Este trabalho visa assim compreender como representar dados demográficos, mais especificamente como representar dados em mapas geográficos e como torná-los interativos para o utilizador, apresentando como produto final um software de código livre para visualização de mapas geográficos. coroplético interativo para a web. As visualizações de mapas são interessantes por mostrar fenômenos georreferenciados, ou seja, relacionados a áreas específicas do mundo real.
Justificativa
Os dados obtidos sobre uma cidade podem informar a realidade dos seus habitantes através de estatísticas sociais, números econômicos e relatórios de infraestrutura, esta é apenas uma pequena amostra das informações que podem ser coletadas. Os mapas também são intuitivos, permitindo que uma pessoa associe rapidamente os dados aos mapas por meio de recursos visuais, como cores, pontos, texturas, etc.
Objetivos
Objetivo geral
As funcionalidades recomendadas para uma boa ferramenta deste tipo são: permitir a utilização de diversas variáveis visuais, tornando-a o mais intuitiva possível; possuir interações com o usuário, como retirar itens da visualização ou exibir detalhes conforme necessário na hora de selecionar itens (através de outro gráfico, por exemplo) e possuir uma hierarquia de cartões que permite a exibição de outros cartões ao clicar nos itens, além de poder para navegar pela hierarquia.
Objetivos específicos
Estrutura do Trabalho
Este capítulo fará uma breve revisão do conteúdo explorado para a elaboração do trabalho, conceitos sobre a comunicação de informações por meio de mapas, os principais elementos a serem considerados na criação de mapas coropléticos e a hierarquia em que os mapas são aplicados.
Visualização da Informação
Podem ser documentos de texto, como texto, código-fonte do programa ou uma lista de caracteres em ordem alfabética. Temporal - São dados que representam o tempo e mostram o histórico de determinado evento (prontuário do paciente, processo de desenvolvimento de projeto de software).
Visualização Geográfica
- Visualização de dados pontuais
- Visualização de dados lineares
- Visualização de dados de área
- Variáveis visuais em mapas
Eles são considerados unidimensionais e podem ser especificados usando um par de coordenadas de latitude e longitude. Além disso, os nós nas extremidades da linha também podem ser mapeados para variáveis visuais como cor, forma, tamanho e rótulo.
Aplicações Relacionadas
Não há consistência entre as informações da Figura 11 e da Figura 12, a primeira apresentando um panorama e comparação da frota por estado, enquanto a segunda mostra mais informações sobre a frota do estado do Pará, mas perde a visão geral da primeira. O IBGE Cidades também apresenta outros temas como educação, economia, território, população e trabalho; cada um com gráficos e mapas representativos. Outro site que testamos é o GeoCAPES1, que possui interface semelhante à do IBGE Cidades, apresentando um mapa principal e gráficos de apoio que são ativados clicando em um item do mapa principal.
Contudo, as informações apresentadas limitam-se aos dados acadêmicos obtidos pela CAPES, como concessão de bolsas de pós-graduação, alocação de docentes e acesso ao portal de periódicos. Por exemplo, ao clicar no estado do Pará na Figura 13, o país em questão é exibido com divisões entre municípios conforme mostrado na Figura 14. Para implementar as funcionalidades com base nas tarefas de visualização definidas em 2.1 e construir o protótipo do ferramenta, algumas tecnologias da web e certas bibliotecas Javascript descritas neste capítulo.
Arquitetura
O módulo Filtragem recebe os dados do módulo Transformação e Análise e seleciona quais dados serão exibidos, e passa para o módulo Mapeamento, que foca (filtra) os dados em listas de primitivas geométricas e suas propriedades, que posteriormente são convertidas em imagens pela Versão módulo. Por fim, o módulo de controle da interface do usuário permite ao usuário interagir com as imagens geradas e explorar os dados sob diversas perspectivas (LIU et al., 2014). O pipeline de visualização da Figura 16 começa quando o módulo Data Query (responsável por consultar e capturar arquivos do servidor) recupera arquivos do servidor de dados, que contêm dados demográficos e geográficos.
Este módulo ainda converte os dados em um formato estruturado (por exemplo, um objeto em notação JavaScript contendo identificador, nome, lista de pontos e valor associado) para a aplicação, e esses arquivos convertidos são enviados para o módulo Data Manager. Após a conversão dos dados, eles são enviados para o módulo Filtragem, onde outra estrutura de dados armazena informações sobre o estado de. O usuário pode observar a imagem gerada pela renderização e interagir com ela através do módulo de controle UI, alterar algum aspecto da visualização atual, como o filtro, caso em que a visualização passará novamente pelo componente de filtragem para atualizar o estado do filtro ; ou alterar o mapa atual, desta vez o controle da UI enviará um comando para alterar o mapa exibido para o Data Manager.
Modelagem de software
Informação estatística - Contém dados sobre um assunto (demografia, área, etc.) que serão exibidos em um elemento do mapa. Gerenciador de Dados – É o módulo que gerencia a busca e conversão dos dados em um formato estruturado que pode ser interpretado pela aplicação. Mapeamento - Executa operações de classificação de dados em dados de escala e gráfico de barras.
O componente Consulta de Dados realiza uma consulta no servidor, captura os dados para o modelo e os envia de volta ao Gerenciador, convertendo-os para um formato estruturado. Esta é a funcionalidade "Details On Demand" mostrada na Figura 17 do diagrama de Caso de Uso. As informações do gráfico são mescladas na classe "Informações Estatísticas" na Figura 18, o que significa que a extração de dados do modelo também inclui as informações do gráfico de barras que são exibidas quando um elemento do mapa é selecionado.
Tecnologias Utilizadas
A preparação do arquivo GeoJSON foi feita com o apoio da ferramenta Geojson.io1 e posteriormente simplificada para o formato TopoJSON. TopoJSON – Uma extensão do GeoJSON usada para codificar dados geográficos, mas usando uma topologia compartilhada, ou seja. as geometrias são conectadas por arcos. Mapshaper - Aplicativo Web usado para editar arquivos de geometria, como GeoJSON e TopoJSON, mas principalmente para validar e reparar automaticamente topologias.
Um editor de planilhas como o Google Docs Sheets ou o Microsoft Office Excel para inserir informações estatísticas e associá-las aos números de identificação dos elementos nos mapas; e posteriormente exportar para um arquivo de valores separados por tabulações (Tab-Separated Valuesou.tsv). Estatísticas Simples – Biblioteca utilizada para implementar a função de classificação Jenks Natural Breaks utilizada na ferramenta, mas também possui outros métodos estatísticos, como Distribuições, Regressão Linear e outros Classificadores (MACWRIGHT, 2016). As formas geométricas que aparecem nas texturas (linhas, círculos ou um padrão personalizado) e suas propriedades (tamanho, direção, cor de fundo, cor da forma) podem ser modificadas nelas (SCALCO, 2015).
Aspectos de Implementação
Obtenção de dados
O delineamento dos polígonos no geojson.io foi realizado seguindo os mapas dos bairros disponíveis no site da Prefeitura de Belém3, mostrados na Figura 24, com o apoio da descrição textual dos limites (lei dos bairros) disponível no site. Site do Guia do Eleitor4, com exemplo exibido na Figura 25. As geometrias de Belém foram criadas pelo autor e estão disponíveis no repositório pessoal do Git Hub5. O IBGE oferece um serviço web que permite consultar dados coletados do último censo demográfico e estimativas dos anos em que o censo não foi realizado.
Tratamento e análise dos dados
Por fim, o arquivo pode ser renomeado com seu nome final (nome do país, estado ou bairro; seguido do nome do formato ".json"). É necessário observar os nomes na hierarquia do mapa, pois a ferramenta irá buscar o arquivo com base no texto definido no campo NOME do elemento em questão, por exemplo se no mapa dos estados do Pará um município possui o NOME "Sao_Felix_do_Xingu", o sistema busca o arquivo "Sao_Felix_do_Xingu.json". Cada ID neste documento corresponde ao mesmo valor de ID em um elemento no arquivo de geometrias do mapa.
Por exemplo, se o estado de Goiás tiver o ID igual a 9 no arquivo de geometria dos estados do Brasil, então deverá ser utilizado o mesmo número de ID 9, seguido da população no arquivo da planilha para somar o valor total da população de Goiás . coluna POPULATION_TOTAL. A Figura 28 mostra um exemplo de planilha com a população dos estados do Brasil utilizando o Google Docs. Um mapa mais dados estatísticos é definido como pronto ou completo quando possui arquivos nos formatos ".json" e ".tsv", conforme definido anteriormente.
Limitações das pesquisas
Funcionalidades
A Figura 29 mostra um exemplo de lista de cores com tons de verde (do verde claro ao verde escuro). Configure a variável de textura visual - Assim como a mudança de cores, as texturas são definidas na variável de textura. Porém, nele aparecem apenas as instâncias, ou seja, as texturas devem primeiro ser configuradas em aspectos como: qual forma geométrica é exibida (linhas, círculos, quadrados ou um padrão personalizado), tamanho, orientação e cores; a ser associado posteriormente em um elemento do mapa.
Protótipo
No mapa do estado do Pará ainda é possível avançar para mais um nível de hierarquia clicando no município de Belém. Ao clicar no círculo que representa Belém no mapa, é exibido o mapa dos bairros de Belém, conforme Figura 34. A Figura 39 mostra o mapa de Belém posicionado um pouco mais acima, para focar mais nos bairros de Mosqueiro.
A Figura 40 mostra o mapa do Brasil com os filtros desativados, enquanto a Figura 41 e a Figura 42 mostram o desempenho dos filtros no mesmo mapa. O problema de dissociação entre dados demográficos e geográficos de Belém foi resolvido com a criação de uma visualização cartográfica que mostrasse adequadamente esses dados. Nesse sentido, as contribuições realizadas neste estudo foram a elaboração da arquitetura de uma ferramenta de visualização de mapas coropléticos hierárquicos e interativos utilizando tecnologias Web e a elaboração de dados geográficos dos bairros de Belém em formato digital.
Trabalhos futuros
Este trabalho realizou uma pesquisa sobre Visualização da Informação aplicada à Visualização Geográfica com foco em mapas coropléticos. A criação da ferramenta foi um processo que envolveu muitas decisões sobre arquitetura, tecnologias e até dados. Uma característica da visualização é a dependência de dados, que pode se tornar um ponto fraco quando os dados não estão disponíveis.
Além disso, a arquitetura proposta divide a aplicação em módulos: Consulta de Dados, Gerenciador de Dados, Filtragem, Mapeamento, Renderização e Controle de Interface do Usuário; cada um executa uma função específica que contribui para a criação da visualização do mapa. Adicione outros tipos de gráficos e analise as interações ou comportamentos que podem ser incluídos nos mapas (por exemplo, menu de contexto, hierarquia gráfica e inserção/modificação de conjuntos de dados em tempo de execução). Explore o maior número possível de variáveis visuais que possam ser usadas simultaneamente e realize testes de usuário (variáveis visuais individuais e sua combinação).
