, assim, em mapas temáticos ou gráficos para análise de um determinado fenômeno.

No caso do CAD, sua função principal é o desenho de mapas digitais, que pode ser feito através da transformação de um mapa do meio analógico para o meio digital,

usando, nesse caso, a mesa digitalizadora como meio de entrada das informações para o computador, ou mesmo utilizando a digitalização em tela, ou seja, o mapa analógico é “scaneado” e, em seguida, importado para o software CAD, onde será desenhado um mapa digital, em linha, pontos ou polígonos sobre o mapa “scaneado”.

Sobre a diferença entre o CAD e o SIG, Câmara e Medeiros (1998, p. 7) escreveram

[...] diferente dos sistemas CAD, uma das características básicas de um SIG é a sua capacidade de tratar as relações espaciais entre objetos geográficos. Denota-se por topologia a estrutura de relacionamentos espaciais (vizinhança, proximidade, pertinência) que podem se estabelecer entre objetos geográficos. Armazenar a topologia de um mapa é uma das características básicas que fazem um SIG se distinguir de um sistema CAD. Em grande parte das aplicações de CAD, os desenhos não possuem atributos descritivos, mas apenas propriedades gráficas, tais como cor e espessura. Já em geoprocessamento, os dados geográficos possuem atributos, o que torna necessário prover meios de consultar, atualizar e manusear um banco de dados espaciais.

Acrescentando essa colocação, Rosa e Brito (1996, p. 9) esclarecem

[...] um CAD possui funções que permitem a representação precisa de linhas e formas, podendo ser utilizado na digitalização de mapas e cartas. No entanto, apresenta restrições no que diz respeito à atribuição de outras informações às entidades espaciais. Apesar disto os CAD’s podem ser utilizados em conjunto com os SIG’s.

Na literatura norte-americana, essa diferenciação na função do CAD e do GIS se mantém e “[...] the difference between these CAD Drawings and GIS data is that the CAD drawings are not geographical end are. Based on drawing sheet as opposed to a continuos us geographic land based required for GIS”. Embora existam essas diferenças, há também uma relação de dependência do GIS em relação ao SIG, pois “CAD has became an important GIS conversion tool” (MONTGOMERY; SCHUCH, 1993, p. 93).

Mesmo apresentando essas funções diferentes, essas tecnologias compõem o conjunto de técnicas chamado de geotecnologia e, como se pode observar, essas técnicas são dependentes, pois para o SIG efetuar sua função necessita de uma base cartográfica digital que é elaborada no CAD. Ambas as técnicas são imprescindíveis para um estudo no qual se pretenda aplicar as geotecnologias.

Essa análise mostra o quanto é complexa a busca pela definição das geotecnologias e suas respectivas técnicas. No entanto, é fácil compreender que essas técnicas se complementam, tornando as funções da geotecnologia ricas e, sobretudo, passíveis de aplicações em diversas atividades.

Com base nas pesquisas bibliográficas realizadas para auxiliar este trabalho, percebe-se que a aplicação da geotecnologia em estudos urbanos está em expansão, tendo em vista a concentração de pessoas nas cidades e a diversidade de atividades nesse espaço. Mendes e Cirilo (2001) informam que aproximadamente 80% das atividades da administração municipal dependem de alguma forma de tratamento da informação espacial, e a maior parte dessas estão relacionadas ao espaço urbano, principalmente nas cidades que apresentam maior dinamismo econômico.